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Allseitig verschwenkbarer Steuerhebel für Hubschrauber Die Erfindung
betrifft einen allseitig verschwenkbaren Steuerhebel für Hubschrauber, insbesondere
Hubschrauber mit Strahlantrieb.
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Das Problem der Erfindung besteht in der Schaffung eines Steuerhebels,
der den besonderen Steuerbedingungen eines Hubschraubers gerecht wird, der einfach
im Aufbau und sinnfällig in der Bedienung, denErfordernissen desFlugzeugführers
entsprechend weitgehend verstellbar und sicher in der Wirkung ist.
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Allseitig verschwenkbare Steuerhebel für Flugzeuge sind bekannt, insbesondere
in der Normalstellung im wesentlichen senkrecht angeordnete Steuerhebel (Steuerknüppel)
für propellergetriebene Tragflächenflugzeuge, die das Höhenruder und die Verwindung
des Flugzeuges betätigen. Auch für Hubschrauber sind ähnlich wirkende Steuerhebel
bereits bekanntgeworden.
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Demgegenüber besteht das Wesen der Erfindung darin, daß durch Verschwenken
des Steuerhebels um eine seiner beiden Schwenkachsen (z. B. auf und ab) die Steuerwelle
zur gemeinsamen Anstellwinkelverstellung der Drehflügel verschoben und durch Verschwenken
um seine andere Schwenkachse (z. B. nach rechts und nach links) das Steuerruder
des Hubschraubers betätigt wird.
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Um diese Bewegungen des Steuerhebels den Erfordernissen eines Hubschraubers
entsprechend
sinnfällig zu gestalten, ist der Steuerhebel in seine
Normalstellung im wesentlichen horizontal . und ir Fahrtrichtung angeordnet.
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Um diese horizontale Lage zu ermöglichen und gleichzeitig den Steuerhebel
in zwei Ebenen verschwenken zu können, ist es vorteilhaft, den Steuerhebel- mit
einer Querwelle zu verbinden, die drehbar am Flugzeugrumpf gelagert ist, wobei er
außerdem ein Gelenk erhält, mittels dessen er um eine zu der genannten Welle senkrechte
Achse verschwenkt werden kann.
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Zum Zwecke einer weitgehenden Versteilbarkeit des Steuerhebels entsprechend
den individuellen Bedürfnissen des Flugzeugführers sowie zwecks Umstellung von Rechts-
auf Linksbedienung oder umgekehrt ist der Steuerhebel mit einer auf der Querwelle
verschiebbaren Hülse verbunden; wobei Mittel vorgesehen sind, um diese Hülse in
verschiedenen Stellungen mit der Querwelle zu verbinden. Dies erfolgt vorzugsweise
durch eine von Hand zu betätigende, gleitbare Stange; die in der Längsrichtung des
. Steuerhebels verschiebbar ist und in verschiedene Bohrungen der Querwelle eintreten
kann.
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Da die Höhensteuerung eines Hubschraubers von der Brennstoffzufuhr
abhängig ist, trägt der Steuerhebel ferner vorzugsweise einen in Form einer Taste
oder in ähnlicher Weise ausgebildeten Zusatzhebel, der zur Steuerung der Brennstoffzufuhr
dient.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei
ist Fig. i eine schematische Seitenansicht des Hubschraubers, wobei verschiedene
Teile der Übersicht halber fortgelassen wurden, Fig. 2 eine Aufsicht auf den gleichen
Hubschrauber, Fig.3 eine perspektivische Ansicht des Hubschraubers mit den wichtigsten
Teilen, Fig. 4 ein vergrößerter senkrechter Schnitt durch die Lagerung 'des Rotorkopfes
mit der Steuervörrichtung und der Kraftstoffzuführung, Fig. 5 ein senkrechter Schnitt,
teilweise in Ansicht, durch die Rotorsäule und den Rotorkopf, Fig.6 eine Ansicht,
teilweise im Schnitt, in Richtung des Pfeiles 6 der Fig. 5 gesehen, Figg. 7 eine
Aufsicht auf den Steuerhebel, Fig. 8 ein Schnitt nach Linie 8-8 der Fig. 7, Fig.
9 eine Ansicht des Zündringes von unten, in Richtung des Pfeiles 9 der Fig. 4 gesehen,
und Fig.. io im wesentlichen ein senkrechter Schnitt durch den über der Rotorsäule
angeordneten Kraftstoffverteiler.
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Der Hubschrauber besteht, wie aus Fig. r und 2 zu ersehen, aus ' einem
Rumpf i beliebiger Leichtbauweise mit einem Steuerruder i' an seinem Ende. Am oberen
Ende der Rotorsäule sind; zwei Hubflügel 2 mit je einem am Ende des Flügels angebrachten
Strahlantriebsmotor ä' sowie zwei einstellbare Steuerfiügel3 angeordnet.
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Die Rotorsäule besteht aus einer um ihre Achse drehbaren Hohlwelle
4, deren Lagerung mittels der Streben 6 mit dem Rumpf des Flugzeugs verbünden ist.
Wie am besten aus Fig. 4 zu ersehen, ist mit den Streben 6 eine Traghülse 7 verbunden,
mit welcher eine Hülse 22 unter Zwischenlage eines Gummipuffers 8 fest verbunden
ist, die die äußeren Laufringe für zwei Kugellage- 23' und 27 trägt, welche die
Lagerung .der drehbaren Hohlwelle 4 bilden.
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Innerhalb der Hohlwelle 4 ist ein Rohr 43 angeordnet, welches mit
der Hohlwelle rotiert. Der zwischen dem Rohr 43 und der Hohlwelle 4 gebildete, ringförmige
Raum 42 dient zur Kraftstoffzuführung zu den Strahlantrieben. Die Zuführung des
Kraftstoffes in den Raum 42 erfolgt bei 41 über den Ringraum 39 und die Öffnungen
38 -und 29. Die Weiterleitung des Kraftstoffes erfolgt, wie aus Fig. 6 zu ersehen,
vom Ringraum 42 über die biegsamen Rohre oder Schläuche rot zu dem Oberhalb der
Rotorsäule angeordneten Zwischenstück io6, welches in Fig. io im Schnitt dargestellt
ist. Aus dem Zwischenstück io6 fließt der Kraftstoff über die verengten Kanäle iog
zu den biegsamen Rohren oder Schläuchen io8 (Fig. 6) und von dort, wie in Fig. 3
dargestellt, durch die in den Flügeln angeordneten Rohre iii zu den Strahlmotoren2'
am Ende der Flügel 2.
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Am oberen Teil der Rotorsäule ist ein Ring 52 mittels einer Gummizwischenlage
ig (Fig. 4) nachgiebig gelagert; der mit einem Steuerknüppel 54 fest verbunden ist.
Die Ausbildung des Steuerknüppels 54 ist aus Fig. 3 zu ersehen. Der feststehende
Ring 52 (Fig. 4) trägt mit Hilfe der Kugellager 57 einen drehbaren Ring 58, der
in bekannter Weise die zyklische Anstellwinkel-Rege-Jung bewirkt.
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Der in der Zeichnung dargestellte Hubschrauber besitzt ferner eine
Einrichtung, um den Anstellwinkel der Hubflügel 2 unabhängig von der zyklischen
Anstellwinkel-Regelung zu verstellen. Zu diesem Zweck ist -innerhalb der drehbarem
Rotorsäule 4 (Fig. 4) eine Stange 77 angeordnet, die sich mit der Rotorwelle dreht
und in Längsrichtung verschiebbar ist. Durch Längsverschiebung der Stange 77 wird,
wie am besten aus Fig. 3 und 6 zu ersehen, mittels der Stangen 83 und der Gelenke
84 der An- -stellwinkel der Hubflügel 2 verstellt. Die Stange 77 ist an ihrem unteren
Ende, wie in Fig. 5 dargestellt, mittels des Kugellagers 88 mit einer nicht rotierenden
Hülse 89 verbunden, welche außen zwei Zapfen 9z trägt. Diese Zapfen 92 sind, wie
aus Fig. 6 zu ersehen, mit einem Doppelhebel 93 gelenkig verbunden, dessen eines
Ende mit Hilfe .der Stange 94 fest gelagert ist, während das andere Ende durch die
Stange 96 in vertikaler Richtung verschoben werden kann. Der Gesamtaufbau ist am
besten aus Fig. 3 zu erkennen. Die Stange 96 ist bei 164 (Fig. 3) mit einem.Hebel.
163 gelenkig verbunden, der an der weiter unten beschriebenen Steuerwelle 161 angebracht
ist, so daß durch Drehen der Welle ihr der Anstellwinkel der Hubflügel verändert
wird.
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Die Drehung der Steuerwelle 16o erfolgt, -wie in Fig. 3 dargestellt,
durch den .weiter unten beschriebenen Steuerhebel 132 mittels des Handgriffes
i36.
Der Kraftstoff wird der Rotorsäule in folgender Weise zugeführt:
Der unterhalb des Sitzes 113 (Fig. 3) des Flugzeugführers angeordnete Kraftstoffbehälter
112 trägt ein Auslaßrohr 114, das zu einem Kraftstoffreiniger 116 führt, von dem
der Kraftstoff durch- das Rohr 116' zu einem Durchflußmesser 117 gelangt. 121 ist
eine Handpumpe, die nur beim Anlassen in Tätigkeit gesetzt wird, 118 ist ein Rückschlagventil.
Durch das Rohr 122 wird der Kraftstoff dann zu einer Pumpe 123 geleitet, die ihn
über die Leitung 126, den Schlauch 138 und das Rohr 137 zu einem Drosselventil 131
führt, das mittels des neben dem Handgriff 136 angeordneten Zusatzkopfes 134 vom
Flugzeugführer betätigt werden kann. Von diesem Ventil fließt der Kraftstoff durch
die Leitung 139, den Schlauch 141, das Rohr 142, den Zentrifugalregler 143 und das
von diesem abgehende Rohr zum oben beschriebenen Einlaß 41 der Hülse 7, die die
Rotorwelle 4 trägt.
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Eine Batterie 146, eine Zündspule 148 und ein Zündring 154, der in
Fig. 9 in Unteransicht dargestellt ist, dienen zur anfänglichen Zündung der Strahlantriebe
mittels eines an dem Steuerknüppel 54 (Fig. 3) angeordneten Druckknopfes 151.
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Der vom Flugzeugführer betätigte Steuerhebel 132 mit dem Handgriff
136 ist derart ausgebildet, daß er sowohl um die horizontale Achse der Steuerwelle
161 (also auf und ab) als auch um eine mit der Steuerwelle verbundene vertikale
Achse 167 (also nach rechts und links) verschwenkt werden kann. Durch die Aufundabwärtsbewegung
wird der gemeinsame Anstellwinkel der Hubflügel geändert, während durch die Verschwenkung
nach rechts und links das Steuerruder 1'- verstellt wird. Der Steuerhebel 132 kann
von der Steuerwelle 161 gelöst, als Ganzes auf dieser verschoben und an anderer
Stelle wieder mit ihr verbunden werden, so daß er nach Wunsch des Flugzeugführers
zwecks Links bzw. Rechtsbedienung wahlweise an dessen linker oder rechter Seite
in verschiedener Stellung angebracht und den individuellen Bedürfnissen angepaßt
werden kann.
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Die Anordnung des Steuerhebels 132 im einzelnen geht aus Fig. 7 und
8 hervor. Auf der Steuerwelle 161 ist eine Hülse 166 verschiebbar angeordnet, die
in verschiedenen Stellungen mit der Steuerwelle verriegelt werden kann. Die Hülse
166 hat einen Fortsatz, in den zwei gegenüberliegende Bolzen 167 eingesetzt sind,
die eine im wesentliclirn vertikale Drehachse für den Hebel 132 bilden. Der Hebel
132 ist in seinem Hauptteil rohrförmig ausgebildet und läuft nach hinten in eine
Gabel aus, die die Lager für die Schrauben 167 enthält. Der Steuerhebel 132 kann
daher um die Achse 167- in horizontaler Richtung verschwenkt werden. Das nach hinten
verlängerte, obere Ende der Gabel trägt bei 168 (Fig. 8) einen Anschluß für einen
Bowdenzug 168, der, wie aus Fig. 3 zu ersehen, einen Hebel 172 betätigt, der mit
dem Steuerruder i' verbunden ist. Durch Verschwenkung des Hebels 132 nach rechts
und links wird daher das Seitenruder des Flugzeugs betätigt. Die Aufundabwärtsbewegung
des Hebels 132 bewirkt, wie beschrieben, eine vertikale Verschiebung der in der
Rotorsäule angeordneten Steuerstange 77 und dadurch eine Änderung des gemeinsamen
Anstellwinkels der Hubflügel. Durch die mit dem Daumen zu betätigende Zusatztaste
134 wird das Drosselventil 131 für die Zuführung des Kraftstoffes zu den Strahlmotoren
verstellt.
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Zwecks Verbindung der Hülse 166 mit verschiedenen Punkten der Steuerwelle
161 ist innerhalb des Steuerhebels 132 eine verschiebbare Stange 174 angeordnet,
deren hinteres Ende wahlweise in verschiedene Bohrungen 173 der Steuerwelle 161
eintreten kann. Die Stange 174 wird durch eine Feder 176 in ihre Eingriffsstellung
gedrückt. Durch teilweises Herausziehen des Handgriffes 136 wird die Stange 174
außer Eingriff mit der Welle 161 gebracht, so daß die Hülse 166 verschoben und an
anderer Stelle wieder mit der Steuerwelle 161 verbunden werden kann. Das vordere
Ende der Stange 174 ist verstärkt ausgebildet und trägt einen Stift 181, der iri
eine winkelförmige Aussparung 179,182 des Hebels 132 eingreift. Durch Vorziehen
und Verdrehen des: Handgriffes 136 kann daher die Stange 174 in nicht eingreifender
Stellung verriegelt werden, so daß die Hülse 166 leicht auf der Welle 161 verschoben
werden kann. Ein Gelenk 183 der Stange 174, das sich in ihrer Eingriffsstellung
zwischen den Stiften 167 befindet, bewirkt, daß die Stange 174 die Verschwenkung
des Hebels 132 um die Achse 167 nicht behindert.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellte und beschriebene
Ausführungsform, sondern' umfaßt auch Änderungen im Rahmen des dargelegten Erfindungsgedankens.