DE662269C - Steil aufsteigfaehiger Tragschrauber - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen steil aufsteigfähigen Tragschrauber und insbesondere auf einen Tragschrauber mit einstellbaren und vor dem Abflug mittels des kuppelbaren Vortriebsmotors in hohe Umlaufzahl zu versetzenden Rotorflügeln. Die Erfindung ist vorzugsweise anwendbar auf Tragschrauber, bei welchen der Rotor unter der Einwirkung des Flugwindes selbstdrehend ist.

Wie an sich bekannt, werden vor Beginn des Aufstieges die Flügel mit einem Einstellwinkel -gleich Null oder mit einem negativen Einstellwinkel eingestellt und dann in Umlauf versetzt, z. B. dadurch, daß sie an "den Antriebsmotor der Maschine angekuppelt werden. Wenn der Führer glaubt, daß die Flügelgeschwindigkeit genügend hoch ist, um den erforderlichen Auftrieb zu geben, so stellt er sie so ein, daß sie einen, positiven Ein-Stellwinkel haben, und erhöht dann die Geschwindigkeit der Zugschraube, worauf die Maschine hochsteigt. Bevor sie sich jedoch vom Boden abhebt, ist es nötig, den Rotor wieder von dem Antrieb abzuschalten, weil sonst, wenn der direkte Antrieb des Rotors andauert, das Drehmoment zwischen Motor und Rumpf den letzteren veranlassen würde, in der entgegengesetzten Richtung zum Rotor" zu kreisen. Um diese notwendige Abschaltung zu bewirken, ist es bisher üblich gewesen, eine Steuerung vorzusehen, mittels der der Führer den Rotorantrieb nach seinem Willen ein- und ausschalten kann.

Es ist auch bereits ein Sprungstarttragschrauber bekannt, bei welchem die Veränderung des Einstellwinkels der Flügel nicht überwacht werden kann, bei welchem vielmehr die Einstellwinkelveränderung abhängig ist von der Umlaufsgeschwindigkeit des Rotors. Hat der letztere in Verbindung mit dem Antriebsmotor die erforderliche Umlaufsgeschwindigkeit erreicht und wird dann die Verbindung mit dem Motor unterbrochen, so kommt eine Veränderung des Einstellwinkels der vorher auf Null oder auf einen negativen Winkel eingestellt gewesenen Flügel nach dem Trägheitsgesetz selbsttätig dadurch zustande, daß der Flügelholm sich um einen Zapfen nach rückwärts dreht, wodurch der Einstellwinkel vergrößert wird. Die Veränderung des Einstellwinkels ist bei dieser vorvcröffentlichten Bauweise nicht steuerbar und entzieht sich völlig der Beeinflussung durch den Führer. Da die Veränderung des Einstellwinkels völlig abhängig von der den Flügeln vorher durch den Vortriebsmotor gegebenen Umlaufsgeschwindigkeit ist, so entsteht unmittelbar nach Abschaltung des Antriebes infolge des dadurch bedingten plötzlichen Überganges zu einem positiven Ein-Btellwinkel ein sprunghafter Abhub des Flugzeuges.

Nach, vorliegender Erfindung ist dafür Sorge getragen, daß die vom Flugzeugführer steuerbare Vorrichtung zur Änderung des Einstellwinkels der Rotorflügel 'mit der Vorrichtung zur Abschaltung des Rotorantriebes, zwangsläufig verbunden wird, sobald die Flügel auf einen gewissen Abhub winkel eingestellt werden. Diesem Zwecke dient eine an die Steuerung für die Winkeleinstellung to der Rotor flügel angeschlossene Einrichtung, die die Kupplung selbsttätig abschaltet, wenn der handgesteuerte Flügeleinstellwinkel auf dem Wege durch die Null- zur Größteinstellung eine regelbare Grenze überschreitet. Auf diese Weise wird mit aller Sicherheit vierhütet, daß das Flugzeug sich abheben kann, ohne daß zuvor der Antrieb vom Rotor abgenommen ist. Der Flugzeugführer braucht sich jetzt um den Rotorantrieb überhaupt nicht zu kümmern und kann seine ^ Aufmerksamkeit ausschließlich darauf richten, nach Erreichung genügender Umlaufsgeschwindigkeit den Einstellwinkel zu erhalten, bei dem der Abhub erfolgt.

Bei dieser Einrichtung kommen noch weitere Erfindtingsmerkmale zur Anwendung, die aus der Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles ersichtlich sind.

Fig. ι zeigt schematisch die Vorrichtung zur Steuerung des Rotorantriebes im Aufriß. Fig. 2 ist eine Grundrißansicht nach Fig. 1. Fig. 3 und 4 zeigen im Aufriß und Grundriß die Steuerungsvorrichtung für die Reibungskuppmng.

Die nicht dargestellte Rotornabe erhält ihren Antrieb durch ein- Starterritzel, dessen Achse vermittels eines Kreuzgelenkes I an eine längenänderbare Rotorwelle 2 angeschlossein ist; das untere Ende dieser Welle ist durch ein anderes Kreuzgelenk 3 mit der Welle 4 eines Kastengetriebes 5 verbunden. Die nicht dargestellte treibende Welle dieses Kastengetriebes 5 ist an einen Teil der Reibungskupplung6 angeschlossen, deren anderer Teil mit dem vom Motor kommenden Wellenende 8 durch eine hohle Welle 7, in der das Wellenende 8 gleitbar ist, verbunden ist. Das nicht abgebildete linke Ende der . Welle 8 ist mit einem Teil einer Klauenkupplung versehen, deren zweiter Teil auf der Kurbelwelle des Motors angeordnet ist. Für gewöhnlich sind diese beiden Klauenkupplungsteile außer Eingriff, können jedoch vermittels eines Kupplungshebels 9 in Eingriff miteinander gebracht werden, der die gleitbar gelagerte Welle 8 in und außer Eingriff mit der Klauenkupplung schiebt. Der Steuerhebel. für das Anlasserritzel kann mit dem damit. zusammenwirkenden Getrieberad der Rotornabe auch so ausgebildet sein, daß er zugleich den Eingriff und die Entkupplung der Klauenkupplung steuert. Das Drehmoment des Motors wird auf diese Weise \ .'durch eine Klauenkupplung, die Wellen 8 ,,und 7, die Reibungskupplung 6, das Kegel- '. Rädergetriebe im Kasten 5 und die Welle 2 |- auf die Rotornabe übertragen.

Die Reibungskupplung 6 wird mittels eines Hebels ι ο bedient, an den das obere Ende eines Lenkers 11 " angeschlossen ist, der mit seiniem unteren Ende mit dem einen Arm eines Winkelhebels 12 gelenkig verbunden ist, der sich in einer am Rumpf befestigten Konsole 13 dreht. Der Hebel 10 wird durch eine Zugfeder 14 in die Lage gezogen, in welcher die Kupplung außer Eingriff ist; in die entgegengesetzte wirksame Lage wird dieser Hebel 10 durch eine Zugstange 15 gezogen, die an einen Arm des Winkelhebels 12 angeschlossen ist und unter der Einwirkung einer Fader 16 steht, die als Stoßdämpfer beim Kuppeln dient.

Das andere Ende der Stange 15 (vgl. Fig. 3 und 4) ist an einen Hebelarm 17 angeschlossen, der einen gezahnten Bogen 20 trägt und mit einem Handhebel 1 j^A einen Winkelhebel "bildet. Dieser Handhebel 1J^A liegt im Bedienungsbereich des Führers auf einer Rast 33. Der Klirikradbogen 20 ist bei 18 schwenkbar zwischen zwei Platten 19 gelagert und kann in Eingriff mit einer Sperrklinke 21 gebracht werden, die mit einer gewissen Beweglichkeit innerhalb eines Längsschlitzes 23 um den Zapfen 22 schwingt.

Wenn die Reibungskupplung 6 (Fig. 1) außer Eingriff steht, so nehmen der Handhebel 17^, der Hebel 17 mit Bogen 20 und. die Klinke 21 die in Fig. 3 mit vollen Linien angedeutete Stellung ein. Eine Feder 24 hält dann die Klinke 21 in der gezeichneten Stellung, indem sie gegen eine untere Fläche der Klinke 21 wirkt, die sich bei dieser Stellung der Teile gegen den vollen Teil einer Stange 25 abstützt, die zwischen den Platten ¹QS 19,19 aus der in Fig. 3 voll ausgezogen gezeichneten Stellung in die strichpunktiert angedeutete Stellung und zurück verschoben werden kann. Mittels einer noch zu beschreibenden Einrichtung ist die Anordnung ge- no troffen, daß, wenn der Steuerhebel für den Einstellwinkel der Rotorflügel in der Stellung sich befindet, in der die Rotorflügel einen negativen Einstellwinkel haben, sich die Stange 25 in der mit vollen Linien angedetiteten Stellung befindet, bei welcher die Nase 26 der Klinke 21 die Stange 25 nicht oder leicht berührt. Um die Kupplung wirksam zu machen, muß der Handhebel 17^A in die in Fig. 3 strichpunktiert gezeichnete Stellung aufwärts geschwenkt werden; dabei drückt dann der gezahnte Sperrkranz 20 die

Klinke 21 gegen den Widerstand der Feder 24 nach unten, was infolge der Form und der Anordnung des Klinkzahnschlitzes 23 möglich ist; die sich hierbei ergebende resultierende Bewegung der Klinke ist tatsächlich eine Drehbewegung um die Nase 26 im Sinne des Uhrzeigers. Es ist daraus ersichtlich, daß nach einem gewissen Bewegungsausmaß der Klinke in dieser Richtung die Zähne des gezahnten Bogens 20 ihre Bewegung vor der Klinkennase 28 entlang ohne Störung fortsetzen könnten, wäre nicht die Feder 24 vorhanden, -die leicht, aber andauernd die Klinke gegen die Schrägen Flächen der Klinkradzahmangen drückt. Sobald die Kupplung 6 völlig eingeschaltet ist, läßt der Führer den Hebel iy^A los, der die Neigung hat, in seine frühere Stellung zurückzugehen und dabei die beschriebenen Bewegungen wieder rückläufig durchzumachen. Inzwischen kommt aber eine der steil abfallenden Flächen der Klinkradzahnungen in Eingriff mit der Nase 28 der Klinke 21 und ist bestrebt, die Klinke entgegengesetzt der Urzeigerbew.egung zu schwenken. Diese Schwenkung kann aber nicht eintreten, weil das Ende des Schlitzes 23 gegen den ortsfesten Zapfen 22 anliegt und die Klinknase 26 gegen den vollen Teil der Stange 25 sich abstützt. Da infolgedessen die Klinke ihre Schwenkbewegung nicht umkehren kann, so hindert sie die Rückbewegung des Klinksperrbogens 20 und hält infolgedessen auch die Kupplung in Eingriff.
Wenn es gilt, die Kupplung 6 zu lösen, wird die Stange 25 in Abhängigkeit von der Einstellwinkelsteuerung, wie noch erläutert wird, in die strichpunktiert angedeutete Stellung verschoben. In dieser Stellung kommt der Stangemeinschnitt 27 vor die Nase 26 der Klinke 21 zu liegen, die jetzt um den Zapfen 22 so weit ^entgegengesetzt dem Drehsinne des Uhrzeigers herumschwenken kann, daß dadurch die Nase 28 außer Eingriff mit den Zähnen 20 kommt und die Stellung einnimmt, die in Fig. 3 bei 21^A strichpunktiert angedeutet ist. Die Hebel 17 und 1 j^A und die Stange 15 können dann unter der Einwirkung der Feder 14 (Fig. 1 und 2) ihre Anfangsstellung wieder einnehmen, in der die Kupp- lung 6 unwirksam ist.

Sollte die Feder 24 einmal brechen, so fällt die Klinke 21 so weit abwärts, wie es der Schlitz 23 im Verein mit dem Zapfen 22 erlaubt, und in dieser in Fig. 3 bei ii^B strichpunktiert angedeuteten Stellung ist die Klinke ttnwirksam und kann sie .die Kupplung 6 nicht im Eingriff halten. Ebenso kann sie in dieser Stellung die Bewegung der Schieberstange 25 nicht hindern, was deshalb wichtig ist, weil die Schieberstange 25 mit der Einstellwinkelsteuerung gekuppelt ist, deren freie Beweglichkeit unter keinen Umständen behindert werden darf.

In Fig. ι ist gestrichelt pin Zeiger 29 angedeutet, der mit einer Skala 30 zusammenwirkt. Auf dieser Skala sind Teilungen vorgesehen, die den Einstellwinkeln der Rotor flügel !entsprechen. Dieser Zeiger ist an die Steuerung angelenkt, mit der der Führer die Einstellwinkelstellung der Rotorflügel ändert. Die vorerwähnte Schieberstange 25 ist durch eine in ihrer Länge regelbare Verbindungsstange 31 mit dem unteren Teile einer unter Federdruck stehenden Klauenkupplung 32 verbunden. Diese kann gegen die Einwirkung der nicht sichtbaren Feder aufwärts gezogen werden, so .daß dann die Schieberstange 25 gehoben wird. Das obere Ende der Spannstange 31 ist an leinen Teil des Zeigers 29 angeschlossen, und die Kupplung 32 ist mit einem nicht dargestellten Haken versehen, wodurch der Teil der Kupplung, der an die Stange 25 angeschlossen ist, davon abgehoben wenden kann, ohne den Teil, der an die Stange 31 angeschlossen ist, zu stören.

Solange der Steilschraub er sich auf dem Boden befindet, sind die Rotorfiügel mit .einem negativen Einstellwinkel eingestellt, so daß er stehengelassen werden kann, selbst wenn die Rotorflügel durch einen starken Wind in Umdrehung versetzt werden. Da die Flügel einen negativen Einstellwinkel haben, kann der Wind keine Hubwirkung ausüben. Ehe der Motor angelassen wird, schaltet der Führer .die Klauenkupplung am Motor und das Anlasserritzel ein. Bei langsam laufendem Motor wird dann der Handhebel 17^A aufwärts geschwenkt, wodurch vermittels der Verbindungsstange 15, des Stoßfängers 16, des Winkelhebels 12, des Lenkers 11 und des Hehels ι ο die Reibungskupplung 6 tinter Anspannung der Feder 14 eingeschaltet wird. Das 'Anlasserritzel, das bereits in Eingriff mit dem Zahnrade der Rotornabe steht, wird nun durch die Klauenkupplung am Motor, die Wellen 8 und 7, die Reibungskupplung 6, die Wirikelräder im Getriebekasten 5 und die Wellen 4 und 2 in Umdrehung versetzt. Der Motor wird dann 'so weit beschleunigt, bis der Rotor eine bestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit erreicht hat, worauf die vor dem Start ausgezogenen Laufradbremsen mittels Fußhebels gelöst werden.

Beim Loslassen des Handhebels nach seiner Aufwärtsschwenkung ist die Nase 28 der Klinke 21 in Eingriff mit einem der Zähne des gezahnten Bogens 22 gekommen, wodurch der Handhebel 1 j^A in der Stellung festgehalten wird, in. welcher die Reibungskupplung " wirksam ist.

