DE523753C - Flugzeug mit frei umlaufenden Tragfluegeln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Flugzeug mit frei umlaufenden Tragflügeln und betrifft insbesondere ein Flugzeug mit einem selbsttätig unter dem Einfluß des Fahrtwindes umlaufenden System aus mehreren Flügeln. Bei Flugzeugen dieser Art war es bisher üblich, die einzelnen Flügel mit Mitteln auszurüsten, welche den Flügeln eine Schwingbewegung in mindestens zwei Richtungen zur

ίο Drehachse ermöglichen, von denen die eine quer, die andere parallel mit der Drehachse des Flügelsystems verläuft, so daß jeder Flügel sowohl eine Auf- und Abwärtsbewegung mit Bezug auf die Drehebene des Flügelsystems als auch eine schwingende Vor- und Rückwärtsbewegung in dieser Ebene ausführen kann. Die Flügel können zu diesem Zweck entweder aus nachgiebigem Baustoff hergestellt oder nachgiebig gelagert sein.

Infolge solcher Bewegungsmöglichkeit kann sich jeder Flügel jederzeit so einstellen, daß die Unterschiede im Auftrieb, in der Zentrifugalkraft, im Widerstand usw. bei umlaufenden Flügeln ausgeglichen werden. Es bereitet jedoch erhebliche Schwierigkeiten, die Flügel insbesondere dann in einem richtigen Abstand voneinander zu halten, wenn die Drehbewegung des Flügelsystems beginnt und noch nicht die für die Flugfähigkeit des Flugzeuges erforderliche Geschwindigkeit besitzt oder wenn sich das Flugzeug unterhalb einer bestimmten Geschwindigkeitsgrenze bewegt, weil die hierzu benutzten Mittel jedem einzelnen Flügel die erforderliche Bewegungsfreiheit innerhalb bestimmter Grenze verleihen müssen.

Ein bisher zu diesem Zweck angewendetes Mittel besteht darin, die Flügel mittels Federn o. dgl. zu verbinden oder zwischen die Flügel schlaffe Seile einzuschalten, an denen ein Gewicht hängt. Diese und andere ähnliche Einrichtungen, die bisher bei Flugzeugen mit frei umlaufenden Tragflügeln verwendet wurden, haben den Nachteil, daß sie beträchtlichen Beanspruchungen ausgesetzt sind, sobald die Flügel anfangen umzulaufen. Ferner stellen sich die Flügel nur schwer ein, und schließlich ist der schädliche Luftwiderstand beträchtlich vergrößert.

Die nachteiligste Wirkung dieser Einrichtungen besteht jedoch darin, daß sie namentlich bei bestimmten Geschwindigkeiten Schwingungen in den Flügeln erzeugen, die überwunden und vernichtet werden müssen, bevor die Maschine einen ruhigen, sanften Flug ausführen kann.

Durch die Erfindung ist erreicht, daß alle Federn, Kissen, elastischen Mittel oder Gewichte o. dgl. zwischen den Flügeln des Rotors fortfallen. Die obenerwähnten Schwierigkeiten sind also überwunden.

Die Erfindung besteht grundsätzlich darin, daß die Flügel mit einer Dämpfungsvorrichtung ausgerüstet sind.

Durch diese Dämpfungsvorrichtung werden die Flügel miteinander verbunden und in einem Abstand voneinander gehalten. Diese Dämpfungsvorrichtung gestattet den Flügeln neben der Möglichkeit, daß jeder Flügel für sich allein die erforderliche Schwingbewegung ausführen kann, keine Gegenbewegung', die eine Resonanzschwingung der Flügel herbeizuführen bestrebt ist.

ίο Nach der Erfindung sind ferner Mittel vorgesehen, welche selbsttätig den Widerstand gegen die Verschiebung der Flügel erhöhen, sobald die Kräfte, welche diese Verschiebung herbeiführen wollen, wachsen, d. h. je weiter ein Flügel sich aus seiner normalen radialen Stellung bezüglich der Rotorachse verschiebt, desto größer wird der Widerstand, der sich einer weiteren Bewegung des Flügels in dieser Richtung entgegensetzt. Zu diesem Zweck ist nach der Erfindung eine Vorrichtung vorgesehen, die einen Widerstand hervorruft oder Stoße vernichtet. Außerdem ist die Vorrichtung so angeordnet, daß sie beim Flug selbsttätig außer Wirkung tritt, so daß die freie Bewegungsmöglichkeit der Flügel nicht beeinträchtigt wird, wenn die umlaufenden Flügel das Gewicht des Flugzeugs tragen und Änderungen im Auftrieb unterliegen.

Die Erfindung kann beispielsweise folgendermaßen verwirklicht werden:

Auf jedem der mit der gemeinsamen Drehachse gelenkig verbundenen Flügel ist ein Stoßdämpfer angeordnet. An einem Teil dieser Vorrichtung ist ein Hebel o. dgl. befestigt, der im normalen Zustand parallel zur Längsachse des Flügels verläuft. Die Reibungsoder Druckwirkung jeder Dämpfungsvorrichtung ist regelbar. Die Hebel sind mittels eines leichten Seiles miteinander verbunden. Die Seile sind von dem Ende des Hebels des einen Flügels bis zum Ende des Hebels des benachbarten Flügels gleich lang.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 das aus Flügeln zusammengesetzte umlaufende System im Grundriß mit teilweise abgebrochen gezeichneten Flügeln, Fig. 2 den Gegenstand der Fig. ι in Seitenansicht, Fig. 3 in größerem Maßstabe einen Teil der Fig. 1, Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 in Seitenansicht und Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4.

Das im dargestellten Ausführungsbeispiel selbsttätig umlaufende Tragflügelsystem besteht nach Fig. 1 aus einer Achse 2 und einer Mehrzahl von Flügeln 3, die unabhängig voneinander mittels Zapfen 4, 5 an die Achse angelenkt sind. Die Zapfen 4, die tangential zu einem um die Drehachse des Flügelsystems gezogenen Kreis verlaufen, sorgen dafür, daß die Flügel aus der gemeinsamen Drehebene heraus nach oben und unten schwingen können, damit während der Fahrt der Auftrieb in der erforderlichen Weise ausgeglichen wird. Die Zapfen 5, die parallel zur Drehachse des Flügelsystems verlaufen und in unmittelbarer Nähe dieser Achse liegen, sorgen dafür, daß jeder Flügel aus seiner radialen Stellung zur Drehachse heraus nach vorn und rückwärts eine Schwingbewegung ausführen kann.

Wenn das Flügelsystem seine Drehbewegung auszuführen beginnt, so muß eine übermäßige Verschiebung der Flügel aus ihrer normalen Stellung heraus vermieden und der Abstand zwischen den Flügeln gleichgehalten werden. Diesem Zweck dient die Vorrichtung nach der. Erfindung.

Die inneren, d.h. die der Rotorachse am nächsten liegenden Enden von auf jedem Flügel gelagerten Hebeln 7 sind durch gleich lange Seile 6 miteinander verbunden. Die Achse jedes Hebels liegt parallel zur Längsachse des Flügels.

Nach den Fig. 3, 4 und 5 besteht jeder Hebel 7 aus einem windschnittig geformten Rohr, das mit seinem äußeren Ende auf einem Vierkant eines Zapfens 9 gelagert ist, so daß das Rohr keine Drehbewegung um diesen Zapfen ausführen kann. Das Rohr 7 kann auch mit dem Zapfen aus einem einzigen Stück hergestellt sein. Auf dem Zapfen sind gleichfalls nicht drehbar zwei einander gegenüberliegende Kegel 10 befestigt, von denen der eine auf der oberen und der andere auf der unteren kegelförmigen Fläche eines festen Klotzes 11 mit einer bestimmten Reibung aufliegt. Der erforderliche Anpressungsdruck zwischen den Kegeln 10 und dem Klotz 11 too wird von einem Paar Plattenfedern 12 oder anderer Spannglieder erzeugt. Das Widerlager für die eine Plattenfeder wird von dem unteren Rand 13 eines auf den Zapfen 9 aufgeschobenen Rohrstückes 8 und für die andere Feder von einer Einstellmutter 14 gebildet.

Der Reibungskörper 11 kann in der Weise befestigt werden, daß das innere Ende des Klotzes in einen Schlitz des Holmes 16 jedes Flügels eingreift. Dies kann auch, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, dadurch erreicht Werden, daß das innere Ende des Klotzes 11 mit einer entsprechenden Aussparung der Krümmung des Holmes 16 angepaßt ist. Der Klotz ist hierbei mittels eines vierarmigen Reifens 17 auf dem Holm befestigt. Durch Augen 18 von Laschenpaaren dieses Reifens werden Befestigungsbolzen 19 hindurchgesteckt.

Die ganze Vorrichtung kann mit Ausnahme des Hebels 7 und des Seiles 6 völlig innerhalb der den Flügel umschließenden Hülle 20 an-

geordnet sein. Wenn sich jedoch die eigentliche breite und dicke Flügelform bereits in zu großem Abstand von der Drehachse dem schmalen, dünnen Holm angepaßt hat, soll die ganze \^Torrichtung mindestens hinter dem Flügelholm liegen, so daß sie den Widerstand des Flügels nicht zu vergrößern braucht.

Beim Betriebe der Vorrichtung wird jeder Bewegung eines Flügels in die Stellung 3" oder 3* nach Fig. 1 unter der Annahme, daß die anderen Flügel und deren Hebel in ihrer Radialstellung zur Drehachse verharren, durch die Dämpfungsvorrichtung ein Widerstand entgegengesetzt, wobei das Ende des Hebels 7 mittels des die Hebel aller Flügel verbindenden Seiles 6 festgehalten wird und seine Lage nicht ändert. Der Widerstand wächst in dem Maße, wie die Verschiebung des Flügels größer wird, da die wirksame Länge des Hebelarmes des Hebels 7 kleiner wird, je mehr die Dämpfungsvorrichtung gedreht wird. Praktisch wird der Widerstand, welcher der Bewegung irgendeines Flügels entgegengesetzt wird, nicht allein durch die eigene Dämpfungsvorrichtung dieses Flügels bewirkt, sondern diese Wirkung wird auf die verschiedenen Dämpfungsvorrichtungen in verschiedenem Maße verteilt, wobei der Ausschlag des Hebels 7 des sich verschiebenden Flügels am größten ist.

Aus Fig. 2 ist ferner erkennbar, daß die Seile 6, sobald die Flügel ihre normale Geschwindigkeit beim Flug erreicht haben und oberhalb der Ruhelage 3^C in ihre Betriebsstellung 3^ schwingen, selbsttätig schlaff werden, so daß die Dämpfungsvorrichtung während der Fahrt des Flugzeuges außer Wirkung tritt. Die Vorrichtung nach der Erfindung kann für sich allein oder in Verbindung mit den üblichen nachgiebigen Verbindungsgliedern zwischen den Flügeln angeordnet werden.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Flugzeug mit frei umlaufenden Tragflügeln, die so an die Drehachse angeschlossen sind, daß sie ihre gegenseitige Stellung zueinander in der Drehebene ändern können, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Relativbewegung der Flügel (3) zueinander mittels einer Dämpfungsvorrichtung nachgiebig entgegengewirkt ist.

2. Flugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flügel (3) mit einer Dämpfungsvorrichtung ausgerüstet ist, die mit der benachbarten Dämpfungsvorrichtung verbunden ist.

3. Flugzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung so ausgebildet ist, daß deren Widerstand gegen die Schwingbewegung irgendeines Flügelpaares selbsttätig in dem Maße wächst, wie diese Schwingbewegung zunimmt.

4. Flugzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand der Dämpfungsvorrichtung regelbar ist.

5. Flugzeug nach den Ansprüchen 2 bis 4, -dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung aus Reibkörpern (10, 11) besteht, von denen der eine am Flügel (3) befestigt und der andere beweglich zum Flügel gelagert ist.

6. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hebel (7) an das bewegliche Reibungsglied (10) derart angelenkt ist, daß der Hebel eine begrenzte Schwingbewegung in einer Ebene ausführt, die senkrecht zur Bewegungsrichtung der Reibungsglieder verläuft.

7. Flugzeug nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (7) im Ruhezustand der Dämpfungsvorrichtung parallel zum Holm des Flügels (3) liegen und daß an das freie Ende dieser Hebel Verbindungsglieder (6) derart angeschlossen sind, daß die Enden der Hebel im Ruhezustand der Dämpfungsvorrichtung gleichen Abstand voneinander haben.

8. Flugzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen Enden der Hebel (7) der Dämpfungsvorrichtung näher an der Drehachse liegen als die anderen Enden dieser Hebel.

9. Flugzeug nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung im wesentlichen innerhalb des Flügels (3) und die Antriebsglieder (6, 7) außerhalb des Flügels liegen.

10. Flugzeug nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung selbsttätig außer Wirkung tritt, sobald sich die Umlaufgeschwindigkeit der Flügel (3) der normalen Geschwindigkeit beim Fluge nähert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen