Hubschrauber
Gegenstand der Erfindung ist ein Hubschrauber ner hat es sich
als schwierig erwiesen, die Winkel-
mit zwei gleichachsigen, gegenläufigen Propellern, änderung
der oberen Propellerblätter beim Durch-
welche die Maschine sowohl in der Luft stehend gang durch den
unteren, entgegengesetzt timlaufe,n-
haltcn als auch senkrecht heben und senken als auch den Propeller
zu regeln. Das Zi-°1 der Erfindung ist
waagerecht oder schräg vor- und rückwärts be- die Beseitigung
dieser Schwierigkeiten.
wegen köiiiletl. Gemäß der Erfindung wird der Motorantrieb
auf
Huhschrauher dieser Bauart sind kompakter und die beiden gleichachsigen,
gegenläufigen Propeller
1üichter als solche mit nicht gleichachsigen Pro- mittels einer
mit gleidher oder wenig versdiie-
pellerwellen. Sie sind leichter zu steuern und haben Jener
Geschwindigkeit wie -der Motor umlaufender
einen höheren Wirkungsgrad und größere Boden- NN'elle übertragen.
Die Welle ist in einem festen,
sicherlieit als Hubschrauber mit einem Hauptpro- am Hul>sclirauberrkörper
gelagerten Rohr unter-
peller und einem Hilfspropeller zum Ausgleich des gebracht,
um das die beiden Propeller auf Lagern
Drehmoments. umlaufen.
Bekannte Flul>scliraul>er des eingangs gekenn- Das Drelinioment
der Welle wird über je ein Ge-
zeichneten Typs bieten aber infolge der Notwendig- schwindigkeits-untersetzungsgetriebe
für jeden Pro-
keit, z@yLei auf der gleichen geometrischen Achse pellet erhalten,
das ein Sonnenrad, Platieteiiräder
angeordnete Propeller gegenläufig umlaufen zu mit festen Wellen
und einen äußeren, mit den Pro-
lassen, gewisse konstruktive Schwierigkeiten. Fer- pellern
verbundenen Zahnkranz aufweist.
Die mechanische Lösung dieser Aufgabe mittels
einer schnell umlaufenden dünnen Welle beträcht-
licher Länge bringt auch eint Überwindung der
Schwierigkeiten, die durch Änderungen des Dreh-
moments und des Trägheitsmom-euts entstehen.
Das obere Getriebe weist einen oder mehrere,
vorzugsweise drei Planetenräder auf, das untere ein
oder mehrere, vorzugsweisedrei Paare,solcher Räder,
so d aß die auf den Zahnkranz übertragene Bewegung
entgegengesetzt zuderdesoberenPropellersgeriehtet
ist. Zwischen den Planebenradpaaren verbleibt hin-
reichend. Raum, um bequem dien Durchgang der
Regelelemente für die Änderung des Neigungs-
winkels der oberen Propellerblätter zu gestatt°n
und die Verbindung zwischen dem oberen und
unteren Teil des festen Rohres zu erleichtern.
Bevorzugte Ausführungsformen des Gegenstands
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, in
der die Abbildungen, folgendes zeigen:
Abb. i ,eine Seitenansicht des Motors und der
@@'erbindung mitden Propellern, teilweise im Schnitt,
Abb. 2 in schematischer Draufsicht das Getriebe
für den oberen Propeller,
AU). 3 in ebensolcher Ansicht das Getriebe für
den unteren Propeller,
Abb. 4 und 5 i.n senkrechtem Axialteilschnitt und
Draufsicht eine Ausführungsform der Verbindung
(ler Propellerblätter mit der Welle-,
A11. 6 eine Ausführungsform einer Vorrichtung
zum selbsttätigen Blockieren der Propellernaiven,
Abt. 7 in schematischer Seitenansicht eine Pro-
pellernabe bei zur Drehachse schräg gestellten
Blättern,
Abb. 8 und 9 in Draufsicht und senkrechtem
Axialteilschnitt eine andere Ausführungsform der
Prop-llerblattverbindung mit der Welle,
Abt. io und ii in senkrechtem Axialschnitt und
Draufsicht den Reglerkasten für die verschiedenen
Bewegungen der Maschine,
Abb. 12 in senkrechtem Mittelquerschnitt d.; n
konstruktiven Aufbau des oberen Getriebes und der
Izegelnabe des oberen Propellers,
Abb. 13 in diametralem, senkrechtem, geg"enüher
Abb. 12 um 9o ° gedrehtem Querschnitt den kon-
struktiven Aufbau des unteren Getriebes und der
Regelnabe des unteren Propellers,
Abb. 14 in diametralem, senkrechtem Quer-
schnitt den konstruktiven Aufbau .des Regler- und
Steuerkastens.
B,ei der Ausführung nach Abb. i ist der Motor i
mit senkrechter Welle angeordnet. Das feste Rohr
oder der Tragpfeiler, an dem der :Motor und der
Maschinenaufbau aufgehängt ist, besteht aus d.eni
Oberteil 2 und dem Unterteil 3. Der Motor i treibt
die Welle 4 innerhalb des Pfeilers 2-3. Im obersten
Teil des Rohres 2 ist (Abt. 2) das erste Getriebe
aus .dem Sonnenrad 5, den Planetzurädern 6 und
(lern Zahnkranz 7 untergebracht. Der Zahnkranz 7
ist mit einer Trommel 8 verbunden, die auf den
Lagern 9 umläuft und dabei den oberen Prop:ller
io antreibt.
Unten ist in einer Zwischenzone des Pfeilers das
zweite Getriebe angeordnet (Abt. 3), das aus dem
Sonnenrad i i, den Planetenradpaaren 12, 13 und
dem Zahnkranz 14 besteht. Der Zahnkranz 14 ist
mit einer Trommel 15 verbunden, die auf den
Lagerre 16 umläuft und dabei den unteren Propeller
17 antreibt.
Die Flansche 18, i9 des unteren Getriebes sind
durch Bolzen 20 (Abb. 3) und Bolzen 21 verbunden,
wobei die letzteren gleichzeitig die Welle bilden,
um die die Planetenräder 12 umlaufen. Die Bolzen
20, 21 sind durchbohrt. Durch die Bohrungen sind
die Stangen 22 hindurchgeführt, die d=ie Änderung
des Neigungswinkels dies oberen Getriebes steuern.
Um die, Getriebe zu schmieren, wird Drucköl
längs,der durchbohrten `'Fell; verteilt und läuft zii-
nächst zum oberen Getriebe, darauf in das Rohr 2,
das untere Getriebe und das Rohr 3, um schließlich
in den Motor i zurückzufallen.
hie Trommeln 8, 15 dürfen nicht infolge der
Zentrifugalkraft mit Ö1 gefüllt werden. Deshalb
sind gemäß der Erfindung innerhalb der Getriebe
die Scheiben 23, 24 vorgesehen, die gegebenenfalls
auch stationäre Rohre sein können und bis fast
an die Zahnkränze heranreichen. Sie dienen zum
Abstreifen des Öls und zu seiner Rückförderung
in das feste Rohr.
Jeder der Propeller io, 17 hat zwei Blätter 25
(Abb. 4, 5), die in an sich bekannter Weise durch
Kardangelenke 26 mit den Naben verbunden sind.
Sie stellen sich ,demgemäß entsprechend der Resul-
taube der Zentrifugalkraft, der Axialkraft und des
Trägheitsmoments ein. Die Kardangelenke können
durch Angeln mit waagerechter Achse ersetzt sein.
In diesem Falle können die Blätter senkrecht
schwingen und stellen sich gemäß der Resultieren-
den der Zentrifugal- und der :lxialkraft ,ein, wäh-
rend- das der Drehung entgegenwirkende Träg-
heitsmoment von den Blättern als Biegemoment
aufgenommen wird. Möglich ist cs, statt der Kar-
dangelenke oderAngeln andere, in allen Richtungen
oder nur senkrecht biegsame Elemente vorzusehen.
Als ein solches biegsames Element kann bei ent-
sprechender Konstruktion das Blatt selbst dienen.
Gemäß der Erfindung sind die Blätter nicht un-
mittelbar mit den Trommeln 8 oder 15 verbunden,
sondern mit Ringen oder sog,-nannten Schwing-
naben 27, die um die Zapfen 28 schwingen können.
Die Schwingmalven riclit",n sich lveständig nach der
senkrechten Resultanten der Blattbeanspruchungen
aus und bringen die Resultante der Axialkraft auf
die geometrische Achse des Propellers, als ob die
Gelenke 26 in dieser Achse lägen und nicht, wie es
aus offensichtlichen konstruktiven Gründen erfor-
derlich ist, in einem gewissen Abstand davon.
Ein weiterer Vorteil der Schwingnaben liegt in
folgendem:
Bekanntlich schwingen die Blätter in verschie-
d,enen Flugph,asen des Hubschraubers rhythmisch
in senkrechter Richtung. Genauer gesagt senkt sich
.ein Blatt, wenn das gegenüberliegende sich hebt.
Ohne. Schwingnaiven würden die Gelenke beständig
beansprucht werden. Durch die Schwingnahen
bleiben diese Verbindungen selbst unter der starken
Zentrifugalkraft der Blätter fast unbewegt, wäh-
rund die N aben rhythmisch oszillieren. Die Schwing-
bewegung wird von den Zapfen 28 aufgenommen,
die nur unter der Axialkraft und unter einer ge-
wissen Beanspruchung bei einer Änderung der Be-
4r-egungsrichtung stehen, also erheblich weniger be-
ansprucht werden als durch die volle Zentrifugal-
last.
Während ihrer Betätigung nehmen die Blätter 25
und damit auch die Naben 27 genau vorausbestimm-
bare Stellungen unter der Wirkung der auftreten-
den Kräfte, insbesondere der Zentrifugalkraft ein.
Beim Anlauf können sich die' Blätter in abnormer
Lage Befinden, was bei bekannten Hubschraubern
mit gleichachsigen, gegenläufigen Propellern ge-
fährlich ist, weil die Blätter des einen Propellers
die des anderen treffen können. Man hat bereits
versucht, diese Gefahr durch Blockieren jeder
Schaufel in einer vorherbestimmten Stellung und
Freigabe erst nach Erreichen einer bestimmten Um-
laufgeschwindigkeit zu vermeiden. Gemäß der Er-
findung sind nicht die einzelnen Blätter, wohl aber
die Naben durch Anschläge blockiert, die das
Schwingen der Zapfen 28 bis zum Erreichen einer
bestimmten Umlaufgeschwindigkeit unterbinden.
Erfindungsgemäß sind die @\iischläge aus Keilen
oder Zylindern mit Gummihüllen oder -blöcken ge-
bildet, die unter der Wirkung der durch Federn
ausgeglichenen Zentrifugalkraft die Naben allmäh-
lich und progressiv freigeben oder anhalten.
Eine :ltrsführungsform der geschilderten Vor-
richtung ist schematisch in Abb. 4, 5 dargestellt.
Die Keile 29 mit den Gummiblöcken 30 und
Schwungmassen' 31 stehen unter dem Druck von
Federn 32 zwischen den N al>en 27 und den Trom-
meIn 8 bzw. i 5, so daß jede Schwingung der Naben
verhindert wird. Wenn die Unilaufge.schwindigkeit
einen bestimmten Wert erreicht, werden die Keile
29 durch die Zentrifugalkraft nach außen gestoßen
und geben die Naben nach und nach frei.
Eine andere Ausführungsform ist schematisch in
Abb. 6 dargestellt. Die Zylinder 296u mit den
Gummiii,berzügen 3 ob's werden von Armen 316's
getragen und drücken g°gen die Trommeln 8 bzw.
15, wodurch sie die Schwingung der Naben 27 ver-
hindern. Nach Erreichen einer bestimmten Umlauf-
grenze drehen sich die :1rme 316's unter der Flieh-
kraft nach außen, so daß die Anschläge freigegeben
werde n.
jedes mit Gtirnmiringen 33 versehene Blatt 25
kann selbständig um die Gelenkverbindung 26
innerhall> eines durch Schlitze oder Anschläge 34
vorbestimmten Intervalls schwingen. Eine Aufglie-
de-rung der Blatthew-egung zeigt, daß infolge der
Verwendung von Scliw-iiigiial>en das Intervall so
klein sein kann. daß 1>(i blockierten Anschlägen die
Gefahr von Blattverletzungen nicht auftreten kann.
Die Regelung der Anstellungswinke-länderung
jedes Blattes läßt sich nach dem sogenannten
Sches ici.gl>lattensystem Bordoni durchführen. Jedes
Blatt 25 kann sich zunächst frei um seine Längs-
achse drehen, da die V'erl>indungsgelenke 26 auf
Buchsen 35 angebracht sind, die sich um die Zapfen
36 an den Naben 27 mittels der Lager 37, 38
drehen. Aii den Buchsen 35 befinden sich Hebel; 39,
die über das Gestänge 40 von dem Umlaufring 41
betätigt werden. Der Ring 41 wird von dem nicht
umlaufenden Ring 42 geführt, .der durch die drei
Stangen 22 beliebig gehoben, gesenkt oder schräg
gestellt werden kann. Auf -diese, Weise kann die
Blattanstellung beständig oder bei gesenkten
Ringen42 mit jedem Umlauf periodisch geändert
werd,-n, was alle gewünschten Flugmanöver er-
möglicht.
Wenn der Pilot beispielsweise die Maschine
heben oder senken will, braucht er nur die Ringe 42
der 1>e@iden Propeller zu heben oder zu senken, was
die Blattanstellung und damit den: Auftrieb ver-
mehrt oder verringert.
Plötzliche Windstöße können die Blattanstellung
plötzlich ändern und den Piloten zu Ausgleich-
stetierbewegungen zwingen. Um diese Wirkung zu
vermeiden oder mindestens abzuschwächen, sind
die Schwingnaben gemäß :der Erfindung ebenfalls
vorteilhaft, da sich die Blätter jedes Propellers
selbst bei rhythmischem Schwingen auf praktisch
untereinander gleiche V-Winkel a einstellen (Abb. 7),
die dem Auftrieb proportional sind. Ändert sich
der Auftrieb, so werden alle Winkel a gleichzeitig
und um (1."n gleichen Betrag vergrößert oder ver-
kleinert. Wenn gemäß der Erfindung die Steuer-
helrel mit (!n Blattverlängerungen vor den Verbin-
dungsgel,enken verbunden sind; werden die stören-
den Außeneinflüsse ohne zusätzliche Vorkehrungen
automatisch korrigiert. Zu diesem Zweck werden
die Hebel 39 nicht wie nach Abb. 5 mit den Buchsen
35 verbunden, sondern unmittelbar mit den Ver-
längerungen 43 der Blätter, entsprechend den ge-
strichelt gezeichneten Hebeln 44 in Abb. 5. Ihre
Lage wird infolgedessen durch den V-Winkel der
Blätter bestimmt. Verringert sich nun die Auf-
triebskraft der Blätter, so verringert sich auch der
V-Winkel der Blätter, und die Enden 45 der ge-
strichelt gezeichneten Hebel 44 werden in der Rich-
tung aus der Zeichnungseben: herausgedrückt. Da
sie sich aber infolge ihrer Verbindung mit der
Schwingplatte 41-42 über das Gestänge 4o nicht be-
wegen können, müssen sich die Blätter um ihre
Längsachse drehen., ihre Anstellung vergrößert sich
also, was die unerwünschte Auftriebsverringerung
ausgleicht.
Eiire andere Ausführungsform der automatischen
Anst@ellungsw-inkeleinfstellung ist in Abb. 8, 9 ge-
zeigt. Danach sind die Verbindungsgelenke 26 un-
mittelbar mit der Schwingnabe 27 verbunden und
tragen die Zapfen 36, auf denen die Lager@37, 38
angebracht sind. Um diese Lager drehen sich die
Buchsen 35 gleichzeitig mit den Blättern 25. An
d-c:n Muchs,en befinden sich die gemeinsamen Steuer-
hebel 39.
Diese :\usfü hrungsform ist der nach Abb. 4, 5
anialog mit (lern Unterschied, daß die Gelenkverbin-
dUnr,:n 26 und die LTmlaufvorrichtungen der Blätter
35, 36, 37. 38 ihre Lage tauschen.
Wird eine Richtungsänderung gewünscht, so muß
der Pilot den Schwingring eines Propellers heben
und den cks anderen senken. Dadurch vergrößert
sich der Auftrieb eines Propellers und das von ilim
aufg:ilomm@ene Drehmoment, während sich die ent-
sprechenden Werte düs anderen Propellers ver-
kleinern. Der Gesamtauftrieb bleibt unverändert,
die Drehmomente jedoch werden nicht ausgeglichen
und lassen ein Differenzdrehmoment in der waage-
rechten Ebene entstehen, das die Richtung des Hub-
schraubers verändert.
Wenn schließlich,der Pilot die Quer- oder Längs-
sta=bilität der Nlaschine zu ändern w-üiischt, um
eine schräge Bewegtang zu erreichen, so braucht er
bloß beide Schwingringe schräg zu stellen. Damit
erhält er eine periodische Änderung des Umlauf-
winkels, die bekanntlich infolge aerodynamischer
Reaktionen die Umlaufsebene der Propeller neigt
und infolgedessen die Auftriebsresultate aus dem
Schwerpunkt der Maschine verschielif. Das ent-
stehende Moment ändert die Lage des Hubschrau-
bers um den gewünschten Betrag.
Da jede Schwingplatte, wie gesagt, durch eine
Gruppe von drei Stangen 22 gesteuert wird, ergibt
sich zusammenfassend, daß a) zum Heben oder
Senken der Maschine die sechs Stangen der beiden
Platten zusammen gehoben oder gesenkt werden
müssen, b) zur Änderung der Fahrtrichtung die
drei Stangen der einen Platte gehoben und die drei
Stangen der anderen gesenkt werden müssen,
c) zum Q:uerverschieben ,der Maschine die sechs
Stangen ungleich verschoben werden müssen, um
die beiden Schwingplatten nach einem bestimmten
Plan schräg zu stellen, d) zu Längsverschiebungen
die sechs Stangen gleichfalls ungleich verschoben
und die Schwingplatten nach einem anderen Plan
schräg gestellt werden müssen.
Uni die obigen Verschiebungen durchzuführen,
sind gemäß der Erfindung auf der Länge jeder
Stange 22 drei Stellschrauben in Serie angebracht
(Abb. io, ii), die eine- Längenveränderung jeder
Stange unabhängig voneinander gestatten.. jede
Stellschraube besteht aus einer Gewinde=spindel mit
verschiedenem Gewinde an beiden Seiten, während
sich in der Mittelebene ein mit den Zahnkränzen
49, 50, 51 kämmendes Zahnrad befindet. Die Enden
jeder Spindel sitzen in Buchsen mit entsprechendem
Inneng-ewinde". Eine Drehung der Buchsen wird
durch die sich auf dem Pfeiler 2 abstützenden
Arme 62 vermieden.
Die obere Buchse 58 (Abb. io) ist unmittelbar
auf der Stange 22 befestigt und umfaßt das obere
Gewinde der Stellschraubenspindel46. Das untere
Gewinde dieser Spindel dient zum -Aufschrauben
des oberen Gewindes der Buchse 59. Das untere
Gewinde der Buchse 59 sitzt auf dem oberen, Ge-
winde der Stellschraubeuspindiel 47, und das untere
Gewinde dieser Spindel dient wiederum zur Ver-
bindung mit dem Obengewinde der Buchse 6o. Das
Unteugewinde der Buchse 6o ist mit dem Oben-
gewinde der Stellschraubenspindel48 verschraubt
deren Untengewinde schließlich in die Buchse 61
eingreift. Diese ist auf der Grundplatte eines
Kastens 52 befestigt, der mittels der Gewinde-
buchse 53 axial verschoben werden kann. Damit
werden alle sechs Stangen 22 gleichzeitig ver-
schoben, die Maschine Nvird also gehoben bzw.
gesenkt.
Die Drehung des Zahnkranzes 49 bringt die sechs
Stellschrauben 46 in Umlauf. Da das Gewinde von
dreien dieser Buchsen in anderer Richtung verläuft
als das der anderen drei, werden drei Stangen ge-
i hoben und drei gesenkt (Richtungssteuerung).
Auch die Drehung des Zahnkranzes 5o verursacht
eine Drehung der Stellschrauben. Da deren Ge-
winde verschiedene entsprechend gewählte Steigung
aufweist, wird dadurch eine ungleiche Verschie-
bung der sechs Stangen erreicht, wie es zu Quer-
manövern ürforderlich ist. Schließlich wird die
gleiche Wirkung einer ungleichen Stangenverschie-
bung infolge der Wahl der Gewindesteigung durch
die Drehung der Schrauben infolge einer Drehung
des Zahnkranzes 5 t erreicht, um Längsmanöver
durchzuführen.
Da die Steuerung nicht zurückschlagen kann,
kann der Pilot die Steuerhebel loslassen. Auch die
Propellervibrationen werden infolgedessen nicht
auf den Piloten übertragen.
Abb. 12, 13 und 14 7.e lge@n den konstruktiven
Gesamtaufbau eines Hubschraubers gemäß der Er-
findung, wobei gleiche 13eztigszcichen gleiche Teile
wie bei den vorhergehenden Abbildungen be-
zeichnen.
Der Tragpfeiler 2 oder 3 trägt drei Paar Füh-
rungen 54 für die Bewegung der die Schaufelver-
längerungen steuernden Schwingringe. Zwischen
den Führungen 54 gleitet mit geringem Spiel der
Kopf 55 eines kleinen Kolbens 56, dessen zylindri-
scher Körper in den nicht unilaufenden Teil42 des
Ringes eingesetzt ist, der von den drei Stangen 22
gesteuert wird. Zwischen den Teil 42 des Ring.:°s
und dem umlaufe,uden Teil 4i ist das Lager 57 ein-
gesetzt.
Die drei Achsen der kleinen Kopien 56 kreuzen
sich in einem Punkt der geometrischen Achse cles
Systems. Der Querschnitt derVerl>in<iung zwischen
dem Kolbenkopf 55 und den Führungen 54 ist pris-
matisch, der zwi,sch.en dem Kolbenkörper 56 und
dem Ring 42 ist zylindrisch. Dadurch in Verbin-
dung mit dem geringen Spiel können die Kolben
längs der geometrischen Achse des Systems gleiten.
Ferner kann der Ring 42 schräg gestellt werden
und längs des Pfeilers gleiten, ohne daß sich der
:\chs-ensclinittp,unkt von der geometrischen =lclis:
des Systems entfernt.
Der Außenteil 41 des Ringes läuft mit einer Ge-
schwin.digkeit gleich der des Propellers darüber
um, und zwar -infolge der Gelenkstangenverbin-
Jung 63.
helicopter The subject of the invention is a helicopter ner it has proven difficult, the angular
with two coaxial propellers rotating in opposite directions, change of the upper propeller blades when passing through
which the machine both standing in the air passage through the lower, opposite timlaufe, n-
Hold and vertically raise and lower as well as regulate the propeller. The Zi- ° 1 of the invention is
horizontally or diagonally forwards and backwards eliminates these difficulties.
because of köiiiletl. According to the invention, the motor drive is on
Huhschrauher of this type are more compact and the two coaxial, counter-rotating propellers
Better than those with non-equiaxed props by means of one with gleidher or little different
peller waves. They are easier to steer and have the same speed as the motor revolves
transmit a higher degree of efficiency and larger ground NN'elle. The wave is in a solid
safe as a helicopter with a main tube mounted on the hull
peller and an auxiliary propeller to compensate for the fact that the two propellers are on bearings
Torque. circulate.
Well-known Flul>scliraul> er of the entrance known- The drelini moment of the wave is over a gear
but due to the necessity of speed reduction gears for every pro
keit, z @ yLei on the same geometrical axis pellet obtained that a sun gear, Platieteiiräder
arranged propellers rotate in opposite directions to with fixed shafts and an outer, with the pro
let certain constructive difficulties. Fer- pellern has connected ring gear.
The mechanical solution to this problem by means of
of a rapidly rotating thin shaft
licher length also brings one overcoming the
Difficulties caused by changes in the rotational
moments and the moment of inertia arise.
The upper gear has one or more,
preferably three planet gears, the lower one
or several, preferably three pairs, of such wheels,
so there was the movement transmitted to the ring gear
opposite to that of the upper propeller
is. There remains between the planetary gear pairs
reaching. Space to comfortably serve the passage of the
Control elements for changing the inclination
angle of the upper propeller blades
and the connection between the upper and
lower part of the fixed tube to facilitate.
Preferred embodiments of the object
of the invention are shown in the drawing, in
the figures show the following:
Fig. I, a side view of the engine and the
connection with the propellers, partly in section,
Fig. 2 shows the transmission in a schematic top view
for the upper propeller,
AU). 3 in the same view the gear for
the lower propeller,
Fig. 4 and 5 in vertical partial axial section and
Top view of an embodiment of the connection
(ler propeller blades with the shaft,
A11. 6 shows an embodiment of a device
for automatic blocking of the propeller naves,
Section 7 in a schematic side view of a product
pellet hub when inclined to the axis of rotation
Scroll,
Figs. 8 and 9 in plan and vertical
Partial axial section another embodiment of the
Propeller blade connection to the shaft,
Section io and ii in vertical axial section and
Top view of the control box for the various
Movements of the machine,
Fig. 12 in vertical central cross-section d .; n
structural design of the upper gear and the
Hub of the upper propeller,
Fig. 13 in diametrical, vertical, opposite view
Fig. 12 the cross-section rotated by 90 °
structural design of the lower gear and the
Control hub of the lower propeller,
Fig. 14 in diametrical, vertical transverse
cut the structural design of the regulator and
Control box.
B, ei of the version according to Fig. I is the motor i
arranged with a vertical shaft. The solid pipe
or the pillar on which the: engine and the
Machine structure is suspended, consists of d.eni
Upper part 2 and the lower part 3. The motor i drives
the shaft 4 inside the pillar 2-3. In the top
Part of the pipe 2 is (section 2) the first gear
from .dem sun gear 5, planetary gears 6 and
(learn gear ring 7 housed. The gear ring 7
is connected to a drum 8, which is on the
Bearings 9 revolves and thereby the upper prop: ller
io drives.
Below is that in an intermediate zone of the pillar
Second gear arranged (Dept. 3), from the
Sun gear ii, the planet gear pairs 12, 13 and
the ring gear 14 consists. The ring gear 14 is
connected to a drum 15, which on the
Lagerre 16 revolves and thereby the lower propeller
17 drives.
The flanges 18, i9 of the lower gear are
connected by bolts 20 (Fig. 3) and bolts 21,
the latter simultaneously forming the wave,
around which the planet gears 12 revolve. Bolts
20, 21 are pierced. Through the holes are
the rods 22 passed through, the d = he change
control the inclination angle of this upper gear.
Pressure oil is used to lubricate the gearbox
lengthways, the pierced ''fur; distributed and runs
next to the upper gear, then into the pipe 2,
the lower gear and the pipe 3 to finally
to fall back into the engine i.
here drums 8, 15 are not allowed as a result of the
Centrifugal force to be filled with oil. That's why
are according to the invention within the transmission
the disks 23, 24 provided, if necessary
can also be stationary pipes and up to almost
reach up to the sprockets. They are used for
Stripping off the oil and pumping it back
into the fixed pipe.
Each of the propellers io, 17 has two blades 25
(Fig. 4, 5), which in a known manner by
Cardan joints 26 are connected to the hubs.
According to the result, they pose themselves
deaf to centrifugal force, axial force and des
Moment of inertia. The universal joints can
be replaced by hinges with a horizontal axis.
In this case the leaves can be vertical
vibrate and position themselves according to the resultant
that of centrifugal and axial force, one while-
rend- the carrier counteracting the rotation
moment of the leaves as bending moment
is recorded. It is possible to use cs instead of the card
think or fish others, in all directions
or to provide only vertically flexible elements.
As such a flexible element,
the sheet itself is used for a speaking construction.
According to the invention, the sheets are not un-
indirectly connected to drums 8 or 15,
but with rings or so-called, -called oscillating-
hubs 27 that can swing around the pin 28.
The rocking mallows riclit ", constantly after the
vertical resultants of the sheet stresses
and bring up the resultant of the axial force
the geometrical axis of the propeller as if the
Joints 26 would lie in this axis and not how it
for obvious constructive reasons,
that is, at a certain distance from it.
Another advantage of the oscillating hubs is
following:
As is well known, the leaves swing in different
d, enen flight phase of the helicopter rhythmically
in the vertical direction. More precisely, it sinks
.one sheet when the opposite lifts up.
Without. Swinging naïves would make the joints permanent
are claimed. Due to the swing near
these connections remain even under the strong ones
Centrifugal force of the leaves almost immobile, while-
oscillate rhythmically around the nodes. The vibrating
movement is absorbed by the pin 28,
which only under the axial force and under a certain
knowledge of stress when changing the
In the direction of travel, i.e. considerably less
than the full centrifugal
load.
During their actuation, the leaves take 25
and thus also the hubs 27 precisely in advance.
positions under the effect of the
the forces, especially centrifugal force.
When starting up, the 'leaves can become abnormal
Location of what happens with known helicopters
with equiaxed, counter-rotating propellers
is dangerous because the blades of one propeller
meet those of the other. One already has
tries to avoid this danger by blocking everyone
Shovel in a predetermined position and
Release only after reaching a certain
avoid running speed. According to the
The individual leaves are not found, but they are
the hubs blocked by stops that
Swinging the pin 28 until reaching a
prevent certain circulation speed.
According to the invention, the strikes are made up of wedges
or cylinders with rubber sleeves or blocks
forms under the action of by springs
balanced centrifugal force the hubs gradually
Lich and progressive release or pause.
One: implementation of the described presentation
direction is shown schematically in Fig. 4, 5.
The wedges 29 with the rubber blocks 30 and
Inertia masses' 31 are under the pressure of
Springs 32 between the nails 27 and the drum
meIn 8 or i 5, so that every oscillation of the hubs
is prevented. If the university run speed
reaches a certain value, the wedges
29 pushed outwards by centrifugal force
and gradually release the hubs.
Another embodiment is shown schematically in FIG
Fig. 6 shown. The cylinders 296u with the
Gummiii, coverings 3 ob's are from arms 316's
carried and press against the drums 8 resp.
15, whereby they reduce the vibration of the hubs 27
prevent. After reaching a certain circulation
limit the: 1rme 316's under the fleeing
force outwards so that the stops are released
will.
each sheet 25 provided with gtirnmirings 33
can independently around the articulated connection 26
inside> one through slots or stops 34
swing at a predetermined interval. A breakdown
de-tion of Blatthew-egung shows that as a result of the
Use of Scliw-iiigiial> en the interval like this
can be small. that 1> (i blocked stops the
Risk of blade damage cannot occur.
The regulation of the angle of inclination change
each leaf can be sorted according to the so-called
Sches ici.gl> carry out the Bordoni lath system. Each
Sheet 25 can initially move freely around its longitudinal
Rotate the axis as the link joints 26 open
Bushings 35 are attached, which extend around the pin
36 on the hubs 27 by means of the bearings 37, 38
turn. Aii the sockets 35 are levers; 39
that of the rotating ring 41 via the linkage 40
be operated. The ring 41 is not of that
circumferential ring 42 out, .der through the three
Rods 22 raised, lowered or inclined as desired
can be asked. In this way, the
Blade pitch permanent or with lowered
Ringen42 changed periodically with each revolution
will, -n what all desired flight maneuvers
possible.
For example, if the pilot controls the machine
wants to raise or lower, he only needs the rings 42
the 1> e @ iden propeller to raise or lower whatever
the blade pitch and thus the: lift
increases or decreases.
Sudden gusts of wind can damage the blades
suddenly change and compensate the pilot
force constant movements. To this effect too
should be avoided or at least weakened
the oscillating hubs according to: the invention as well
advantageous as the blades of each propeller
even with rhythmic swing on practical
set the same V-angles a among each other (Fig. 7),
which are proportional to the buoyancy. Changes
the lift, all angles a are simultaneously
and increased or decreased by (1. "n the same amount
diminishes. If, according to the invention, the control
helrel with (! n leaf extensions in front of the connecting
dungsgel, enken are connected; will the disturb-
the external influences without additional precautions
corrected automatically. Be for this purpose
the lever 39 not with the bushings as shown in Fig. 5
35 connected, but directly with the
extensions 43 of the blades, corresponding to the
Dotted levers 44 in Fig. 5. Your
As a result, the position is determined by the V angle of the
Leaves determined. If the volume is now reduced
the driving force of the leaves is also reduced
V-angles of the leaves, and the ends 45 of the
Levers 44 shown in dashed lines are in the direction
direction from the plane of the drawing: pushed out. There
but because of their connection with the
Do not load swing plate 41-42 over the rod 4o
because of can, the leaves must take care of theirs
Rotate the longitudinal axis., Their employment increases
so what the undesirable decrease in lift
compensates.
Another embodiment of the automatic
Angle adjustment is shown in Fig. 8, 9
shows. Thereafter, the connecting joints 26 are un-
indirectly connected to the oscillating hub 27 and
carry the journals 36 on which the bearings @ 37, 38
are attached. They revolve around these bearings
Sockets 35 simultaneously with the sheets 25. An
dc: n Muchs, en are the common tax
lever 39.
This: \ embodiment is that according to Fig. 4, 5
anialog with (learn the difference that the articulation
dUnr,: n 26 and the flow devices of the leaves
35, 36, 37. 38 switch positions.
If a change of direction is desired, it must
the pilot lift the swing ring of a propeller
and lower the other. This enlarged
the buoyancy of a propeller and that of ilim
auf: ilomm @ ene torque while the resulting
corresponding values of the other propeller
smaller. The total lift remains unchanged,
however, the torques are not balanced
and allow a differential torque in the horizontal
right level, which shows the direction of the lifting
schraubers changed.
Finally, if the pilot does the transverse or longitudinal
to change the stability of the machine
To achieve an oblique movement, he needs
just put both oscillating rings at an angle. In order to
if he receives a periodic change in the circulation
angle, which is known to result from aerodynamic
Reactions the orbital plane of the propeller tends
and consequently the lift results from the
Center of gravity of the machine differ. The
standing moment changes the position of the helicopter
over by the desired amount.
Since each vibration plate, as I said, is supported by a
Group of three rods 22 is controlled, results
summarizing that a) for lifting or
Lower the machine the six bars of the two
Plates are raised or lowered together
must, b) to change the direction of travel the
three rods of one plate lifted and the three
The bars of the others have to be lowered,
c) to Q: move the machine the six
Rods have to be moved unevenly in order to
the two oscillating plates after a certain
To put the plan at an angle, d) for longitudinal shifts
the six rods also shifted unevenly
and the vibrating plates according to a different plan
must be placed at an angle.
Uni to carry out the above shifts,
are according to the invention on the length of each
Rod 22 three setscrews attached in series
(Fig. Io, ii), showing one- change in length each
Allow rod to be independent of each other .. each
Set screw consists of a thread = spindle with
different thread on both sides while
into the middle plane with the gear rims
49, 50, 51 meshing gear is located. The ends
each spindle sit in sockets with corresponding
Internal thread ". One turn of the bushings is
by the support on the pillar 2
Arms 62 avoided.
The upper bush 58 (Fig. Io) is immediate
mounted on the rod 22 and includes the upper
Adjusting screw spindle thread 46. The lower
The thread of this spindle is used for screwing on
of the upper thread of the socket 59. The lower
The thread of the bushing 59 sits on the upper,
wind the set screw spindle 47, and the lower one
The thread of this spindle is used to
binding with the top thread of the socket 6o. That
The lower thread of the socket 6o is connected to the upper
screwed thread of the adjusting screw spindle48
its lower thread finally into the socket 61
intervenes. This is one on the base plate
Box 52 attached, which by means of the threaded
bush 53 can be moved axially. In order to
all six rods 22 are simultaneously
pushed, the machine Nv is lifted or
lowered.
The rotation of the ring gear 49 brings the six
Adjusting screws 46 in circulation. Since the thread of
three of these sockets run in the other direction
than that of the other three, three poles are
i raised and three lowered (directional control).
Also caused the rotation of the ring gear 5o
a turn of the set screws. Since their
wind different accordingly chosen incline
has, this results in an unequal
exercise of the six bars as it becomes
maneuvering is necessary. Eventually the
same effect of an unequal rod different
exercise as a result of the choice of thread pitch
the rotation of the screws as a result of rotation
of the ring gear reached 5 t to longitudinal maneuvers
perform.
Since the control cannot strike back,
the pilot can let go of the control levers. Also the
As a result, propeller vibrations will not
transferred to the pilot.
Fig. 12, 13 and 14 7.e lie @ n the constructive
Overall structure of a helicopter according to the
finding, where the same 13ezzczeichen the same parts
as in the previous figures
to draw.
The support pillar 2 or 3 carries three pairs of guide
stanchions 54 for the movement of the blades
oscillating rings that control extensions. Between
the guides 54 slides with little play of the
Head 55 of a small piston 56, the cylindrical
shear body in the non-running part42 of the
Ring is inserted from the three rods 22
is controlled. Between the part 42 of the ring.:°s
and the surrounding part 4i, the bearing 57 is a
set.
The three axes of the small copies 56 cross
at a point on the geometric axis cles
Systems. The cross-section of the> in <iung between
the piston head 55 and the guides 54 is prismatic
matically, the between the piston body 56 and
the ring 42 is cylindrical. This in connection
The pistons can use the small clearance
slide along the geometrical axis of the system.
Furthermore, the ring 42 can be tilted
and slide along the pillar without the
: \ chs-ensclinittp, unkt from the geometric = lclis:
removed from the system.
The outer part 41 of the ring runs with a
speed equal to that of the propeller above
around, due to the articulated rod connection
Young 63.