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Hubschrauber mit im Fluge in der Querrichtung verriegelbaren Drehflügelhälften
Die Erfindung bezieht sich auf Hubschrauber mit im Fluge in der Querstellung verriegelbaren
Drehflügelhälften für den Vorwärtsflug und mit Verstellvorrichtung für den Anstellwinkel
der Drehflügelhälften.
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Man kennt bereits einen Hubschrauber, bei welchem der bei Anflug und
Landung umlaufende Drehflügel für den Vorwärtsflug in der Querstellung verriegelbar
ist. Die Verriegelungsvorrichtung wirkt jedoch nur auf die Querstellung des an sich
starren Drehflügels. Dieser Drehflügel ist im Hubschrauberflug erheblichen Biegungsbeanspruchungen
und Schwingungen ausgesetzt, während im Vorwärtsflug mit rotierendem Drehflügel
unsymmetrische bzw. außermittige Luftkräfte auf ihn wirken. Diese Nachteile sind
durch flatterbare Flügelhälften, die eine vertikale Spitzenbeweglichkeit haben,
behoben, ohne daß bisher die Möglichkeit bestand, diese Drehflügelhälften in der
Querstellung zu verriegeln.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß die Verriegelungsvorrichtung,
welche die Drehflügelhälften für den Vorwärtsflug in der Querstellung verriegelt,
zugleich die vertikale Spitzenbeweglichkeit der Drehflügelhälften blockiert und
eine einstellbare Verriegelungsstellung aufweist, um die Drehflügelhälften in der
Längsachse des Fahrzeuges zu verriegeln. Die Erfindung ermöglicht es, den Hubschrauber
für den Vorwärtsflug mit quer gestellten Drehflügelhälften oder als Autoflugzeug
zu verwenden, wobei die Drehflügelhälften in der Längsachse des Fahrzeuges verriegelt
und die Spitzenbeweglichkeit derselben blockiert ist. Die Erfindung läßt sich vorteilhaft
an solchen Hubschraubern
anwenden, die, wie es bekannt ist, mit
Rückstoßtriebwerken an den Drehflügelhälften versehen sind. Diese bekannten Strahltriebwerke
dienen ausschließlich zur Betätigung der Hubschraube und können nicht zum Vorwärtsflug
verwendet werden. Außerdem hat man auch bisher nicht mit Strahltriebwerken versehene
Drehflügelhälften in der Querstellung blockiert.
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Nach der Erfindung sind an den Enden der Drehflügelhälften Strahltriebwerke
mit Mitteln zur Umkehrung der Strömungsrichtung angeordnet, durch welche die Strähltriebwerke
in der blockierten Querstellung des Drehflügels zum Vortrieb des Flugzeuges, gegebenenfalls
in Verbindung mit einem am Heck angeordneten Strahlantrieb, dienen. Die Verwendung
von Strahltriebwerken hat den Vorteil größerer Einfachheit, da ein und derselbe
Antrieb für die Hubschraube und zum Vorwärtsflug verwendbar ist.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß
die Verriegelungseinrichtungen für die vertikale Spitzenbeweglichkeit, für die Querstellung
und für die Einstellung der Drehflügelhälften auf den gleichen Anstellwinkel für
den Vorwärtsflug miteinander gekoppelt sind. Dadurch ist es möglich, den Hubschrauber
durch eine Betätigung für den Vorwärtsflug mit quer gestellten verriegelten Drehflügelhälften
zu verwenden.