Der Führer zieht jetzt den nicht dargestellten Steuerhebel zur Änderung des Ein-

sftellwirikels der Rotorflügel aus seiner ursprünglichen negativen Lage in eine positive. Das hat zur Folge, daß sich der Zeiger 29 um ein entsprechendes Ausmaß bewegt und die Schieberstange 25 in die in Fig. 3 strichpunktiert gezeichnete Stellung zieht; in welcher die Nasie26 der Klinke 21 unter der Einwirkung der vom Handhebel 17 ^A gespannten Feder 14 in den Einschnitt 27 der Schieberstange 25 einfällt, so daß die Klinke sich, dann in der bei 2i^A strichpunktiert gezeichneten S.tellung befindet, in welcher 'die Klinkennase 28 außerhalb ides Wirkungsbereiches der Zähne des Küinkensperrbogens-20 sich befindet. Diese Bewegung der Schieberstange 25 tritt ein, sobald der Steuerhebel zur Änderung der Einstellwinkelstellung der Rotorfiügel eine gewisse Strecke in Richtung auf die größte positive Einstellwirikelstellung zurückgelegt hat. Die Länge dieser Strecke ist mittels der längenänderbaren Zugstange 31 einstellbar. Die Reibungskupplung wird dann unter der Einwirkung der Zugfeder 14 unwirksam, und der Hebel 1 o, der Lenker 11, der Winkieühehel 12, 'die Stange 15, das Sperrad 20 und der Handhebel 17 ^A gehen dann in ihre Anfangsstellungen zurück. Inzwischen ist die Klinke 21 utiter dem Einfluß der Feder 24 in ihre in Fig. 3 voll ausgezogene Stellung zurückgekehrt und macht den Weg wieder frei für eine ungehinderte Bewegung der Schieberstange 25, die vor sich geht, wenn der Hebel zur Steuerung der Einstellwinkelstellung der Flügel in seine Anfangsstellung zurückgeschwenkt ist, bei der die Rotorflügel einen negativen Einstellwinkel haben.

Nicht nur ist :die Reibungskupplung außer Betrieb gesetzt, wenn 'die Einstellwinkelsteuerung ihre Nullstellung erreicht hat, sondern zur selben Zeit, wenn die Kupplung unwirksam geworden ist, sind auch die Klauenkupplung am Motor und das Anlasserritzel in ihre unwirksamen Stellungen zurückgeführt. Auf diese Weise ist eine doppelte Sicherheit gegen eine etwaige Möglichkeit gegeben, daß der _% Rotor von dem Flugzeugmotor einen Antrieb erhalten sollte, wenn die Rotorflügel in ihrer Bewegung aus der negativen zur positiven Winkeleinstellung eine gewisse Stellung überschritten haben.

Infolge der Erfindung wird es dem Führer völlig unmöglich gemacht, die Maschine zum Steigen zu bringen, ohne daß vorher der Rotor vom Motor abgekuppelt ist. Solange die Einstellwinkelsteuerung auf der positiven Seite von dem Punkt aus sich befindet, bei dem die Kupplung 6 freigegeben wird, kann die Kupplung nicht mehr mittels der Klinke in. Eingriff gehalten werden. Der Handhebel 17^A kann zwar hochgeschwenkt und die Kupplung in Eingriff gebracht werden; doch hat das keine Wirkung, da die Klauenkupplung und das Anlasserritzel dann unwirksam sind. ,

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Steil aufsteigfähiger Tragschrauber mit einstellbaren und vor dem Abflug mittels des kuppelbaren Vortriebsmotors in hohe Umlaufzahl zu versetzenden Rotorflügeln, gekennzeichnet durch eine an die Steuerung für die Winkeleinstellung der Rotorflügel angeschlossene Einrichtung, die die Kupplung selbsttätig abschaltet, wenn der handgesteuerte FlügeleinsteE-winkel auf dem Wege -durch die Null- zur Größteinstellung eine regelbare Größe überschreitet.

2. Tragschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungshebel (17^A) vermittels eines Zahnbogens (20) und einer mit einer Nase (26) um einen Stützpunkt der Stange (25) schwenkbaren, den Kupplungshebel (17 ^:A) in der Kupplungsstellung sperrenden Klinke (21) kraitschlüssig mit einer gleitbar gelagerten, an das Einstellwinkelsteuergestänge angeschlossenen Stange (25) verbunden ist und 'die Abschaltung der Kupplung in einer, einstellbaren Stellung dieser Stange (25) zwangsläufig erfolgt, wenn nach einer gewissen Längenverschiebung der letzteren ein Stangenausschnitt (27) in den Bereich der Klinkenstü'tznase (26) gelangt.

3. Tragschrauber nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gleitbar auf einem Schwenkzapfen (22) gelagerte und unter der Einwirkung einer Feder (24) im Bereich des Zahnbogens

(20) in Stellung gehaltene Sperrklinke

(21) bei Bruch dieser Feder selbsttätig sowohl aus dem Wirkungsbereich des Zahnbogens (20) als auch aus dem der Schieberstange (25) gelangt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen