DE549231C - Als Drachenflugzeug oder Hubschrauber wahlweise zu verwendendes Luftfahrzeug - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
2.MAI1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 62 b GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Dezember 1928 ab

Vorliegende Erfindung betrifft die besondere Ausführung eines Flugzeuges, welches in an sich bekannter Weise sowohl als Hubschrauber als auch als Flugzeug zu \^rerwenden ist, das also für senkrechte Bewegungen in der Luft ebenso wie für Planflüge Verwendung finden kann. Insbesondere wirkt sich dies beim Starten und Landen aus, da auf diese Weise die Start- und die Landungsstrecke nach Belieben veränderbar ist.

Das Flugzeugoberteil trägt erfindungsgemäß in der Mitte zwei nach beiden Seiten ausladende Flügel. In der Flugebene, senkrecht zu diesen Flügeln, trägt das Oberteil zwei weitere Flügel (Diagonalarme), welche also zu den beiden erstgenannten in Kreuzform stehen, wenn das Flugzeug als Hubschrauber benutzt werden soll. Dann bildet dieses Vierflügelkreuz die Hubschraube.

ao Für den Planflug würden diese beiden in der Flugrichtung stehenden Flügel störend wirken.

Erfindungsgemäß werden deshalb diese beiden Flügel auch für den Planfiug dadurch

as nutzbar gemacht, daß sie um ihre senkrechten Mittelachsen gegen das Obergestell drehbar ausgebildet werden. Dadurch erwächst die Möglichkeit, sie für den Planflug parallel zu dem ersten Flügelpaar zu stellen. Zur Gewinnung von Stützpunkten für diese Drehbewegung wird das Oberteil in der Fahrtrichtung vorwärts und rückwärts entsprechend verlängert, so daß es eine längliche Gestalt annimmt. An dem Obergestell sind um eine Senkrechtachse drehbar zwei oder mehrere Propeller angebracht, welche je nach ihrer S teilung die Drehung des Flugzeugoberteils bei Hubschraubenflug oder das Fortbewegen des Flugzeuges beim Planflug herbeiführen. Die Propeller wirken hierbei teilweise als Druck-, teilweise als Zugpropeller. Bei Hubschraubenflug versetzen sie das Flugzeugoberteil und damit das an ihm angebrachte angestellte Tragflächenkreuz in Umdrehung. Bei senkrechtem Landen dienen die Tragflächen als Fallschirm und ermöglichen die Wahl einer beliebigen Landungsgeschwindigkeit.

Zweckmäßig wird erfindungsgemäß jeder Propeller mit seinem Motor zu einer Einheit verkuppelt, und bei der erforderlichen Verdrehung der Propellerachse wird der Motor ebenfalls mit umgedreht. Hierbei kann ins-

*) Von den Patentsuchern sind als die Erfinder angegeben worden:

Ladislav Zeman und Edmund Zeman in Bratislava (Preßburg).

Jyf

besondere die eigene Kraft des Motors zur Verstellung des Motor-Propeller-Aggregats benutzt werden, wobei eine selbsttätige Ausschaltung vorgesehen werden kann. Die Einstellung der Tragflächen muß so erfolgen, daß bei schraubenförmiger Bewegung, d. h. bei Rotation des Flugzeugoberteiles, die Einstellwinkel der Tragflächen im gleichen Sinne der Drehrichtung gerichtet sind. Beim ίο Planflug jedoch müssen die Tragflächen im Sinne der Längsrichtung eingestellt sein. Zu diesem Zweck sind die Tragflächen in ihrer Längsachse drehbar, und zur gleichmäßigen, gegebenenfalls auch gleichzeitigen Einstellung iS aller Tragflächen dienen besondere, weiter unten beschriebene Einrichtungen.

Motoren und Propeller sind an den Enden der Diagonalarme angeordnet und insoweit fest mit der vorderen und hinteren Tragfläche ao zu je einer Endeinheit verbunden, daß bei deren Drehung für den einen oder anderen Zweck gleichzeitig Propeller und Tragfläche die erforderliche Stellung einnehmen, nämlich derart, daß die Propellerachsen parallel zueinander, quer zur Diagonalachse stehen und infolge ihrer entgegengesetzten Wirkung das Flugzeugoberteil in Drehung versetzen. Die vordere und hintere Tragfläche dienen gleichzeitig als Höhensteuer in größerer Dimension.

