DE652018C - Steilschrauber - Google Patents

Description

.. Die Erfindung bezieht sich auf einen Steilschrauber (Hub- oder Tragschrauber), dessen Drehflügel an einem mit der Drehachse verbundenen Mittelstück angelenkt sind.
Der Zweck der Erfindung ist, die Bewegung der einzelnen derart angelenkten Flügel um ihre Gelenkachsen von der Bewegung sämtlicher anderer Flügel des gleichen Drehflügelsystems und den auf diese Flügel wirkenden Kräften abhängig zu machen.

Es ist bereits bekannt, an einer scheibenförmigen, kardanisch aufgehängten drehbaren Tragfläche Flügel starr anzubringen, die demzufolge bei Bewegungen der als Haupttragfläche ausgebildeten Scheibe in deren Ebene verbleiben. Bei dieser bekannten Einrichtung befindet sich ein allseitige Bewegung zulassendes Gelenk in der Nähe des Rumpfes, während die scheibenförmige Tragfläche starr auf einer besonderen Drehachse _> oberhalb des Rumpfes sitzt, die durch das Gelenk mit der fest im Rumpf gelagerten Drehachse verbunden ist; da sich bei dieser Anordnung durch Verschwenkung des Drehsystems "eine störende Schwerpunkts- und Kräfteverlagerung gegenüber dem Rumpf ergeben würde, ist durch mit dem Drehsystem einerseits und dem Rumpf andererseits verbundene Federn Sorge getragen, daß das angelenkte System nur bei plötzlichen Gleichgewichtsstörungen durch Windstöße o. dgl. Verschwenkungen ausführt, die durch die Federn in Grenzen gehalten werden. Beim gewöhnlichen Betrieb sollen diese Federn bestimmungsgemäß die angelenkte Drehachse in der Verlängerung der fest gelagerten Drehachse halten, also wie eine starre Verbindung wirken; diese Anordnung besitzt den Nachteil, daß sämtliche ' Kippmomente in beträchtlichem Umfange auf das Flugzeug übertragen werden.

Es ist bei dieser bekannten Einrichtung ferner vorgeschlagen worden, die Drehflügel an der scheibenförmigen Tragfläche anzulenken. Dieser Einrichtung gegenüber bezieht sich die Erfindung auf solche Hub- oder Tragschrauber, deren Auftriebseinrichtung durch an einem als Nabe dienenden, an der Auftriebserzeugung praktisch nicht beteiligten Mittelstück einzeln angelenkte Flügel und nicht im wesentlichen durch eine starre Tragflächenscheibe gebildet wird.

Der Zweck der Erfindung wird bei einer derartig ausgebildeten Hub- oder Tragschraube in erster Linie dadurch erreicht, daß ein an der Auftriebserzeugung praktisch nicht beteiligtes Mittelstück mittels eines Kreuz- oder Kugelgelenkes an der Drehachse befestigt ist und nur durch dieses hindurch den Rumpf hält, um als Hebelverbindung zwischen allen angelenkten Flügeln zu wirken. Das Mittelstück soll demgemäß an der Drehachse derart schwenkbar befestigt sein, daß seine Einstellung in bezug auf die Drehachse im wesentlichen durch die auf die Flügel wirkenden Kräfte und nicht von der Lage des Schwer-Punktes des Rumpfes bestimmt ist. Diese Bedingung erfüllen daher diejenigen bekannten Einrichtungen nicht, bei denen zwischen Rumpf und Mittelstück eine Verbindung besteht, die für die Fluglage des Rumpfes we-

sentliche Kräfte unmittelbar auf das Mittelstück zu übertragen vermag; zu diesen Einrichtungen gehört außer der eingangs Jjeschriebenen scheibenförmigen Hubsch^üße auch eine bekannte Hubschraubensteuertöig,. deren festgehaltene Steuerglieder unmittelbar an einer allseitig schwenkbaren Flügelnabe angreifen, im Gegensatz zu Steuereinrichtungen für die Anstellwinkel der Flügel, deren ίο Steuerglieder an den Flügeln angreifen, ohne die Flügelnabe festzuhalten. .

Gegenüber den bekannten Hubschrauben schafft die Erfindung den Vorteil, daß das mit dem Mittelstück drehbare System als Ganzes sich auch bei gewöhnlichen Flugbedingungen nach Maßgabe der auf die einzelnen Flügel wirkenden Kräfte in eine Lage einstellen kann, in der Gleichgewicht zwischen diesen Kräften herrscht und auf das Flugzeug keinerlei Kippmomente übertragen werden. Vorzugsweise ist gemäß der Erfindung das Kreuz- oder Kugelgelenk in oder nächst der Ebene der Flügelgelenke angeordnet. Hierdurch wird der Nachteil der Schwerpunkts- und Kräfteverlage'rung bei VerSchwenkungen des angelenkten Systems gemäß der Erfindung vermieden.

Das Wesen der Erfindung ergibt sich am besten gegenüber den aus der Praxis bekannten Tragschraubern, bei denen die Flügel mit einzelnen Gelenken an einem Mittelstück befestigt sind, das fest auf der Drehachse sitzt; bei dieser Einrichtung sind die Gelenke so _: angeordnet, daß die Flügel sich in genauer oder angenäherter Richtung der durch die Achse gehenden Ebene frei bewegen und jederzeit in die Lage einstellen, die dem Gleichgewicht der von der Drehzahl erzeugten Fliehkraft und der vom Winde auf die Flügel ausgeübten Gegenkraft entspricht. Demgemäß führen die Flügel beim Umlauf eine Schlagbewegung in der Weise aus, daß ein gerade in der Flugrichtung vorn befindlicher Flügel sich höher erhebt als ein sich in der Flugrichtung gerade hinten befindlicher Flügel. Diese Schlagbewegung der Flügel, durch die bei der bekannten Einrichtung die Übertragung von Kippmomenten auf das Flugzeug vermieden werden soll, kommt bei Anwendung eines allseitigen Gelenkes gemäß der Erfindung im wesentlichen in Wegfall; denn durch dieses Gelenk ist dem Drehfiügelsystem als Ganzem die Möglichkeit gegeben, sich auf die Lage des von den Flügelspitzen be-55, triebenen Kreises einzustellen, die die einzeln angelenkten Flügel im Mittel durchlaufen. Mit- dem Wegfall dieser Hauptschlagbewegung der Flügel kommen auch die Erschütterungen in Wegfall, die bei dem bekannten Tragschrauber durch die Einzelgelenke hindurch übertragen werden. Außerdem werden die restlichen Kippmomente vermieden, die bei dem bekannten Tragschrauber dadurch auf .-das Flugzeug übertragen werden, daß^; das Mittelstück starr an der Drehachse sitzt und einen kleinen Hebelarm für die in den Einzelgelenken auftretenden Kräfte gegenüber der Drehachse bildet.

Die Erfindung gäbe die Möglichkeit, die Flügel überhaupt starr an dem Mittelstück zu befestigen, d.h. Einzelgelenke zu ersparen, soweit nur die Übertragung von Kippmomenten auf das Flugzeug vermieden werden soll. Jedoch ist eine derartige starre Angliederung der "Flügel nicht Gegenstand des Patentes, zumal die Einzelgelenke die Aufgabe haben, in an sich bekannter'Weise schwer beherrschbare Biegemomente am Ansatzpunkt der Flügel zu vermeiden.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichtiungen beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Abb. 1 einen Steilschrauber mit vier umlaufenden Tragflächen in Vorderansicht und Abb. 2 eine Draufsicht.

Am Rumpf 1 ist einerseits die Vortriebs-Luftschraube 2, andererseits die Trag- oder Hubschraube gelagert, die sich aus vier umlaufenden Tragflächen oder Flügeln 7, 8, 9, 10 zusammensetzt. Diese sind an dem Mittelstück (Taumelnabe) 11 angelenkt, die ihrerseits mittels eines Kreuz- oder Kugelgelenkes 10 an der Drehachse 6 aufgehängt ist, die im Rumpf drehbar gelagert ist.

An der Taumelnabe 11 kann in gleicher Weise eine andere Anzahl von Flügeln befestigt werden. In jedem Falle bildet diese Nabe eine Hebelverbindung zwischen sämtlichen Flügeln untereinander, derart, daß die auf einen Flügel ausgeübten Kräfte alle anderen Flügel in Mitleidenschaft ziehen. Hierdurch ergibt sich beim Vorwärtsflug eine Schrägstellung der Taumelnabe, die Gleichgewicht zwischen den auf die einzelnen Flügel ausgeübten Kräften herstellt; dabei stellt sich infolge der Anlenkung der Flügel an die Taumelnabe ein Kegelwinkel zwischen den Flügeln und der Nabe ein, der im wesentlichen beim Umlauf der Scheibe konstant bleibt, so daß eine nennenswerte Schlagbewegung der Flügel gegenüber der Nabe nicht auftritt.

Als Taumelnabe kann ein an sich bekanntes kreuz-, ring- oder rahmenförmiges Mittelstück Verwendung finden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Steilschrauber, dessen Drehflügel an einem mit der Drehachse verbundenen Mittelstück angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Auftriebserzeugung praktisch nicht beteiligtes Mittelstück mittels eines Kreuz- oder Kugel-

   gelenkes an der Drehachse befestigt ist und nur durch dieses hindurch den Rumpf hält, um als Hebelverbindung zwischen allen angelenkten Flügeln zu wirken.
2. 2. Steilschrauber nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreuzoder Kugelgelenk in oder nächst der Ebene der Flügelgelenke angeordnet ist.
3. 3. Steilschrauber nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Mittelstückes als kreuz-, ring- oder rahmenförmige Nabe.

   Hierzu τ Blatt Zeichnungen