DE1904795C3

DE1904795C3 - Einrichtung zur Radarüberwachung aus der Luft mittels eines stationär fliegenden Drehflügelflugzeuges

Info

Publication number: DE1904795C3
Application number: DE1904795A
Authority: DE
Inventors: Henri Fontenay Aux Roses Billottet; Marcel Paris Kretz
Original assignee: Compagnie Francaise Thomson Houston SA
Current assignee: Compagnie Francaise Thomson Houston SA
Priority date: 1968-02-01
Filing date: 1969-01-31
Publication date: 1978-07-20
Also published as: NL6901615A; DE1904795B2; SE370680B; GB1227724A; DE1904795A1; US3611367A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Radarüberwachung aus der Luft mittels eines stationär fliegenden Drehflügelflugzeuges, mit einem Tragwerk, einem Motor, einem Autopiloten für die Positionssteuerung, Kreiselgeräten für die Lageregelung und mit einem weiteren, vom Tragwerk mechanisch entkoppelten Körper, der unabhängig von dem Tragwerk um eine etwa vertikale Achse drehbar ist und einen Radarsender sowie einen Teil eines Radarempfängers trägt, dessen übriger Teil sich in einer zugeordneten Bodenstation befindet, welche die empfangenen Radardaten über eine Funkverbindung erhält, die auch der Fernsteuerung des Autopiloten dient.

Voraussetzung für den wirkungsvollen Einsatz einer derartigen Einrichtung ist die Einhaltung eines gegenüber dem Boden stationären Flugzustandes, da sonst bei der Verwendung eines Dopplerradars oder eines Dopplerimpulsradars Fehler durch die Eigengeschwindigkeit des Drehflügel-Flugzeuges hervorgerufen werden. Ein stationärer Flugzustand erleichtert ferner die Beobachtung von langsamen Fahrzrugbewegungen, die dann durch Überlagerung von zu verschiedenen Augenblicken beobachteten Situationen möglich ist. Auch kann eine Informationsübertragung von einer Bodenstation zu einer anderen bei einer ortsfesten Position des Drehflügel-Flugzeuges mittels scharfbündelnder Antennen durchgeführt werden.

Eine Einrichtung der einleitend angegebenen Gattung ist im wesentlichen aus der USA.-Patentschrift 2995 740 bekannt. Es handelt sich dabei um einen Hubschrauber (welche Bezeichnung der Einfachheit halber auch im folgenden an Stelle von »Drehflügel-Flugzeug« verwendet wird), der eine die Radarbeobachtungseinrichtungen tragende Plattform in der Luft hält. Die Plattform dreht sich unabhängig von den Rotorblättern des Hubschraubers, jedoch um dieselbe Achse wie letztere. Demzufolge ist die Vertikalität der Drehachse der Plattform gleich derjenigen, die die Rotorachse besitzt Die automatische Navigation, der Radarempfang und die Radarsynchronisation erfolgen mittels einer Bodenstation, Fernsteuerungen und Luft-Boden-Verbindungen. Die Flughöhe wird mittels eines den Hubschrauber an den Boden fesselnden Kabels eingestellt, das gleichzeitig die Leistungsversorgung des Hubschraubers und der Beobachtungsorgane übernimmt.

Aus der USA.-Patentschrift 3 048 836 ist ein Hubschrauber-Navigationshilfsgerät bekannt, das in Abhänigkeit von der Höhe und den beabsichtigten Flugbedingungen programmiert ist und dei? Hubschrauber während eines Einsatzfluges steuert. Der Hubschrauber steht über Funk mit einem Schiff in Verbindung. Für die automatische Navigation werden Kreiselgeräte verwendet.

Aus der USA.-Patentschrift 3 118 504 ist eine Steuerung für das Tragwerk (den Rotor und die zugehörige Mechanik) eines Hubschraubers bekannt. Dabei ist der Rotor fest mit dem Mast verbunden und wird über mechanische Gestänge und eine Taumelscheibe gesteuert.

Aus der USA.-Patentschrift 3 176 288 ist ein ähnliches Radarsystem an Bord eines Fessel-Hubschraubers bekannt, wie aus der bereits genannten USA.-Patentschrift 2 995 740, so daß sich auch bezüglich der Vertikalität der Drehachse der Radarantenne genau die gleichen Verhältnisse ergeben.

Aus der USA.-Patentschrift 3 241 145 ist gleichfalls ein durch Kabel mit dem Boden verbundener Hubschrauber, der zur Luftüberwachung verwendet wird, bekannt. Dabei kann das Kabel sowohl zur Versorgung des Hubschraubermotors mit elektrischer Energie als auch zur Übertragung von Höchstfrequenzenergie herangezogen werden.

Ferner sind Fessel-Hubschrauber auch aus den USA.-Patentschriften 3 223 358 und 3 233 359 bekannt, die jedoch keine sich drehende, stationäre Plattform besitzen. Das Ende des Kabels ist mit dem Hubschrauber über eine kardanisch^ Verbindung zur mechanischen Entkopplung verbunden, wobei Servowinden eine Verschiebung des Befestigungspunktes

auf der Rotorachse gestatten. Hieraus ergibt sich ein eine räumliche Parallelogrammführung und ein zwi-

Drehmoment zur Rückführung der Rotorachse in die sehen deren oberen Plattform und dem Tragwerk an-

Vertikale. geordnetes Gelenk mechanisch entkoppelt ist.

Ein weiterer Fessel-Hubschrauber ist aus der bri- Durch diese Ausbildung gelingt es, die die Radartischen Patentschrift 1 075 086 bekannt. Er umfaßt 5 einrichtung tragende Plattform sich um eine genau eine mit dem Tragwerk kardanisch verbundene, krei- vertikale Achse drehen zu lassen, was die Bedingung seistabilisierte Plattform für eine Fernsehkamera. Die für die Verwendung eines Dopplerradars ist. Die Plattform dreht sich dabei nicht; vielmehr wird die Mittel zur mechanischen Entkopplung gewährlei-Azimutabtastung durch einen auf der Mittelachse der sten dabei die Unabhängigkeit der Ausrichtung Plattform angeordneten Drehspiegel erreicht. Dieses _JO der Radarbeobachtungsmittel von den Reaktions-Prinzip jst für die Radarüberwachung wegen des kräften des Tragwerks und der Trimmlage des hierzu erforderlichen, größeren gerätetechnischen Flugzeugkörpers sowie von durch Windböen beding-Aufwandes nicht brauchbar. ten Störungen. In Anbetracht der Trägheit des Flug-Alle bekannten, mit der Einrichtung der einleitend zeugkörpers erfolgen nämlich dessen Trimmlageändeangegebenen Gattung vergleichbaren Einrichtungen 15 rungen selbst bei starken Störungen wie etwa Windsind demnach Fessel-Hubschrauber, die die folgen- stoßen mit mehreren 100 km/h mit so geringer Winkeiden wesentlichen Nachteile besitzen: geschwindigkeit, daß sie durch die Antriebs- und Die Flughöhe des Hubschraubers ist auf annähernd Ausrichtungsmittel des Tragwerks nahezu augen-300 m über dem Boden beschränkt Entsprechend blicklich ausgeglichen werden.

begrenzt ist auch der mittels der Radareinrichtungen 20 Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand

überwachbare Bereich. Eine Vergrößerung dieses von Unteransprüchen.

Bereiches durch entsprechende Vergrößerung der In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von

Flughöhe des Fessel-Hubschraubers läßt sich nur mit schematischen Skizzen und Darstellungen einer hei-

unverhältnismäßig hohen Kosten erzielen. spielsweise gewählten Ausführungsform vereinfacht

Die gemäß der hier an erster Stelle genannten 35 wiedergegeben. Es zeigt

USA.-Patentschriften grundsätzlich mögliche Dre- F i g. 1 ein Schema des verwendeten Prinzips,

hung der die Radarbeobachtungseinrichtungen tra- F i g. 2 die Anordnung der wesentlichen Teile des

genden Plattform erfordert einen erheblichen me- Drehflügel-Flugzeuges,

chanischen Aufwand, der das Fluggewicht des Hub- F i g. 3 eine vorteilhafte Ausführungsform für den schraubers erhöht, woraus sich hohe Herstellungs- 3" Drehantrieb des weiteren Körpers.
und Betriebskosten ergeben. F i g. 4 eine vereinfachte Vorderansicht eines Hub-Grundsätzlich erfordert die Verwendung eines Ka- schraubers nach der Erfindung,

bels zur Fesselung des Hubschraubers eine ganz er- F i g. 5 ein Blockschaltbild der Funk- und Radarhebliche Antriebsleistung für den Hubschrauber, da anlage,

dieser nicht nur das Kabelgewicht tragen, sondern 35 F i g. 6 die Mittel zur mechanischen Entkopplung

auch einen möglichst hohen Kabelzug erzeugen muß. und Trimmstabilisierung des weiteren Körpers,

Dennoch kann der Flugzustand eines Fessel-Hub- F i g. 7 ein die Arbeitsweise der Entkopplungs-

schraubers durch Windböen in unerwünschtem Maße und Stabilisierungsmittel in vereinfachter Form dar-

beeinfiußt wenden. Bei einem frei fliegenden Hub- stellendes Schema und

schrauber ist es gemäß der USA.-Patentschrift 40 F i {. 8 und 9 ein Ausführungsbeispiel einer Vor-2 569 882 zwar bereits bekannt, den Rumpf über richtung zur mechanischen Entkopplung und Trimmein Gelenkviereck mit dem Tragwerk des Hubschrau- stabilisierung des weiteren Körpers in einer Ansicht bers zu verbinden. Bezweckt wurde damit, für jede von links und von vorn.

räumliche Lage des Hubschraubers ein rücktreiben- Gemäß Fig. 1 wird ein Antennenträger 1 mittels des Moment m bezug auf den Schwerpunkt zu erzeu- 45 eines ferngesteuerten Luftfahrzeuges im stationägen, so daß sich stets ein stabiler Flugzustand erge- ren Zustand in der Luft gehalten. Hierzu ist ben sollte. Abgesehen davon, daß dieser Vorschlag einerseits eine Stabilisierung der Lage des Schwernicht zu dem angestrebten Erfolg führte, weil die In- punktes G mit den Koordinaten X, Y, Z (Z ist Stabilität des Flugzustande* eines Hubschraubers dy- die Höhe) und andererseits eine Stabilisierung des namische Ursachen hat, dem daher auch nicht durch 5o Trimms des Antennenträgers 1 notwendig, der durch statisch wirkende, sondern nur durch dynamisch wir- die Winkeiabweichung γ einer mit dem Luftfahrzeug kende Einrichtungen entgegengewirkt werden kann, verbundenen Achse A gegenüber der Vertikalen festkam es bei dem damaligen Vorschlag auch nicht auf gelegt ist. Die Steuerung des Antennenträger erfolgt die Lage des Rumpfes in bezug auf die Lotrechte von einer Bodenstation 2 aus. Die Höhe des Antcnan. Hingegen besteht eine wesentliche Voraussetzung 55 nenträgers über dem Boden kann bis zu mehreren für die Radarüberwachung mittels eines Drehflügel- tausend Metern betragen. Die Fernsteuerung ermügfiugzeuges im stationären Flug darin, daß der die Ra- licht außerdem den Start, die Führung zu dem gedarausrüstung tragende weitere Körper mechanisch wählten Raumpunkt 3 sowie die Rückkehr und die derart von dem Tragwerk entkoppelt ist, daß er in Landung des Luftfahrzeuges,
einer von der Achse des Tragwerks unabhängigen ^6o Das Luftfahrzeug ist ein Hubschrauber. D'escr Achse um sich selbst drehbar ist, die im stationären besteht aus einem Flugzeugkörper und uus einem Flug möglichst genau in der Lotrechten verläuft. weiteren Körper, die in ihren Bewegungen vonein-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ander unabhängig sind. Der Motor befindet sich im Einrichtung der einleitend angegebenen Gattung zu Ausführungsbeispiel in. Flugzeugkörper, kann sich schaffen, die eine Überwachung insbesondere auch ⁶S jedoch grundsätzlich auch in dem weiteren Körper mittels Dopplerradar aus großer Höhe gestattet. befinden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge- Der Flugzustand eines Hubschraubers wird im ;ill-

löst, daß der weitere Körper von dem Tragwerk über gemeinen durch Einwirkung auf die Rotorblätter

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mittels einer Taumelscheibe gesteuert. Im Fall der Umdrehungen pro Minute drehen. Der Rotor wird

Navigation ohne Pilot wird die Stellung dieser Tau- nach dem Rückstoßprinzip angetrieben, wobei das

melscheibe durch einen Autopiloten gesteuert. Der Gas über die Nabe durch die Rotorblätter hindurch

Autopilot arbeitet normalerweise mit Kreisel- _unci _an deren Enden aus Düsen 22 ausströmt. Die

anordnung zusammen, die selbsttäig die Trimm- ₅ Rotorblätter sind mit der Nabe fest verbunden. Ge-

winkel γ_ζ und y_r in zwei zueinander senkrechten genüber den Düsen 22 befinden sich nicht dargestellte

Ebenen feststellen. Es handelt sich dabei um die Klappen, deren Stellung mechanisch steuerbar ist.

Komponenten des Winkels ;■ in Fig. I. Die Kreisel- Die Klappenstellung bestimmt die Richtung der aus

anordnungen halten auf diese Weise die Achse I, den Rotorblättern auströmenden Gasstrahlen. Eine

d. h. die Rotorachse in vertikaler Richtung und stabi- ₁₀ ständige Ablenkung der Gasstrahlen nach unten bzw.

lisiercn den Trimm des Hubschraubers. _nach _oben bewirkt einen Steig- bzw. Sinkflug. Eine

Die Einhaltung des Ortes X. Y, 7. des Schwer- mit der Umdrehung des Rotors synchron abwechpunktcs G gegenüber dem Hoden geschieht zweck- sclndc Ablenkung erzeugt eine Neigung der Drehmäßig durch drahtlose Fernsteuerung unter Verweil- _cb_cne der Rotorblätter in bezug auf die Horizontale dung eines Ablagcmeßradars am Boden, welches die ,₅ und damit eine Translationsbewegung des Huban den Autopiloten zu übertragenden Korrekturbe- schrauben. Die Steuerung dieser Bewegungen gcfelile I.V. IV. . IZ ermittelt. Der Übertragung dient schicht über eine Taumelscheibe 27. Der Rotor ist beispielsweise eine VIIF/UHF-Funkvcrbindung. _mj_t dem Flugzeugkörper über ein Rollenlager 23 und

In Fig. 2 ist die Anordnung der wesentlichen _ein Drehgelenk 24 verbunden, die elastisch gelagert Teile des Drchflügcl-Flugzcuges bzw. des Hub- _{ao s}j_nd. Der"Motor kann in dem Flugzeugkörper angeschraubers schematisch dargestellt. Die Rotorblät- ordnet und mit dem Rotor über das Drehgelenk 24 ter3. 4. die das Tragwerk bilden, drehen sich um verbunden sein. Nach einer anderen Ausführungscine Achse I. die mechanisch mit einer Taumel- form kann der Motor mit dem Rotor starr verbunden scheibe 5 verbunden ist. deren Stellung von einer _{sein und sich nv}, _cjj_esem drehen. Im dargestellten Steuervorrichtung 6 in Abhängigkeit von den von _ä5 Ausführungsbcispiel besteht der Motor aus zwei Turclem Autopiloten 7 kommenden Daten gesteuert wird. binen 25, die jeweils einen Verdichter 26 antreiben. I-i.ie Einrichtung 8 liefert an den Autopiloten die _Die Anordnung ist symmetrisch aufgebaut und die Korreklursteucrbcfehlc IX, I V, IZ zur Einhaltung Turbinenabgase werden dem Rotor über eine gemeinder gewünschcn Position. Den Antrieb des Trag- _same Leitung 28 zugeführt, die an dem Drehgelenk werks 3, 4 besorgt ein mit der Achse Δ verbundener ₃₀ 24 endet.

Motor 9. Die Radarbeobachtungsmittel sind bei 10 Der Fluezeugkörper trägt den weiteren Körper 29, zusammengefaßt. Die Einheit 10 ist Bestandteil eines der neben^den Radarbeobachtungsmitteln auch die von dem Flugzeugkörper (bzw. Hubschnnibcrkörpcr) weiteren elektrischen Schaltungen enthält, deren mechanisch entkoppelten weiteren Körpers 11. der Blockschaltbild in F i g. 5 dargestellt ist. Gemäß dieiiber eine Parallelogrammführuni'12 und ein Gelenk ₃₅ sem Blockschaltbild sind eine Radarantenne 30, ein 13 mit dem Flugzeugkörper derart verbunden ist. daß Sender 31 und ein Teil eines Radarempfängers 32, er sich unabhängig von dem Flugzeugkörper um eine ein VHF/UHF-Sende/Empfangsgerät 34 mit zugehövcrtikale Achse I₁ drehen kann, wobei die Trimm- riger Antenne 341, eine Schaltung 35 zur Gewinnung lage des Flugzeugkörpers ohne Einfluß bleibt. Eine der Steuerbefehle für den Autopiloten 33, eine Steuerbcsonders zweckmäßige Ausführungsform, die es ge- ₄o vorrichtung 36 für das Tragwerk und eine Radarstattet, die Trimmlage des weiteren Körpers mit der ortungsbake 37 mit zugehöriger Antenne 371 vorinsbesondere bei Verwendung eines Dopplerradars gesehen. Alle diese elektrischen Schaltungen für die notwendigen hohen Genauigkeit stabil zu halten. Radarbeobachtung, die Übermittlung der entsprewird im Zusammenhang mit den F i g. 6 bis 9 be- chenden Daten an den Boden, den Empfang der schrieben werden. Gemäß Fig. 2 können in dem 45 Fernsteuersignale vom Boden und d^;- Abgabe eines weiteren Körper 11 eiastische Aufhängungen wie Fe- Bakensignals zur Ortung vom Boden aus befinden dem 14 und Dämpfungsglieder vorgesehen sein, die sich in dem weiteren Körper 29 und drehen sich mit die Einheit 10 gegen Schwingungen des Flugzeugkör- diesem mit der durch die ausrichtbaren Flügel 15 einpers sowie gegen Stöße schützen, die insbesondere stellbaren Drehzahl. Ferner kann noch ein mit der beim Start und bei der Landung auftreten können. 50 Antenne 30 fest verbundenes Radom vorgesehen

Die für die Radarbeobachtung notwendige Drehung sein, das als Schutz gegen Störstrahlungen, wie sie des weiteren Körpers 11 kann gemäß Fig. 3 ohne beispielsweise durch die Rotorblätter verursacht sein gesonderten Motor erzielt werden. Die Drehung um können, sowie zur Erzielung eines konstanten Diadie Achse J, wird durch an seinem Umfang ange- gramms in allen Beobachtungsrichtungen dient
ordnete ausrichtbare Flügel 15 erreicht, die in dem 55 Die Bodenstation nimmt einerseits die Auswertung von den Rotorblättem erzeugten Luftstrom liegen. der gewonnenen Radarinformationen und anderer-Die Drehzahl wird selbsttätig mittels eines mechani- seits die Steuerung und Stationärhaltung des Hübschen Reglers 17 geregelt, der über ein mechanisches schraubers vor. Hierzu sind ein VHF-/UHF-Sende/ Gestänge 18 die Ausrichtung der Flügel 15 beein- Empfangsgerät 40 mit der zugehörigen Antenne 401, flußt. Die Stabilisierung der Trimmlage kann durch 60 Radar-Video-Empfangsschaltungen 41, Schaltungen den Autopiloten unter Berücksichtigung des bei der ₄₂ zu_r Verarbeitung der Radarinformationen und der Drehung des weiteren Korpers um sich selbst ent- Ortsinformationen, ein Rechner 43 zur Gewinnung stehenden Kreiseleffektes erzielt werden. der Steuerbefehle, ein Ablagemeßradar mit der An-

In Fig. 4 ist in vereinfachter Form die Vorder- tenne 44, dem Sender/Empfänger 45 und der Schalansicht einer beispielsweise gewählten Ausführungs- 65 _tUng 46 zur Ablagemessung oder zur Regelung der form eines Hubschraubers dargestellt. Das Tragwerk Hubschraubersteuerungen vorgesehen. Die Radarbesteht aus einem Rotor mit den hohlen Rotorblät- signale laufen über die Antenne 401, den Empfangstern 20, 21, die sich beim Flug mit mehreren hundert teil des Sende/Empfangsgerätes 40 und die Schaltun-

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gen 41 und 42. Die Fernsteuersignale zur Führung bzw. E bzw. F sind sie mit den Plattformen 52 und 53 des Hubschraubers in seine vorgesehene Position, zu gelenkig verbunden, so daß sie unabhängig von ihrer seiner Stationärhaltung und zu seiner Rückkehr wer- Neigung gegenüber den Plattformen letztere stets den von einem hierzu programmierten Rechner 43 parallel halten. Die üelenkpunktc bilden vorzugsunter Berücksichtigung der Daten des Ablagemeß- 5 weise die Ecken eines gleichseitigen Dreieckes, woradars ausgegeben und über die VHF/UHF-Verbin- durch die mechanischen Kräfte symmetrisch verteilt dung an den Hubschrauber übertragen. Nachdem der werden. Zur mechanischen Entkopplung von dem Hubschrauber den vorgesehenen Raumpunkt erreicht Tragwerk dient ein Gelenk 57, beispielsweise ein hat, werden die Fernsteuersignale zur räumlichen Kardangelenk, das am Ende einer Achse 58 sitzt, die Stabilisierung mittels des Ablagem-jlSradars am Bo- io senkrecht zur oberen Plattform 53 in deren Mitte im den und der Radarortungsbake an Bord gewonnen gleichen Abstand von den Gclenkpunkten D, E, F und ebenfalls über die VHF/UHF-Verbindung über- angeordnet und fest mit dieser Plattform verbunden tragen. ist. Das Tragwerk ist in Fig. 6 nicht dargestellt.

Die Mittel zur mechanischen Entkopplung zwi- Die Trimmstabilisierung des weiteren Körpers gesehen dem weiteren Körper und dem Flugzeugkörper »5 schieht durch Steuerung der Neigung der unteren bestehen gemäß F i g. 2 aus einer um ein Gelenk dreh- Plattform 52 in der Weise, daß stets die durch Einbaren, beweglichen Parallelogrammführung. Hier- wirkung ejncr Störkomponente T ^erzeugte Trimmdurch gelingt es, die Änderungen der Trimmiage ändciung kumpeiiMcii wird. Gemäß Fig. G ist nierdes weiteren Körpers auf geringe Werte zu bcgren- zu die untere Plattform 52 über ein Gelenk 59 auf zen. Unter erschwerten Bedingungen wie etwa star- »o einer Welle 60 gelagert, die den weiteren Körper 1 an kcn Windkräften kann jedoch der Fall eintreten, daß ihrem unteren Ende trägt. Die Welle 60 setzt sich die Trimmlage des weiteren Körpers nicht mehr in- "her das Gelenk 59 hinaus fort und trägt in einigem nerhalb der zulässigen Grenzen liegt. Insbesondere Abstand von der unteren Plattform 52 eine Platte 63, bei Anwendung der Dopplerradartechnik muß der die in einer zur Drehachse .I₁ senkrechten Ebene Trimm des Hubschraubers jedoch mit großer Präzi- »5 liegt. An dieser Platte 63 stützen sich zwei mit ihren sion stabil gehalten werden, um die Drehachse senk- Enden bei L und M mit der unteren Plattform 52 verrecht zu halten. Die einer guten Abtastung abträg- bundene Stangen 61 und 62 ab, deren Länge sich liehe, von der Horizontalen abweichende Trimmlage auf hydraulischem oder elektrischem Wege in Abhänergibt sich aus dem Gleichgewicht der auf den Hub- gigkeit von den Steuersignalen der die Trimmlage schrauber einwirkenden Kräfte, der sich wie ein am 3<> ermittelnden Kreiselanordnungen verändern läßt. Die Rotor gelenkig aufgehängtes Pendel oder eine äqui- Stangen 61 und 62 liegen dabei in zueinander senkvalente momentenfreie Vorrichtung verhält. Jede rechten Ebenen, die sich im der Drehachse A₁ schneiaerodynamische Beeinflussung des Flugzeugkörpers den. Die Befestigungspunkte der Stangen 61 und 62 führt zu einer Trimmlage, deren Winkel durch das an der Platte 63 sind mit N bzw. S bezeichnet. Statt Verhältnis T/P gegeben ist, wobei T die der Störung 35 (wie dargestellt) oberhalb der unteren Plattform 52 entsprechende Kraft und P das Gewicht des Flug- kann die Platte 63 mit den Stangen 61 und 62 auch zeugkörpers bezeichnet. unterhalb der unteren Plattform vorgesehen sein. Die

In F i g. 6 ist schematisch eine Ausführungsform die Länge der Stangen steuernden Kreiselanordnunvon Mitteln zur mechanischen Entkopplung des wei- gen befinden sich in dem weiteren Körper 1 und s^::id teren Körpers und zu dessen Trimmstabilisierung dar- 4o nicht dargestellt.

gestellt. Der weitere Körper ist durch das krcisför- Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß F i g. 6 mige Element 1 symbolisiert, dessen Mittelpunkt O wird nun an Hand von F i g. 7 beschrieben. Zur Verals Angriffspunkt der Kräfte betrachtet wird. Senk- einfachung wird angenommen, daß das mit 65 berecht nach unten wirkt die Komponente P, die gleich zeichnete Tragwerk in dem dreidimensionalen Raum dem Gewicht des Hubschraubers ist; die horizontale «5 feststeht. Weiterhin wird vereinfacht angenommen, Komponente T ist die Reaktionskraft auf eine seit- daß eine Störung durch eine horizontale Kraft T ausliche Verschiebung des Hubschraubers oder eine geübt wird, die in der Zeichnungsebene liegt und in Windkraft. In der senkrechten Komponente P kann ^dem den weiteren Körper darstellenden Punkt O jedoch ebenfalls bereits eine auf eine senkrechte Ver- angreift. Die Stellung PA entspricht dem idealen Fall, Schiebung des Hubschraubers oder auf eine Störung 5" bei dem das System nur durch das Gewicht P beeinzurückzuführende Kraft enthalten sein. Der weitere flußt wird. Eine entsprechende Reaktionskraft wird Körper soll eine selbständige Drehbewegung um eine durch das Tragwerk in dem Mittelpunkt K des Gedurch den Mittelpunkt O gehende Achse A₁ ausfüh- tenks 57 hervorgerufen.

ren. Diese Drehachse muß während des Betriebes der Die Stellung PC entspricht einem durch eine Radarbeobachtungsmittel in der Vertikalen gehalten 55 Kraft T gestörten Gleichgewichtszustand der Anordwerden. Das Auftreten einer horizontalen Kompo- nung· Die Achsrichtung A₁ der Achse 58 verläuft nente T bewirkt eine Störung des Systems durch An- durch den Punkt O, in dem die Kräfte angreifen. Die derung der Trimmlage des Flugzeugkörpers. Die Mit- Resultierende R der Kräfte T und P liegt in dieser tel zur mechanischen Entkopplung des weiteren Kör- Achse. Eine der Kraft R entgegengesetzte Reaktionspers von dem Flugzeugkörper sorgen dafür, daß sich ^6o kraft A₁ wird bei K durch das Tragwerk 65 erzeugt diese Trimmlageänderung nicht auf den weiteren Jede Zwischenstellung, beispielsweise die gestrichelt Körper auswirkt. Gemäß F i g. 6 bestehen diese Mit- eiro>ezeichnete Stellung PB, entspricht einem Untel aus einer unteren Plattform 52 und einer oberen gleichgewicht. Die sich durch die Störkraft T erge-Plattform 53, die durch eine aus den Stangen 54,55 bende resultierende Kraft R kann in zwei Komponen- und 56 bestehende bewegliche Parallelogrammfüh- 65 ten R_t bzw. R₃ in Richtung der Achse A, ozw. in rung miteinander verbunden sind. Die drei Stangen dazu senkrechter Richtung in der Zeichnungsebene 54, 55, 56 sind gleich lang und verlaufen parallel zerlegt werden. Die Kraft R_v die ein Moment um zueinander; an ihren Enden A bzw. B bzw. C und D den Punkt K erzeugt, lenkt die Anordnung aus, bis

die Gleichgewichtsstellung PC erreicht ist. In diesem Augenblick behält die untere Plattform 52 eine räumlich feste Stellung bei. Die Stangen 61 und 62 verkürzen oder verlängern sich kontinuierlich, um die vertikale Ausrichtung der Drehachse I₁ des weiteren Körpers aufrechtzuerhalten. Dabei werden sowohl durch Windeinflüsse hervorgerufene Störungen unterschiedlicher Stärke und Dauer als auch die für die räumliche Stabilisierung des Beobachtungspunktes erforderliche Verschiebung des Hubschraubers ausgeglichen.

In den Fig. 8 und ') ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur mechanischen Entkopplung

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und Trimmstabilisierung des weiteren Körpers dargestellt. Der Hubschrauber besitzt einen Rotor, der durch den Rückstoß von an den Enden der Rotorblätter austretenden Gasstrahlen in Drehung versetzt wird. Die den in F i g. 6 dargestellten Teilen entsprechenden mechanischen Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Den Gelenken 57 und 59 der Fig. 6 entsprechen hier die Kardangelenke 571 und 591 mit den zugehörigen Kugellagern 572 und 592,

• o die sowohl Neigungsbewegungen der Achse I., gegenüber der unteren Plattform 52 als auch voneinander unabhängige Drehbewegungen des Tragwerks und des weiteren Körpers ermöglichen.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Radarüberwachung aus der Luft mittels eines stationär fliegenden Drehflügelflugzeuges, mit einem Tragwerk, einem Motor, einem Autopiloten für die Positionssteuening, Kreiselgerät für die Lageregelung und mit einem weiteren, vom Tragwerk mechanisch entkoppelten Körper, der unabhängig von dem Tragwerk um eine etwa vertikale Achse drehbar ist und einen Radarsender sowie einen Teil eines RadarempFängers trägt, dessen übriger Teil sich in einer zugeordneten Bodenstation befindet, welche die empfangenen Radardaten über eine Funkverbindung erhält, die auch der Fernsteuerung des Autopiloten dient, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Körper (11) von dem Tragwerk (3, 4) über eine räumliche Parallelogrammführung (12) und ein zwischen deren oberer Plattform und dem Tragwerk (3, 4) angeordnetes Gelenk (13) mechanisch entkoppelt ist (F i g. 2).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Körper (1) mit der unteren Plattform (52) der Parallelogrammführung (52 bis 56) über ein weiteres Gelenk (59) verbunden ist (F i g. 6).

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, r?aß das Gelenk (57) mit einer Achse (58) verbunden ist, die fest mit der oberen Plattform (53) der Parallelogrammführung verbunden ist, die mindestens diei Stangen (54, 55, 56) umfaßt, die gelenkig (A bis F) mit der oberen Plattform (53) und der unteren Plattform (52) verbunden sind, welche letztere ihrerseits über ein weiteres Gelenk (59) mit eiiier mit der Drehachse (Zi₁) des weiteren Körpers (1) zusammenfallenden Welle (60) verbunden ist, die eine Platte (63) trägt, die eine zu dieser Drehachse (Δ,) senkrechte Ebene bildet, gegen die sich mindestens zwei Stangen (61, 62) abstützen, die in zwei zueinander senkrechten, sich in der Drehachse (Δ,) schneidenden Ebenen liegen, gelenkig (bei L, M) mit der unteren Plattform (52) verbunden sind und die Stellung der Parallelogrammführung in Abhängigkeit von den Steuersignalen einer Kreiselanordnung zur Feststellung des Trimms des weiteren Körpers (1) derart bestimmen, daß dessen Drehachse (A₁) vertikal bleibt (Fig. 6).