Die Abb. i, 2, 3 zeigen die Gesamtanordnung eines derartigen Flugzeuges, und zwar Abb. ι im Grundriß, Abb. 2 im Aufriß und Abb. 3 im Seitenriß. Auf dem Untergestell 213 mit den Rädern 215 und dem Steuer 216 ist um die Achse 212 drehbar der Rumpf 211 aufgebracht. Er besteht in erster Linie aus den zwei Armen 219. In der Mitte des Rumpfes sind an seitlichen Wänden 217 die mittleren Tragflächen 217 angebracht. An den Enden des Armes 219 befinden sich weitere Tragflächen 223. Diese sind mit den Motoren 221 und den Propellern 222 zu Einheiten verbunden, und diese Einheit ist gegen den Arm 219 um die Achse 220 drehbar. In der gezeichneten Stellung dient das Flugzeug für den Planflug, werden jedoch die Endeinheiten um die Achsen 220 in die strichpunktierten Lagen gedreht, so ergibt sich eine kreuzweise Anordnung der Tragflächen unter gleichzeitiger Seitenstellung der Propeller, und durch Drehung des Obergestells ist das Flugzeug für den Hubschraubenflug geeignet.

Beim Planflug können die vorderen und hinteren Tragflächen 223 als Höhensteuer in höherem Ausmaße dienen. Der obere Teil der Zentralachse trägt noch ein Seitensteuer und ein weiteres Höhensteuer 226. Die Abb. 4 bis 8 zeigen das Ende des einen Armes mit der dort angebrachten Motor-Propeller-Tragflächen-Einheit. Abb. 4 zeigt eine Seitenansicht, Abb. 5 eine Draufsicht und Abb. 6 eine Vorderansicht der Einrichtung. Der Motor 221, gekuppelt mit dem Propeller 222, dreht sich mit den Lagern 277 um die senkrechte hohle Achse 235.

Vom Motor aus gehen zwei Tragrippen 281 zu den Augen 242, an welchen die Tragflächen 223 drehbar ansetzen. Die Tragfläche ist mit Verstrebungen 282 versehen. Innerhalb der hohlen Achse 245 befindet sich ein Stab 243, welcher an einem oberen Ende das Auge 244 zur Verbindung mit der Tragfläche trägt. Das Anstellen der Tragfläche erfolgt durch Herauf- und Herunterbewegung der Stange 243 und wird durch die Kette 247 mit der Übersetzung 246 herbeigeführt. Gegen den Arm 219 ist der Motor durch Tragrippen s abgestützt.

Die Drehung des ganzen Aggregats erfolgt auf dem Umlaufkreis 271.

Abb. 7 zeigt noch einmal das Mittelstück des Flugzeuges, bei welchem der Oberteil auf dem halbkreisförmigen Unterteil 219 ruht. In dieser Abbildung sind die verschiedenen Stellungen der seitlichen Tragflächen 218 schematisch angedeutet. Die Drehung wird durch das im folgenden noch näher beschriebene Übersetzungsgetriebe m bewirkt. Die Abbildung zeigt fernerhin den Führersitz 214 und angedeutet die Stellung der vorderen und hinteren Tragflächen 223 bei Hubschraubenflug. Sie werden in ihrer Stellung durch die Schlösser 232 an dem Dache des Mittelrumpfes gesichert.

In den folgenden Abb. 8, 9, 10 sind die Mittel dargestellt, durch welche die Anstellung der Tragflächen erfolgt, und zwar zeigt

Abb. 8 eine Aufsicht auf das Flugzeugmittelstück,

Abb. 9 einen Querschnitt durch das Flugzeugmittelstück, kurz vor dem Pilotensitz aufgenommen,

Abb. 10 eine Seitenansicht des betreffenden Flugzeugteiles.

Die seitlichen Tragflächen 218 sind durch ihre Achse 233 und einen Bolzen 236 mit Armen 234 verbunden. Diese Arme schwingen innerhalb des durch die Seitenwände 217 gebildeten Flugzeugmittelteils. Sie tragen in ihrem unteren Ende je ein Zahnkranzsegment 235. In jedes dieser Segmente greift ein Schneckenrad 237, auf dessen Achse 238 sich weiterhin das Kettenrad 241 befindet. Jede der Ketten 240 läuft auf ein weiteres Kettenrad, und zwar die eine auf dem Kettenrad 251 mit der Achse 252, die andere auf dem Kettenrad 254 mit der Achse 255. Beide Achsen tragen weitere Zahnräder, und zwar derart, daß die beiden Achsen je nach Belieben zu iner gleichläufigen oder gegenläufigen Bewe-

gung miteinander verkuppelt werden können. Zu diesem Zweck greift entweder das auf der Achse 252 befindliche Zahnrad 248 direkt in das auf der Achse 255 befindliche Zahnrad 257, oder aber es läuft das auf der Achse 252 befindliche Zahnrad 249 unter Zwischenschaltung eines weiteren Zahnrades zu dem Zahnrad 256 auf der Achse 255 befindlich. Die Achse 252 trägt die Körper 239, und je nachdem, ob das eine oder andere Zahnradpaar in Eingriff steht, drehen sich die mittleren Tragflächen gleichmäßig im Sinne des Planfluges oder gleichmäßig im Sinne des Schraubfluges. Die Umstellung erfolgt durch den Hebel 262".

Non diesem Getriebe aus erfolgt gleichzeitig die Verstellung des Anstellwinkels der vorderen und hinteren Tragfläche. Zu diesem Zweck trägt die Achse 252, auf welcher die Kurbel 239 sitzt, noch ein Kettenrad 250, von welchem die Kette 234« zu dem Kettenrad 25S läuft, welches auf der im seitlichen Teil des Flugzeugrumpfes befindlichen Achse 260 sitzt. Diese Achse trägt, durch Verschieben ausschaltbar, das Kettenrad 261, welches in ein waagerecht gelagertes Kettenrad 264 eingreift. Letzteres sitzt auf der Achse 267, zusammen mit einem Kettenrad 266 und einem Zahnrad 265. Von dem Kettenrad aus läuft eine Kette zum Verstellen der einen Tragfläche, während die andere Tragfläche durch eine Kette 247 verstellt wird, die von einem Kettenrad 269 aus in Bewegung gesetzt wird. Dieses Kettenrad sitzt auf der Achse 269 zusammen mit einem Zahnrad 268, welches mit dem bereits beschriebenen Zahnrad 265 in Eingriff steht. Die ganze Übersetzung für die vordere und hintereTragfläche läßt sich durch den Hebel 262 an- und abschalten. Die Einrichtung läßt sich natürlich auch dafür verwenden, die motorische Kraft, welche zur Drehung der Endaggregate dienen soll, zu steuern.
Abb. 10 zeigt fernerhin noch die Umlaufkreise 227 und 236" mit dem Piloteriraum 228. Durch die Mitte des Flugzeuges geht die hohle Achse 212, geführt durch das Kugellager 229 mit dem Lagermantel 230. Das Innere der hohlen Achse kann zur Unterbringung der für die Bedienung des Flugzeugunterteils erforderlichen Mechanismen in der bereits geschilderten Weise ausgebildet werden.

Die Abb. 11, 12 und 13 zeigen noch, wie mit Hilfe eines Planetengetriebes die motorische Kraft des Motors selbst zur Umdrehung der Endeinheiten um die senkrechten Achsen erfolgen kann.
Die Motorwelle 288 trägt an ihrem hinteren Ende ein Schneckenrad 287, welches in ein Zahnrad 280 eingreift. Dieses Zahnrad sitzt auf der senkrechten Welle 283, die in dem seitlich verschiebbaren Lager 284 geführt ist.

Am unteren Teil dieser Welle sitzt das Zahnrad 202, welches seinerseits mit seinen Zähnen in die des Planetenrades 203 eingreift.

In der Innenverzahnung des Planetenrades 203 läuft ein Zahnrad 205, und dieses greift außerdem noch in ein Zahnrad 206 ein, welches in der Innenverzahnung des Umlaufkreises 271 läuft. In das Zahnrad 206 greift noch das Zahnrad 204. Die Achsen der Räder 204, 205, 206 sind durch einen Träger 207 fest miteinander verbunden. Die Umstellung kann so erfolgen, daß entweder das Rad 205 in dem inneren Zahnkranz des Planetenrades oder das Zahnrad 204 in-seinem äußeren Zahnkranz eingreift.

Die Zahnräder 205 und 206, welche in zwei Räder eingreifen müssen, tragen zwei konzentrische Zahnkränze übereinander. Der Motor ist mit dem Rädergetriebe durch die Rippen 201 und den Bolzen 293 verbunden, und es ist somit ersichtlich, daß auf diese Weise der Motor mit dem Propeller und der Tragfläche sich entweder in dem einen oder in dein anderen Sinne durch seine eigene Kraft um die senkrechte Achse 220 drehen kann.

Die Betätigung der Vorrichtung vom Pilotenraum aus geht folgendermaßen vor sich: Der Impuls gelangt mittels Bowdenzuges an die Stange 212, welche ihrerseits die Stange 213 in Bewegung setzt. Diese Stange ist mit einem Gestänge 214, 215, 216 verbunden, welches durch Anbringung geeigneter Gelenke die Stange 208 hin und her schieben kann. Diese Stange 208 bewirkt die seitliche Verschiebung des Lagers 284 und schaltet damit das Zahnrad 286 an das Schneckenrad 287 oder von ihm weg. Zur Sicherung der Verschiebung ist an der Stange 208 die Feder 209 vorgesehen.

Die Stange 213 ist fernerhin verbunden mit der Stange 210, welche auf die Achse 293 wirkt, die gleichzeitig das Rädertrio 204, 205, 206, wie oben beschrieben, in dem einen oder anderen Sinne zum Eingriff in das Planetengetriebe und in den Umlaufkreis bringt.

Unter dem Zahnkranz des Umlaufkreises 271 sind um 90⁰ versetzt zwei Nuten 274 und 275 vorgesehen, in welche eine mit dem Motorgehäuse sich drehende Einfallsklinke 276 immer dann fällt, wenn das Ende der Umdrehung geboten ist. Durch das Einfallen der Klinke 276 wird eine mit ihr verbundene Stange 297 verschoben. Diese Stange ist mit einem Gelenk 299, wie aus Abb. 12 ersichtlich, verbunden, welches seinerseits wieder gegen ein anderes Gelenk 298 derart stößt, daß bei Abschiebung der Stange 297 das im vor-

stehenden schon beschriebene Gestänge 214, 215, 216 usw. in Tätigkeit gesetzt wird und die Kupplung zwischen Rädergetriebe und Motorachse über das Zahnrad 286 aufgeschoben wird. Durch die hohle Achse 220, um welche sich das Aggregat dreht, geht die Welle 243 zur Einstellung der Tragflächen.

Die gezeichneten Vorrichtungen stellen selbstverständlich nur beispielsweise Ausführungsformen dar und können durch gleichwertige Vorrichtungen ersetzt werden, ohne daß dadurch der Erfindungsrahmen überschritten wird.

Bemerkt sei noch, daß die Höhensteuer bei Hubschraubenilttg in ihre senkrechte Stellung gebracht werden können. Dann hindern sie den senkrechten Aufstieg nicht und dienen gleichzeitig als Stabilisierungsflächen. Das Seitensteuer wirkt als Brems- oder Wider-Standssteuer und verhindert somit ein Mitdrehen des Flugzeugoberteils.

Claims (14)