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Bei den hohen Geschwindigkeiten, die mit Strahltriebwerken möglich
sind, können die Tragflächen des Flugzeuges entsprechend kleiner sein. Um sich jeder
Fluggeschwindigkeit anpassen zu können, sind erfindungsgemäß in den Drehflügelhälften
in deren Längsrichtung ausfahrbare Tragflächen geführt, und am Luftfahrzeug sind
ausfahrbare Leitwerkflügel angeordnet. Es ist vorteilhaft, diese Leitwerkflügel
in einem hierfür vorgesehenen Hohlraum des Flugzeuges einschiebbar anzuordnen und
den Hohlraum dazu auszunutzen, daß er außerdem zur Aufnahme eines Tankbehälters
dient, der die Rückenlehnen von Sitzeinrichtungen bildet. Die eingeschobenen Leitwerkflächen
stellen keine Behinderung dar, wenn das Flugzeug als Autoflugzeug Verwendung findet.
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Bei den hohen Fluggeschwindigkeiten und bei den verschiedenen Flugzuständen,
bei Dreh- und Starrflügelflug sowie bei hohem Treibstoffverbrauch verschieben sich
der Angriffspunkt am Profil der Tragflächen und der Flugzeugschwerpunkt. Um das
Flugzeug leicht austrimmen zu können, ist nach der Erfindung der Drehflügel in Richtung
der Längsachse des Flugzeuges verschieblich. Hierdurch ist es möglich, die Austrimmung
auf den jeweiligen Flugzustand in einfacher Weise vornehmen zu können.
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Falls das Fahrzeug als Landfahrzeug benutzt wird, ist ein einschaltbarer
Antrieb am Fahrwerk angeordnet. Die Steuerung des Fahrzeuges in der Luft und zu
Lande erfolgt vorzugsweise mit ein und demselben Steuersystem, das bei Landfahrt
die Lenkung des Fahrgestelles betätigt.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigt Fig. I die Seitenansicht des Hubschraubers mit eingefahrenem Fahrwerk
und gestrichelt gezeichnetem ausgefahrenem Fahrwerk, Fig. 2 das Fahrzeug nach Fig.
I in Draufsicht mit ausgefahrenem und eingefahrenem Leitwerkflügel, Fig.3 die Vorderansicht
des Fahrzeuges nach Fig. I mit ausgefahrenem Fahrwerk, Fig.4 zwei abgestrebte Drehflügelhälften
in schematischer Darstellung, Fig. 5 die Seitenansicht eines freitragenden verschränkten
Drehflügels mit Verzahnung , beider Drehflügelhälften und Fig.6 die Drehflügelhälften
nach Fig. 5, jedoch unverschränkt in teilweiser Draufsicht.
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Der Rumpf I des Fahrzeuges ist mit der abwerfbaren Haube 2 versehen.
Der Drehflügel ist mit 3 bezeichnet. Das Fahrzeug besitzt ausziehbare Leitwerkflügel
4. Die Drehflügelaufhängung ist mit 5 bezeichnet. Zum Antrieb der Drehflügel dienen
die Strahlantriebe 6. Außerdem besitzt das Fahrzeug Strahlantriebe 7 am Rumpf mit
den Strahlrudern 8. Das einziehbare Fahrwerk 9 hat seitlich Stützräder Io. Das Fahrwerk
9 besitzt einen Antrieb, beispielsweise hydraulische Turbinen, die der Übersichtlichkeit
halber nicht dargestellt sind. Sie sind entweder am Fahrwerk 9 oder am Verdichter
des Strahltriebwerkes 7 angeordnet und können aus Druckbehältern gespeist werden,
deren Aufladung periodisch und kontinuierlich durch Haupt- oder Sonderantriebe erfolgt.
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Die Drehflügel 3 sind ebenso wie die Leitwerkflügel 4 ausziehbar ausgebildet.
Die verschieblichen Außenteile sind mit II bezeichnet. Sie werden vorzugsweise durch
Fliehkraft und hydraulisch betätigt. Das Ausfahren erfolgt durch Fliehkraft und
das Wiedereinfahren hydraulisch. Sie können ebenso wie die Leitwerkflügel 4 mit
einem oder mehreren düsenartigen, notfalls abdeckbaren Längsschlitzen I2 versehen
sein, welche eine Auftriebserhöhung und die Anordnung von Verbundstegen I3 in den
Flügeln ermöglichen.
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Die Strahltriebwerke 6 können als Staustrahl-oder Raketentriebwerke
ausgebildet sein und besitzen Mittel zur Umkehrung der Strömungsrichtung, vorzugsweise
durch Fliehkraft betätigte Querschnittsregler I4. Die Drehflügelaufhängung 5 ist
längs verschieblich angeordnet und kann je nach der erforderlichen Austrimmung eingestellt
werden. Das Flugzeug ist auf diese Weise zusätzlich steuerbar. Die Steuerung erfolgt
außerdem durch die Strahlruder 8, die ganz oder teilweise in den Strahl des Triebwerkes
7 hineinreichen und somit dem entsprechend getrimmten Flugzeug auch im Vertikalflug
volle Steuerfähigkeit verleihen.
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Eine Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung ist in Fig. q. bis
6 dargestellt. Die Drehflügelhälften sind, wenn der Drehflügel als Hubschraube wirkt,
gegeneinander verschränkt, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. In dieser Stellung
können die Drehflügelhälften, wie es bei Hubschraubern bekannt ist, auf und ab schwingen,
also flattern. Dies ermöglicht die Kugelaufhängung 17 (Fig.4).
Die
schwalbenschwanzförmige Verzahnung beider Drehflügelhälften 3 ist mit I5 und I6
bezeichnet. Die Verzahnungen kommen vollständig miteinander in Eingriff, wenn die
Drehflügelhälften in eine Ebene als starre Tragfläche zurückgedreht sind. In der
gezeichneten Stellung dagegen können sie flattern. Die Abstrebungen I8 der Drehflügelhälften
sind mit Zapfen I9 versehen, die in konisch ausgebildete Führungen 20, die sich
an der Drehflügelaufhängung 5 befinden, eingreifen. Befinden sich die Zapfen I9
in dem erweiterten Teil der konischen Führung, so können die Drehflügelhälften um
diesen Betrag flattern. Diese Stellung wird dann eingenommen, wenn die Drehflügelhälften
gemäß Fig. 5 gegeneinander verschränkt sind. Beim Zurückdrehen der Drehflügelhälften
in eine Ebene werden die Zapfen I9 in die konische Verengung der Führung 20 gebracht,
so daß die nunmehr starre Tragfläche nicht mehr flattern kann. Die Verstellbewegung
der Drehflügelhälften erfolgt durch Betätigungsmittel, die im Innern des Flugzeugrumpfes
angeordnet sind.
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In dem Rumpf befindet sich der Tankbehälter 2I, der die Rückenlehnen
von Sitzeinrichtungen bildet. Die Leitwerkflügel 4 sind in den für die Aufnahme
des Tankbehälters dienenden Hohlraum einschiebbar. Mit 22 sind die an den Leitwerkflügeln
angeordneten Ruderklappen bezeichnet.
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Wird das Flugzeug als Hubschrauber benutzt, so sind die Strahltriebwerke
6 eingeschaltet, die Drehflügelhälften 3 sind gegeneinander verschränkt und spitzenbeweglich.
Die Leitwerkflügel I4 fahren normalerweise erst im Horizontalflug aus und tragen
zunehmend mit. Dabei findet ein Zurückdrehen und Wiederverriegeln des Drehflügels
3 statt, der schließlich quer zur Flugrichtung als starrer Tragflügel blockiert
wird. Diese Umstellung erfolgt vorzugsweise hydraulisch und vollautomatisch. Beim
Vorwärtsflug sind die Drehflügelhälften in der Querstellung als starre Tragfläche
verriegelt. Die Leitwerkflügel werden je nach der Fluggeschwindigkeit mehr oder
weniger herausgefahren. Wird das Fahrzeug als Landfahrzeug verwendet, so ist der
Drehflügel in der Längsachse des Fahrzeuges verriegelt, und, die Leitwerkflügel
sind eingefahren.