DE907625C

DE907625C - Strahlantriebsvorrichtung fuer Rotoren, insbesondere fuer Hubschrauber, mit zentraler Gasverteilerkammer

Info

Publication number: DE907625C
Application number: DES28719A
Authority: DE
Inventors: Alvaro Da Silva Costa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-05-29
Filing date: 1952-05-29
Publication date: 1954-03-29

Description

Strahlantriebsvorrichtung für Rotoren, insbesondere für Hubschrauber, mit zentraler Gasverteilerkammer Die Erfindung betrifft Strahlantriebsvorrichtungen für Rotoren, insbesondere für Flugzeuge mit einem drehbaren, aus Flügeln bestehenden Rotor od. dgl., bei welchen die Drehung der Flügeleinheit durch Strahlreaktion erfolgt. Sie ist besonders für Hubschrauber mit mindestens einer Hubschraube geeignet, die sich in einer waagerechten Ebene oberhalb des Hubschrauberrumpfes dreht.
Es ist bekannt, die Drehung der Hubschraube durch Reaktionsstrahldüsen zu erzeugen, welche um die Drehachse herum in einer Ebene angeordnet sind, welche mit der Ebene der Hubschraube zusammenfällt. Der Antrieb kann aber auch in einer zur Hubschraube parallelen Ebene erfolgen. Bei den bekannten Hubschraubern, bei denen die Strahldüsen symmetrisch angeordnet und gleichmäßig entweder rechtwinklig oder schräg zu den von der Drehachse ausgehenden Halbmessern der Hubschraube eingestellt sind, kann nur Auftrieb senkrecht zur Rotorebene erzeugt werden, vorausgesetzt, daß die Flügel auf Steigwirkung eingestellt sind.
Nach der Erfindung ist eine zusätzliche Einrichtung vorgesehen, um die Strömung der von einem Motor oder einer anderen Einrichtung stammenden Gase durch die Strahldüsen zu regeln. Erfindungsgemäß kann dadurch eine gleichmäßige Strömung gleichzeitig durch alle Strahldüsen erfolgen oder die Strömung kann auf bestimmte Düsen beschränkt werden. Die Steuerung erfolgt durch den Flugzeugführer. Mittels der Beschränkung der Strömung auf bestimmte Düsen wird ein Antrieb erzielt, welcher zusätzlich zu dem durch die Flügel erzielten Auftrieb wirkt. Dieser Antrieb erteilt dem Hubschrauber je nach Beschränkung der Ausströmung eine Bewegung in einer bestimmten waagerechten Richtung. Die Flugrichtung resultiert also aus der Kombination dieses unmittelbaren Antriebs und des von der sich drehenden Hubschraube herrührenden mittelbaren Antriebs. Durch die Einstellung kann sowohl die Menge der ausströmenden Abgase als auch die Ausströmrichtung bestimmt werden. Beides ergibt eine Regelung der Richtung und der Fluggeschwindigkeit.
Die Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen der Regelvorrichtung gemäß der Erfindung. Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Zeichnungen und der Beschreibung hervor.
Fig. I zeigt in Draufsicht schematisch Strahldüsen und im Innern einer Kammer eine drehbare und in der Höhe verstellbare Schließ- oder Verteilerplatte ; Fig. 2, 3 und 4 sind Schnittansichten der Vorrichtung nach Fig. I mit verschiedenen Stellungen der Verteilerplatte; Fig. 5 zeigt die teilweise Schnittansicht einer Flügel- und Düseneinheit mit den Gasströmungen; Fig. 6 zeigt die teilweise Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Flügel- und Düseneinheit; Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform der Düsen; Fig. 8 stellt im senkrechten Schnitt eine Ausführung des Rotorantriebs mit der Regeleinrichtung dar ; Fig. 9 zeigt einen Hubschrauber mit Rotor, teilweise im Schnitt; Fig. Io ist ein Querschnitt durch einen Rotorflügel; Fig. II und I2 sind Querschnitte durch den Rotorring, welcher den Rotor nach außen begrenzt; Fig. I3 ist ein waagerechter Teilschnitt durch den Rotorring nach Fig. 9; Fig. I4. und I5 zeigen, teilweise im Schnitt, eine Regeleinrichtung zum Verstellen der Verteilerplatten Fig. I6 zeigt in einem teilweise senkrechten Schnitt eine Antriebseinrichtung mit Verteilerplatte; Fig. I7 stellt eine Ansicht der in Fig. 7 gezeigten Düsenart dar; Fig. I8 ist die Ansicht einer der Fig. I6 ähnlichen Einrichtung; Fig. I9, 20 und 2I zeigen besondere Ausführungsformen der Gasverteilerplatte in verschiedenen Stellungen; Fig. 22 läßt im Teilschnitt eine Ausführungsform des Rotors erkennen, welche der nach Fig. 5 ähnlich ist; Fig. 23 zeigt den Oberteil eines Hubschrauberantriebs; Fig. 24 stellt einen Rotorflügel in Draufsicht, teilweise im Schnitt dar; Fig. 25 zeigt das Ende eines Rotorflügelrohres mit einer einzigen Öffnung; Fig. 26 ist die Ansicht des Turbinenteiles eines Hubschrauberrotors; Fig. 27 stellt im senkrechten Schnitt den Turbinenantrieb für einen Hubschrauberrotor dar; Fig. 28 zeigt eine Gasverteilervörrichtung, welche im Abstand vom Rotor angeordnet ist; Fig. 29 bis 34 zeigen verschiedene Stellungen der Verteilerplatten und die dadurch bewirkte Arbeitsweise der Turbinen; Fig. 35 bis 39 zeigen weitere Antriebe und Gasverteilervorrichtungen.
In der sich auf die Zeichnungen beziehenden Beschreibung ist die Erfindung an einem Hubschrauber gezeigt. Die Erfindung ist darauf nicht beschränkt, sondern kann auch bei anderen Arten von Flugzeugen oder bei anderen Vorrichtungen benutzt werden, in denen Strahlantriebe wirksam sind.
Für den Antrieb von Hubschraubern ist neben einer Auftriebskraft noch eine Kraft nötig, welche den Hubschrauber in waagerechter Richtung bewegt. Der Auftrieb wird durch den aus einer Reihe von Flügeln bestehenden Rotor erzeugt, wobei die Flügel um eine senkrechte Achse umlaufen.
Um eine Bewegung in waagerechter Richtung zu erzielen, war es bisher erforderlich, den Rotor um einen Winkel zu verschwenken oder einen anderen Rotor in einer senkrechten Ebene anzuordnen, um das Flugzeug in waagerechter Richtung zu ziehen oder vorzuschieben. Auch irgendeine andere Vorrichtung könnte für den gleichen Zweck benutzt werden.
Die Erfindung ermöglicht es, einen Hubschrauber in beliebiger waagerechter Richtung zu bewegen und ihm gleichzeitig einen Auftrieb zu erteilen, wobei die gesamte Antriebswirkung von der Rotor-und Düseneinheit herrührt.
Wie schon erwähnt, bewirken die Gasstrahlen eine Drehung des Rotors. Durch Verwendung einer Strahlverteilerplatte gemäß der Erfindung kann die Strömung der Gase auf bestimmte Strahldüsen beschränkt werden. Dadurch erfolgt die Gasströmung nur durch die Düsen auf einer Seite des Rotors, während die Düsen der anderen Rotorseite von der Gasströmung abgeschnitten sind. Dies ergibt eine seitliche Schubkraft. Wird z. B. die Gasströmung durch die Düsen im vorderen Teil des Hubschraubers gedrosselt, so wird durch das durch die hinteren Düsen ausströmende Gas eine Kraft erzeugt, die den Hubschrauber in waagerechter Richtung bewegt, und den Flügeln eine Drehung erteilt, die den Auftrieb erzeugt. Dabei drehen sich nur die Düsen mit dem Rotor. Die Strahlverteilerplatte macht die Drehung nicht mit. Die Strahlverteilerplatte kann vom Flugzeugführer zum Abschneiden der Gasströmung von beliebigen Strahldüsen so verschwenkt werden, daß eine Bewegung des Hubschraubers in beliebiger Richtung, nach der Seite oder nach hinten, erfolgt.
In Fig. i ist in Draufsicht das Arbeitsprinzip der Einrichtung gemäß der Erfindung mit den Reaktionsstrahldüsen und einer Schließ- oder Verteilerplatte dargestellt. Mit I ist ein zylindrisches Gasverteilergehäuse mit einer inneren Kammer bezeichnet. Das Gehäuse ist um eine innerhalb eines Rohres 2 befindliche senkrechte Achse drehbar. Die Abgase vom Motor gehen durch die Kammer zu den Öffnungen 3 des Gehäuses. Die Öffnungen sind symmetrisch um das Gehäuse angeordnet. An den Öffnungen befinden sich Rohre 4, die außen rechtwinklig oder schräg zu den Halbmessern 6 des von den Wänden der Kammer gebildeten Kreises 7 enden. Innerhalb der Kammer liegt die Gasverteiler- oder Düsenverschlußplatte 9, die auf der Achse Io (Fig. 2 bis 4) innerhalb des Rohres mittels Armen II befestigt ist. Sie kann um ihre Achse, unabhängig von der Drehung des Gehäuses I, verdreht oder in senkrechter Richtung verstellt werden. Die halbkreisförmige Platte erstreckt sich teilweise über den Umfang der Kammerwand, um bestimmte Öffnungen abzusperren.
Die Motorabgase gehen durch das Rohr 2, die Kammer I, die Öffnungen 3 und die Rohre 4 und werden als Strahlen 5 ausgestoßen. Dadurch wird das Gehäuse I um seine Achse in Pfeilrichtung 8 in Drehung versetzt. Da die Platte stillsteht, erfolgt die Gasströmung durch die jeweils freien Öffnungen. Das ergibt eine Verschiebung des Systems in Pfeilrichtung I2. Die Verdrehung der Platte kann durch eine nicht gezeichnete Vorrichtung erfolgen, welche auf das Getrieberad I5 wirkt.
Eine weitere Regelvorrichtung I6 dient dazu, die Platte in senkrechter Richtung zu bewegen, um alle Öffnungen vollständig oder teilweise freizugeben. Dadurch wird jede Vorschubkraft in waagerechter Richtung beseitigt, so daß nur die Drehbewegung des Rotors in Pfeilrichtung 8 übrigbleibt (Fig. 4).
Fig. 5 veranschaulicht das gleiche Prinzip. Die Verteilerkammer I für das Druckgas befindet sich in der Mitte eines kreisförmigen Gehäuses I7. Die Zeichnung zeigt nur einen Teil des ganzen Gehäuses. Das Gehäuse ist an seinem Umfang mit einer Reihe kleinerer Öffnungen 5 versehen, die zu den Halbmessern des Gehäuses I7 schräg gerichtet sind. Auch bei dieser Ausführung ist die Verteilerplatte sowohl drehbar als auch in senkrechter Richtung verstellbar. Die Drehung erfolgt in Pfeilrichtung 8.
Die Flügel I8 des Rotors nach Fig. 5 erstrecken sich von der mittleren Kammer I zu dem ringförmigen Gehäuse I7, wobei der Teil II4 des Rohres 4 die Vorderkante des Flügels bildet.
In Fig. 6 sind die Öffnungen 5 nach Fig. 5 durch Metallbleche I9 gebildet, die jalousieartig um ihre Mittelpunkte 2o drehbar sind, so daß die Winkel 2I geändert werden können, wodurch die Richtung des Strahles 22 relativ zum Halbmesser 23 des Rotors regelbar ist. In Fig. 7 sind die Öffnungen durch Bleche gebildet, die an ihrem inneren Ende zur Veränderung des Winkels 26 drehbar sind. Die Winkeländerung der Bleche kann durch eine handbetätigte oder elektrische Regulierung erfolgen. Im letzteren Fall kann ein System verwendet werden, wie es zur Veränderung des Steigwinkels der Propellerflügel dient. Das in den bisherigen Zeichnungen dargestellte Prinzip ist in den Zeichnungen 8 bis II ausführlicher dargestellt. In diesen Zeichnungen (Fig. 9) ist die Gasverteilerkammer I mit dem äußeren Gehäuse I7 durch die Rotorflügel I8 verbunden. Die Gasrohre 4 erstrecken sich von den Öffnungen 3 zu dem Rotorring I7, wobei ein Teil der Rohre innerhalb der Flügel angeordnet ist. Die Strahldüsen 5 am äußeren Umfang des Ringes I7 haben kleineren Durchmesser als die Rohre.
In Fig. 8 ist die Rotoreinheit auf der Achse 29 befestigt, die in dem Lager 3o abgestützt ist und die Verteilerplatte 9 bewegt. Die Kammer I ist durch Kugellager 32 auf der Achse 29 gelagert und bei 33 mit dem Rohr 2 verbunden, durch das die Motorabgase zugeführt werden.
Die Antriebsvorrichtung 3I für die Verteilerplatte besteht aus zwei Teilen. Teil I6 hebt und senkt die Platte, der andere Teil verdreht sie um die Hohlachse Io. Die letztere liegt konzentrisch um die Rotorachse 29. Zwischen beiden befindet sich ein Kugellager 37. Beide Achsen werden durch Arme 38 gehalten. Die Heb- und Senkvorrichtung für die Platte besteht aus einem Schneckengetriebe 39, das mit einem anderen Getrieberad 34 verbunden ist. Das letztere wird vom Flugzeugführer mittels einer Kette 35 (Fig. I4 und I5) betätigt, die bei 45 und 46 mit der vom Flugzeugführer betätigten Regelvorrichtung 49 verbunden ist. Die der Regelvorrichtung 49 durch den Flugzeugführer in Richtung der Pfeile 47 und 48 erteilten Bewegungen werden durch die Kette 35 auf das Getrieberad 34 (Fig. 8) übertragen, welches das Schneckengetriebe 39 betätigt. Dadurch wird die Verteilerplatte 9 mittels der Achse Io gehoben oder gesenkt. Die Verdrehung der Platte 9 um die Achse Io erfolgt durch die Getrieberäder I5, die über eine Achse mit dem Getrieberad 36 verbunden sind. Auf dieses Getrieberad 36 werden die vom Flugzeugführer der Steuervorrichtung 49 (Fig. I4 und I5) in Richtung der Pfeile 5o und 5I erteilten Bewegungen durch eine Kette 52 übertragen. Da die Platte jede der vom Flugzeugführer gewünschten Öffnungen verschließen kann, kann der Hubschrauber in jeder gewünschten Richtung fortbewegt werden. Wie bereits erwähnt, kann die Platte 9 die Öffnungen teilweise oder ganz verschließen.
Bei dem in Fig. 9 dargestellten Hubschrauber ist das Strahltriebwerk 4o senkrecht angeordnet, besitzt eine untere Lufteinlaßöffnung 4I und ein Gasleitrohr 2, welches bei 42 geteilt ist, um Platz für die Regeleinrichtung der Verteilerplatte zu gewinnen. I49 ist die Regelvorrichtung und 44 sind die Brennstoffbehälter.
Der in Fig. Io dargestellte Querschnitt eines Rotorflügels umschließt das Gasleitrohr 4. Fig. II und 12 zeigen senkrechte Querschnitte durch den Rotorring 17. Fig. 13 zeigt einen waagerechten Schnitt durch den Ring.
Eine abgeänderte Ausführungsform ist in Fig. 16 dargestellt, bei welcher die Rotorflügel 18 wie die Speichen eines Rades befestigt sind. Dies ist die für Hubschrauberrotoren übliche Bauart. Der Rotor ist oben an der Gasverteilerkammer I starr befestigt. Die Gaszufuhr erfolgt durch das Rohr 2, das vom Rumpf des Hubschraubers schräg nach oben verläuft und in einem Verbindungsstück endet, um das sich die Rotoreinheit dreht. Die Verschlußplatte 9 kann in der beschriebenen Weise die inneren Öffnungen der Rohre 4 verschließen. Diese Rohre enden in den Düsen 5.
Die Rotorachse 29 ist oben in der Kammer bei 53 befestigt und durchdringt die Verteilerplattenachse Io. Sie steht mit der Regelvorrichtung 3I für die Verteilerplatte in Verbindung. Die Regelvorrichtung besteht, wie vorher beschrieben, aus zwei Teilen und befindet sich außerhalb des Rohres 2. Der Teil zum Heben und Senken der Verteilerplatte ist ein Schneckengetriebe I6, das über die Achse 54 mit einem Antriebsrad verbunden ist und, wie vorher beschrieben, betätigt wird. Der zweite Teil der Regelvorrichtung 3I wird durch die Getrieberäder I5 gebildet, die über die Achse 55 ebenfalls mit einem von einer Kette betätigten Rad in der beschriebenen Weise angetrieben werden. Die Verstellung der Verteilerplatte erfolgt also auch hier vom Flugzeugführer aus durch die Steuereinrichtung des Hubschraubers.
Bei dieser Ausführungsform ist der Rotor am oberen Teil der Verteilerkammer befestigt, und die Strahlen werden in größerer Nähe der Verteilerkammer durch kürzere Rohre ausgestoßen. Am unteren Ende der Rotorachse 29 sind noch Getrieberäder 56 befestigt, welche über eine Achse 57 mit einem anderen Rotor verbunden sein können, um synchrones Arbeiten der beiden Rotoren zu ermöglichen. Die Rotorflügel können in Bezug auf ihre Steigung veränderlich sein.
Die Verstellung der Verteilerplatte in der Verteilerkammer braucht nicht durch konzentrische Achsen oder Rohre zu erfolgen, sondern es kann dafür eine außermittig gelagerte Welle angeordnet sein, welche mit einem Zahnritzel an ihrem oberen Ende in ein Zahnrad eingreift. Dieses Zahnrad kann konzentrisch um die Rotormitte drehbar sein und trägt an einem Arm die Verteilerplatte. Der außermittig gelegenen Welle kann dann eine Drehbewegung zum Schwenken der Platte oder aber auch eine Längsverstellung erteilt werden, so daß die Platte auch in der Höhe verstellbar ist. Das Zahngetriebe ist dabei zweckmäßig in einem Gehäuse eingeschlossen.
Die Fig. I7 und I8 zeigen Außenansichten von Einrichtungen nach Fig. 6 und 7, bzw. Fig. I6.
Im allgemeinen bildet die Verteilerplatte einen halbkreisförmigen, parallelen Zylinderabschnitt. Die Platte kann aber auch die Form nach Fig. I9 bis 2I aufweisen. Dabei sind die Plattenecken zu beiden Seiten von 6I bei 62 und 63 abgeschnitten, so daß sie mit der unteren Kante einen bestimmten Winkel bilden. Dadurch ist es möglich, innerhalb des von der Platte bedeckten Bereiches bestimmte Öffnungen mehr als andere zu verschließen, wenn die Platte nur teilweise gesenkt ist, wie es Fig. 2o zeigt. In Fig. 2I ist die Platte vollständig gesenkt und verschließt alle Öffnungen. Fig. 22 stellt eine Abänderung nach Fig. 5 insoweit dar, als die Rotorflügel über den Rotorring I7 hinaus verlängert sind.
Weitere Verbesserungen sind in den folgenden Figuren dargestellt. Die Arbeitsweise ist im allgemeinen die gleiche wie bei der anderen Vorrichtung. Der wesentliche Teil der Vorrichtung ist der zentrale Verteiler, der es ermöglicht, unabhängig von der Drehbewegung des Rotors entweder den Strahl gleichzeitig nach allen Richtungen oder in eine gleichbleibende oder wechselnde einzige Richtung zu lenken.
In Fig. 23 hat die Platte 9 halbkreisförmige oder halbzylindrische Form. Die Rotorflügel sind an einer Nabe 64 befestigt, die sich um die feste Achse 2g dreht. Die Achse ist durch ein Lagergehäuse 32 befestigt. Die Verteilerplatte 9 wird vom Flugzeugführer über die Vorrichtung 7o gesteuert. Dazu dient die Hohlwelle Io, welche die Achse 29 umgibt. Die Verteilerplatte kann die bereits beschriebenen Bewegungen ausführen.
In Fig. 25 ist die Mündung des Gasleitrohres 4 in einem Flügel gezeigt. Sie besteht in einer einzigen Öffnung 5, die gegen die Hinterkante der Flügel unter einem schrägen Winkel gerichtet ist. Die Mündung kann auch nach Fig. 24 aus zwei Öffnungen 65 und 66 bestehen. Die Öffnung 66 zeigt dabei in die Umfangsrichtung und die Öffnung 65, die am Ende des Flügels sitzt, in die Richtung des Halbmessers des Rotors.
In Fig. 26 und 27 ist der Hubschrauberrotor durch zwei Turbinen 67 und 68 angetrieben, die in entgegengesetzten Richtungen umlaufen und deren Bewegungen durch ein Zahnradgetriebe 7I koordiniert werden. Die Bewegungen werden über das Geschwindigkeitswechselgetriebe 72 auf den Rotor I8 übertragen. Das Gehäuse 73 schließt die Getriebe ein.
Die Steigungsverstellung der Flügel des Rotors kann von Hand oder elektrisch geschehen.
Die Turbinen 67 und 68 drehen sich um den Gasverteilerzylinder I, welcher der vorher beschriebenen Kammer i entspricht. Die Gasaustrittsöffnungen sind in Fig. 27 mit 3 und 84. bezeichnet. Die Gasverteilerplatten haben die Nummern 9 bzw. 74 und werden in der vorerwähnten Weise vom Flugzeugführer betätigt.
In Fig. 28 ist die Gasverteilervorrichtung im Abstand vom Rotor angeordnet. Der Rotor ist abgezogen gezeichnet. Die Rohre 75 bestimmen durch ihre Länge den gewünschten Abstand von der Rotorwelle. Bei dieser Ausführung öffnet oder verschließt die Verteilerplatte die Öffnungen der Rohre 75 teilweise oder vollständig. Das Gas strömt durch diese Rohre und speist den zugehörigen Teil oder Abschnitt des Rotors. Nachdem das Gas auf diese Weise verteilt worden ist, gelangt es in das Gehäuse 77 der Rotorwelle. Dieses Gehäuse ist durch Scheidewände 78 derart in mehrere Abschnitte unterteilt, daß jeder Abschnitt einem Rohr 75 zugeordnet ist. Die äußeren und oberen Wände dieses Gehäuses werden von den Turbinen 67 und 68 gebildet, die in entgegengesetzten Richtungen umlaufen. Die Bewegungen der Turbinen 67 und 68 werden auf die entsprechenden Rotoren I8 und I8o übertragen, entweder unmittelbar oder über ein Geschwindigkeitswechselgetriebe. Die Rotoren drehen sich in entgegengesetzten Richtungen in derselben Weise wie die Turbinen. Die Steigung der Flügel dieser Rotoren kann entweder von Hand oder elektrisch verändert werden. Die Abdichtung zwischen den beweglichen Teilen der Turbinen und dem Gasverteilergehäuse oder zwischen den beweglichen Teilen der Turbinen und ihrer zugehörigen Welle erfolgt durch Kolbenringe od. dgl.
Die Fig. 29 bis 34 veranschaulichen die Arbeitsweise der Vorrichtungen nach den Fig. 27 und 28. In den Fig. 29 und 3o sind die halbzylindrischen Verteilerplatten 9 und 74 angehoben. Sie verschließen alle Öffnungen der Turbine 67. Dabei sind alle Öffnungen der Turbine 68 frei. Es erfolgt eine einfache Drehung des Rotors ohne seitliche Bewegung, d. h. nur ein Aufsteigen oder Absteigen des Hubschraubers.
In Fig. 3I und 32 verschließt die Verteilerplatte 9 die Öffnungen der Turbine 67 links oben und die Verteilerplatte 74 die Öffnungen rechts unten der Turbine 68. In diesem Fall erfolgt zusätzlich zur Drehung des Rotors eine seitliche Bewegung in Richtung des Pfeiles 8I. Der Hubschrauber bewegt sich sowohl in senkrechter als auch in waagerechter Richtung. Die senkrechte Bewegung erfolgt durch die Rotation der Flügel. Die waagerechte Bewegung hängt von der Rückstoßkraft des Strahltriebwerks und von dem Verschlußausmaß der Rohröffnungen in den Turbinen 67 und 68 ab. Die Gasverteilerplatten können auch so eingestellt werden, daß sie Stellungen zwischen den in den Figuren dargestellten einnehmen, wodurch der teilweise Verschluß der Rohröffnungen erzielt wird.
In den Fig. 33 und 34 ist die Stellung der Verteilerplatten umgekehrt wie die in Fig. 3I. Dadurch wird zusätzlich zur Rotordrehung eine seitliche Bewegung in Richtung des Pfeiles 82 erzielt.
Wie aus den Fig. 29 bis 34 hervorgeht, ist die Anzahl der Strahlen stets dieselbe, was aus verschiedenen technischen Gründen wichtig ist. Es treten keine irgendwie anderen Bewegungen auf, weil die Turbinen in entgegengesetzten Richtungen umlaufen.
Fig. 35 zeigt die Vorrichtung nach den Fig. 26 und 27 mit geringen Abänderungen. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie nach den Fig. 29 bis 34. Die beiden Turbinen 67 und 68 laufen in entgegengesetzten Richtungen um. Die Halbzylinder 9 und 74 werden durch die Vorrichtung I5 betätigt, die ihrerseits durch ein biegsames Kabel 85 mit der vom Flugzeugführer betätigten Regelvorrichtung verbunden ist. 7I ist das Geschwindigkeitswechselgetriebe und die Umkehrvorrichtung für die Turbinenbewegung. Mit 72 ist das Geschwindigkeitswechselgetriebe der Turbine 68 bezeichnet. Der Rotor I8 besitzt Flügel mit veränderlicher Steigung. Die Steigungsänderung der Rotorflügel erfolgt durch die elektrische Einrichtung 86. Mit 56 ist ein Getrieberad zur Betätigung des Ausgleichspropellers am hinteren Ende des Hubschraubers oder, wenn erforderlich, eines anderen Rotors bezeichnet. Der Rotor besitzt außerdem eine Bremsvorrichtung 87. Der elektrische Strom zur Veränderung der Rotorflügelsteigung wird durch Drähte 92 zugeführt. Zwischen den oberen Teilen befinden sich Kolbenringe 88 zur Abdichtung der Turbinenkammern. In der Gasverteilerkammer sind Öffnungen 84 angeordnet, die zu den Düsen der Turbine 68 führen. Die freigegebenen Öffnungen in der Turbine 68 sind mit 3 bezeichnet, durch die das Gas in die Düsen der Turbine 67 gelangt. Die Rotorwelle wird in Lagern 89 gehalten, in denen sich Filzringe 9o befinden, um Ölverluste zu vermeiden. Das Schmiermittel gelangt unter Druck in den zwischen der Rotorwelle und dem Rohr 9I verbleibenden Raum.
In den weiteren Ausführungsformen nach den Fig. 36 und 37 ist ebenfalls eine halbkreisförmige Verteilerplatte vorhanden. Das ankommende Gas treibt den Läufer 8o dieser Turbine und entweicht durch die Öffnung 5. Das Geschwindigkeitswechselgetriebe 72 überträgt die Drehbewegung der Turbine auf den Rotor I8. Die Welle Io der Verteilerplatte 9 wird durch das Getrieberad I5, wie bekannt, angetrieben.
In der Vorrichtung nach Fig. 38 befindet sich ein Strahltriebwerk 4o, welches über seine Welle 29 den Rotor I8 des Hubschraubers antreibt. Die Drehbewegung des Triebwerkes 40 wird durch ein Getriebe 72 reduziert. Der Auspuff der Gase erfolgt durch die Öffnung 5. Die Richtung des Gasaustrittes wird wiederum durch die Verteilerplatte 9 geregelt.
In den Fig. 39 bis 45 sind weitere abgeänderte Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, die nach dem gleichen Prinzip arbeiten. In diesen Figuren werden für die Verteilung des Gasstrahles zwei kreisförmige Scheibenquadranten 9 und 74 verwendet. Diese Platten können vom Flugzeugführer innerhalb der Verteilerkammer 1 über ihre Wellen 95 und 96 mittels Getrieberäder 93 bzw. 94 bewegt werden. Die Quadranten verhindern den Zutritt zu den Rohren 97, welche mit den Rohren 4 verbunden sind, die nach Fig. 40, in der ein Flügel in Draufsicht im Schnitt gezeichnet ist, nach einer Krümmung 104 in Öffnungen 5 münden.
Das rohrförmige Segment ,4 kann durch die Flügel 18 hindurchlaufen oder auch parallel dazu liegen. Die Flügel 18 sind in ihrer Steigung beispielsweise durch eine elektrische Vorrichtung 86 verstellbar, deren Bewegungen durch Getrieberäder 98, 99, ioo, ioi übertragen werden. Die Rotorteile drehen sich um die Welle 29 mittels der Lager 102 und 103. Als Gasdichtungen sind Spannringe 88 vorgesehen. Das Gas vom Motor oder einer anderen Vorrichtung tritt in das Gehäuse i ein und wird durch die Platten 9 und 74 verteilt, durch die Rohre 97, 4 und Io4 weitergeleitet und entweicht durch die Öffnungen 5.
In den Fig. 4I und 42 erfolgt die Gasverteilung durch die Platten 9 und 74 in verschiedener Weise, wie in den Fig. 43 bis 45 dargestellt ist.
In Fig. 43 befinden sich die Platten 9 und 74 in diametral entgegengesetzten Stellungen. Da das Gas durch die Rohre 97 in entgegengesetzten Richtungen entweicht, hebt sich der Antrieb auf, und es verbleibt nur die Drehung des Rotors, die durch die Krümmung Io4 (Fig. 4o) des Rohres 4 hervorgerufen wird.
Nach Fig. 44 und 45 verschließen die beiden Quadranten 9 und 74 einen Halbkreis des Verteilers. Das Gas entweicht durch die Rohre 97, wenn dieselben an dem offenen Halbkreis vorbeilaufen, und wird nur über eine Hälfte der Rotorscheibe ausgestoßen. Der Hubschrauber bewegt sich dadurch in einer Richtung, die der Ausströmrichtung der Strahlen entgegengesetzt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Strahlantriebsvorrichtung für Rotoren, insbesondere für Hubschrauber, mit einer die Treibgase mehreren Auslaßöffnungen zuführenden zentralen Gasverteilerkammer, dadurch gekennzeichnet, daß, vorzugsweise in der Gasverteilerkammer, ein oder mehrere als Schieber od. dgl. ausgebildete, bewegliche Schließ- oder Verteilerorgane vorgesehen sind, durch welche wahlweise ein Teil oder alle Gasauslaßöffnungen teilweise oder ganz geschlossen oder geöffnet werden können.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verschließenden Gasauslaßöffnungen in einer zylindrischen Verteilerkammer angeordnet sind und das aus einem Teil eines Zylinderkörpers bestehende Schließorgan oder mehrere derartige Schließorgane in der Kammer drehbar und in Achsrichtung verstellbar angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Verteilerkammer befindlichen Auslaßöffnungen kreisförmig in einer zu den Rotorflügeln parallelen Ebene angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließvorrichtung mit einem Flugregelorgan verbunden ist, durch welches die Schließelemente relativ zu den Kammerauslaßöffnungen verstellbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die das Gas ins Freie auslassenden Öffnungen oder Düsen mit Richtorganen, z. B. mit am äußeren Ende der Öffnungen verstellbaren Blechen, versehen sind, welche das ausströmende Gas in eine Richtung lenken, die mit dem sich von der Drehachse zum inneren Ende der Öffnungen erstreckenden Halbmesser einen Winkel einschließt.
6. Vorrichtung nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Gasauslaßöffnungen kreisförmig in einer zu den Flügeln parallelen Ebene angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Gasverteilerkammer zu den Auslaßöffnungen oder -düsen führenden Leitungen aus Rohren bestehen.
8. Vorrichtung nach Anspruch I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasleitungsrohre in den Rotorflügeln angeordnet und mit Lenkorganen versehen sind, welche das strömende Gas in eine Richtung lenken, die mit der Achse des Rohres einen Winkel bildet.
9. Vorrichtung nach Anspruch I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die an ihren äußeren Enden zu Ausstoßdüsen gekrümmten Rohre parallel zu den Rotorflügeln angeordnet sind. Io. Vorrichtung nach Anspruch I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren in Gehäusen sitzen, deren Wände eine Anzahl über den Umfang verteilte Gasaustrittsöffnungen besitzen, aus denen je nach Einstellung der Schließorgane das Gas auf dem gesamten Umfang oder nur auf einen Teil des Umfanges austritt. II. Vorrichtung nach Anspruch I bis Io, dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen gerichteten Enden der Leitungsrohre mit einer vorzugsweise ringförmigen, die äußeren Enden der Rotorflügel verbindenden Gasleitung verbunden sind, welche an ihrem äußeren Umfang Düsenöffnungen aufweist. I2. Vorrichtung nach Anspruch I bis II, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnungen mit winklig einstellbaren, die Gasstrahlrichtung regelnden, in Abständen voneinander angeordneten Blechen versehen sind, welche die Düsenöffnungen bilden, bzw. sie gegeneinander abgrenzen. I3. Vorrichtung nach Anspruch I bis I2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Flügeln angeordneten Gasleitungsrohre an ihren äußeren Enden gegen die Hinterkante der Flügel zu gekrümmt sind. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Flügeln angeordneten Gasleitungsrohre nach außen in zwei kleineren Rohren enden, von denen das eine zur Hinterkante des Flügels und das andere zum äußeren Ende des Flügels führt und beide Auslaßdüsen bilden. 15. Vorrichtung nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das von einem Motor oder einer anderen Vorrichtung erzeugte Gas zwei auf derselben Welle angeordneten, aber in entgegengesetzten Richtungen umlaufenden Rotorantriebsturbinen derart zugeführt wird"daß es entweder auf den gesamten Umfang der Turbinen oder nur auf Abschnitte derselben wirkt. 16. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere sich um eine einzige Welle in entgegengesetzten Richtungen drehende Rotoren und zwei oder mehrere, ebenfalls in entgegengesetzten Richtungen umlaufende Gasturbinen vorhanden sind, bei denen das Treibgas entweder allen Abschnitten der Turbinen gleichzeitig oder nur einigen Abschnitten derselben zuführbar ist. 17. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 und 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rotor und ein oder mehreren ihn antreibenden Strahltriebwerken ein Reduziergetriebe angeordnet ist. 18. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasauslaßeinrichtung mit einer Schließ- oder Verteilervorrichtung versehen ist, welche die Gasstrahlen entweder auf den ganzen Umfang oder nur nach einer bestimmten Richtung im Ausmaß eines Quadranten austreten läßt. 19. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das vorzugsweise um die Rotorwelle angeordnete Gasverteilergehäuse eine aus zwei Kreisscheibensektoren bestehende Vorrichtung enthält, welche bestimmte Quadranten des Verteilergehäuses verschließen kann, so daß das Gas nur durch die mit den offenen Quadranten verbundenen Rohre ausströmen kann. 20. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gasverteilergehäuse eine Vorrichtung vorhanden ist, welche die Gasausströmung entweder nach einer Hälfte oder nach zwei einander diametral gegenüberliegenden Vierteln des Rotors abschließen kann. 21. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 20, gekennzeichnet durch Kreisscheibenquadranten, welche bei Nebeneinanderlage halbkreisförmig die Hälfte der Gasaustrittsöffnungen verschließen, so daß neben der Drehung des Rotors eine entsprechende waagerechte Bewegung erzeugt wird, und die bei diametraler Gegenüberstellung gegenüberliegende Gasaustrittsöffnungen verschließen, so daß durch die im Gleichgewicht befindliche Antriebskraft nur eine Drehbewegung des Rotors erzeugt wird. 22. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kreisscheibenquadranten auf einer gemeinsamen Welle drehbar sind, die gleichzeitig die Welle eines Zylindergehäuses bildet, welches die Quadranten umschließt und in seinem oberen Teil die durch die Scheibenquadranten verschließbaren Gasauslaßöffnungen enthält. 23. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrisches, auf einer senkrechten Welle angeordnetes Gasverteilergehäuse mit im oberen Teil befindlichen Austrittsöffnungen zwei kreisförmige Scheibensektoren enthält, wobei sich der von den Abgasen angetriebene Zylinder um die Welle dreht und die Sektoren um die Welle verstellbar sind. 2q.. Vorrichtung nach Anspruch i bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß allen oder einem Teil der Gasauslaßöffnungen nur Gas bei bestimmter Richtungsstellung der Flügel zugeführt wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 597 o97.