1. Patentansprüche:

   I. Als Drachenflugzeug oder Hubschrauber wahlweise zu verwendendes Luftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Planflug in paralleler Richtung hintereinander befindlichen Tragflächen zum Zwecke des Senkrechtfluges zueinander in Kreuzstellung gebracht werden können.
2. 2. Luftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vordere und eine hintere'Tragfläche symmetrisch zum Fahrzeugkörper und zwischen ihnen zwei seitliche Tragflächen vorgesehen sind, von denen die vordere und die hintere Tragfläche jede um ihre senkrechte Mittelachse derart drehbar ist, daß sich alle vier Tragflächen zu einem Kreuz zusammenschließen lassen.
3. 3. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekanntar Weise der Auftriebsmechanismus an dem Fahrzeugoberteil angebracht ist, welcher gegen das Fahrzeugunterteil um eine Achse drehbar ist, wobei jedoch zum Zwecke der Verwendung des Luftfahrzeuges als Flugzeug das Flugzeugoberteil durch lösbare Arretierungseinrichtungen gegen drehende Bewegung festgestellt werden kann.
4. 4. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Tragfläche mit einem Druck-, die hintere mit einem Zugpropeller derart verbunden sind, daß unter Wahrung der Veränderlichkeit des Einstellwinkels bei Drehung der Tragflächen für den einen oder andern Zweck gleichzeitig die Propeller in die hierzu erforderliche Stellung gedreht werden.
5. 5. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des Einstellwinkels der mittleren Tragflächen derart erfolgt, daß an den unteren und inneren Enden von unterhalb der Tragfläche befindlichen Versteifungsrippen Zahnkranzsegmente vorgesehen sind, in welche ein oder je ein am Flugzeugrumpf befindliches Schneckenrad eingreift, welches vom Führerstand aus durch geeignete Übertragungsmittel in Drehung versetzt werden kann.
6. 6. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die vordere und hintere Tragfläche scharnierartig an am Motor angebrachten Tragrippen befinden und daß die Verstellung ihres Ein-Stellwinkels durch Auf- und Abwärtsbewegung einer exzentrisch zu den Tragrippen an der Tragfläche angeordneten Stange erfolgt, wobei diese Auf- und Abwärtsbewegung durch geeignete Übertragungsmittel von Führerhand aus vor sich geht.
7. 7. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch wahlweise Kupplung der entsprechenden Vorrichtungen die Einstellwinkel aller vier Tragflächen gleichzeitig und gleichmäßig ■ verstellt werden können, wobei durch geeignete Übersetzungseinrichtungen die Gleichmäßigkeit der Einstellung entweder für Senkrechtflug, im Sinne der Drehrichtung, oder für Planflug, im Sinne der Längsbewegungsrichtung, bewirkt wird.
8. 8. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere und hintere Tragfläche nicht nur mit je einem Propeller, sondern auch mit je einem mit dem Propeller gekuppelten Motoraggregat versehen ist.
9. 9. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die vordere als auch die hintere Tragfläche mit Motor und Propeller fest mit einem waagerecht liegenden Zahnsegment verbunden ist, in welches ein in beliebiger Weise anzutreibendes Zahnrad eingreift, welches die Bewegung des Motors und Propellers um eine Senkrechtachse bewerkstelligt, wobei zweckmäßigerweise die Aggregate gegen unerwünschtes Verdrehen durch Einfallsklinken gesichert werden, die nach erfolgter Drehung um 90 ° in Tätigkeit treten.
10. 10. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß. die eigene Kraft des vorderen und hinteren Propellermotors zur Drehung des betref-

    fenden Motor-Propeller-Tragflächenaggregates verwendet wird, wobei zweckmäßigerweise eine selbsttätige Ausschaltung der Bewegung nach Drehung des Aggregates um 90° erfolgt.
11. 11. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung von Motor und Propeller durch eigene Kraft des Motors in der Weise vor sich geht, daß die waagerecht gelagerte Motorachse an ihrem zentral gelegenen End& eine Schnecke trägt, welche über ein Zahnrad eine senkrechte, auch an ihrem unteren Ende mit einem weiteren Zahnrad versehene Welle antreibt. Letzteres greift in ein als Planetenrad ausgebildetes Zahnrad ein, dessen Zahnkranz durch weitere Zahnräder ausschaltbar auf den inneren Zahnkranz eines zur senkrechten Drehachse konzentrischen Führungskreises übersetzt wird, so daß bei Einschalten der Übersetzung durch Bewegung des Motors Motor und Propeller um die Senkrechtachse gedreht werden, wobei die Drehung je nach Wunsch in dem einen oder anderen Sinne erfolgen kann, indem entweder der innere oder äußere Zahnkranz des Planetenrades mit dem Umlaufkreis in Übersetzung gebracht wird.
12. 12. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein selbsttätiges Ausschalten nach Drehung um 90⁰ dadurch erfolgt, daß der Motor gegen eine Klinke anstößt, welche durch ein geeignetes Gestänge die zwangsläufige Verbindung von Motorachse und Getriebe löst.
13. 13. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren Tragflächen an seitlichen senkrechten Wänden des Fahrzeugoberteils angebracht sind, zwischen welchen zweckmäßigerweise sich der Führersitz befindet.
14. 14. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 bis iß; dadurch gekennzeichnet, daß die zur Übertragung der Bedienung der Flugzeugunterteilmechanismen erforderlichen Bewegungen von den im Flugzeugunterteil befindlichen Bedienungsgriffen aus veranlaßt werden und die Ober- und Unterteil verbindende Drehachse in an sich bekannter Weise als Hohlachse mit mehreren Hülsen und innerhalb dieser Hülsen befindlichen Gestängen ausgebildet ist.

    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen