DE19842543A1 - Schweber - Google Patents

Schweber

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DE19842543A1
DE19842543A1 DE19842543A DE19842543A DE19842543A1 DE 19842543 A1 DE19842543 A1 DE 19842543A1 DE 19842543 A DE19842543 A DE 19842543A DE 19842543 A DE19842543 A DE 19842543A DE 19842543 A1 DE19842543 A1 DE 19842543A1
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Kurt Dipl Ing Bluemel
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/20Rotorcraft characterised by having shrouded rotors, e.g. flying platforms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/001Flying saucers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)

Description

Diese Erfindung betrifft ein Fluggerät, im folgenden Schweber genannt, vornehmlich für kleine­ re Fluggeräte gedacht, mit dem senkrecht gestartet und gelandet werden kann.
Aus diesem Grund existieren auch die heute allseits bekannten Hubschrauber. Der Hubschrauber mit einem Rotor hat den Nachteil des erforderlichen Momentenausgleichs. Die Kompensations­ möglichkeiten eines zweiten, gegenläufigen Rotors, wie z. B. im Tandem- oder Koaxialverfahren usw., haben sich bis auf die "Banane" nicht durchgesetzt.
Ein gravierender sicherheitsrelevanter Nachteil eines Hubschraubers ist dessen extreme Gefähr­ lichkeit gegenüber Personen, die sich während des Start- und Landevorganges in seiner Nähe aufhalten. Auch die Sicherheit für das eigene Fluggerät ist extrem gefährdet, wenn sich der Hub­ schrauber während des Fluges einem Fremdkörper, wie z. B. einer Fels- oder Hauswand, nähert. Es müssen schon besonders gut ausgebildete und befähigte Piloten sein, die in der Lage sind, z. B. im Gebirge Rettungseinsätze zu fliegen, so daß es dem Hubschrauber in der heutigen Kon­ figuration auch zukünftig vorbehalten bleiben wird, sich aus Sicherheitsgründen mit gebühren­ dem Abstand zu Gegenständen und Personen bewegen zu müssen, so daß diese Art von Senk­ rechtstarter aufgrund des Sicherheitsrisikos und des relativ anspruchsvollen Steueraufwandes nie ein Fluggerät für einen breiteren Personenkreis werden wird, wie es z. B. das Auto darstellt.
Ziel dieser Erfindung ist es, ein Fluggerät zu schaffen, das nicht schwieriger zu bedienen und zu führen ist als ein konventionelles Auto und dessen Gefährdungspotential dem eines ebenfalls normalen Autos im wesentlichen entspricht.
Da der Schweber im Gegensatz zum Hubschrauber aufgrund seiner Konstruktionsmerkmale, nur in waagerechter Fluglage geflogen werden kann - deshalb auch die Bezeichnung Schweber - ist er in der kleineren Ausführung, z. B. für 1-6 Personen in erdnaher Entfernung (z. B. 1 m-10 m) betrieben, geeignet, von Personen mit Autoführerscheinqualifikation gelenkt zu werden.
Erreicht wird das, indem zwei dem Wirkungsgrad von Hubschrauberrotoren vergleichbare ge­ genläufige, starre und biegefeste Rotoren in einem luftströmungsdurchlässigen Gehäuse inte­ griert sind, so daß der durch die Rotorfliehkräfte erzeugte Kreiseleffekt, begünstigt durch den unter den Rotorebenen liegendem Schwerpunkt, ohne zusätzlich erforderliche Regelmechanis­ men dem Schweber bei allen Flugmanövern eine stabile waagerechte Lage verleiht.
Der Grund, daß ein Hubschrauber einen so großen Rotor besitzt, ist, daß mit zunehmender Ro­ torgröße die Kreisflächenbelastung (kg/m2) abnimmt und aufgrund der geringeren Flächendichte für eine vorgegebene Umfangsgeschwindigkeit die Leistungsbelastung (kg/PS) größer wird, das bedeutet, es wird entsprechend der Strahlentheorie effektiv weniger Antriebsleistung wie bei einem vergleichbaren Fluggerät mit wesentlich kleineren Rotoren benötigt.
Es sind schon Fluggeräte bekannt, die mit integrierten Luftschrauben betrieben werden. Es han­ delt sich hier um Maschinen mit zwei vier sechs oder noch mehr in Einfach- oder in Koaxialaus­ führung konzipierte Propeller, die aufgrund ihrer geringen Abmessungen im Verhältnis zum Hubschrauberrotor dessen günstige Leistungsbelastung nicht annähernd erreichen und somit zum Betrieb wesentlich mehr Energie benötigen, als ein entsprechender Hubschrauber bzw. der Schweber mit vergleichbaren Gewichtsdaten.
In dieser Erfindung sind die Abmessungen der integrierten Rotoren (5) mit denen herkömmlicher Hubschrauber vergleichbar, so daß die günstigen Energieverhältnisse erhalten bleiben und ein ökonomisches Betreiben des Gerätes möglich ist.
Zur Berechnung des Schubes wurden die beiden gegenläufig rotierenden Rotoren als ein Einzel­ rotor mit einer Flächendichte betrachtet.
Das vorwärtsgehende Blatt im Schweber wird aufgrund der Hüllenformgebung nicht wie bei herkömmlichen Hubschraubern frontal, sondern fast senkrecht mit der Luftströmung angeblasen, so daß es möglich ist, die Rotordrehzahl, respektive die Blattspitzengeschwindigkeit, ohne dem kritischem Bereich der Schallgeschwindigkeit zu nahe zu kommen, zu erhöhen. Das hat zur Fol­ ge, daß eine höhere Vorwärtsgeschwindigkeit erreicht werden kann als es mit einem konventio­ nellen Hubschrauber möglich ist.
Der Schweber vereinigt Vorteile eines Flächenflugzeuges und eines Hubschraubers in sich.
Ein wesentliches Konstruktionsmerkmal des Schwebers ist es, daß die beiden gegenläufig rotie­ renden Rotoren (C) keine Achse/Doppelachse im herkömmlichem Sinne besitzen, die mit dem Antrieb verbunden sind, sondern ein innenverzahntes Zahnrad, daß es ermöglicht, daß auf der Unterseite in der Mitte des Schwebers eine Öffnung (1d) zum Ein- und Aussteigen für Personen sowie zum Be- und Entladen von Gütern während des Fluges und auf dem Landeplatz eingebaut werden kann.
Die Steuerung des Schwebers geschieht im wesentlichen mit den an der Schweberunterseite sich befindenden Steuerprofilen (7). Schweber, die für höhere Geschwindigkeiten ausgelegt sind, können noch mit zusätzlichen Seitenleitwerken (3f) ausgestattet werden.
Da die Steuerung des Schwebers, nicht wie bei Hubschraubern üblich, durch Anstellwinkelva­ riation der Rotorblätter bewerkstelligt wird, weicht der Schweber durch die vorhandenen Rotor­ blattfliehkräfte während allen Flugmanövern nicht von seiner waagerechten Fluglage ab.
Um das Gewicht dieser Konstruktion auf ein vertretbares Minimum zu beschränken, werden überall dort, wo es konstruktiv möglich ist, ultraleichte Werkstoffe, wie z. B. Hartschaum in Kombination mit Faserverbundwerkstoffen, eingesetzt.
Die wesentlichen Komponenten des Schwebers sind:
  • (A) Mittelteil
    (1) Personen- und Frachtraum
    (2) Antrieb
    (3) Rotornabenlagerblock
    (4) Landestützen
  • (B) Rotorblättergehäuse
    (5) Tragholmen
    (6) Lufteinlaßleitprofile
    (7) Steuerprofile
    (8) Seitenverkleidung
  • (C) Rotor-
    (9) Rotorblattnaben
    (10) Rotorblätter.
Rotorblattnaben (9)
Die Rotorblattnabe (9) hat die Aufgabe, die Auftriebskräfte der Rotorblätter (10) auf das Schwebermittelteil (2) zu übertragen. An ihnen sind jeweils drei Rotorblätter (10) mit einem der Fliehkraft entsprechenden Kegelwinkel von etwa 5° gelenk- und lagerlos starr angeflanscht.
Die Rotorblattnabe (9) kann in zwei Bauformen gefertigt werden. Für Schweber von zwei bis sechs Personen mit einem entsprechendem Rotordurchmesser von etwa 5 m bzw. 8 m, bietet sich die konstruktiv etwas aufwendigere "Schüsselvariante" (Abb. 2, 5, 6, 7, 8, 15, 16) an, da hier die vorgesehene Personenzahl besser positioniert werden kann. Für Einmannschweber bzw. für max. zwei Personen (Abb. 3), ebenfalls mit einem Rotordurchmesser von 5 m und Schweber mit ei­ nem Rotordurchmesser von ≧24 m (Abb. 17, 18), würde hier die konstruktiv wesentlich einfache­ re "Scheibenkonstruktion" in Frage kommen.
Die Rotornaben sind so konstruiert, daß sich die von den Rotorblättern erzeugten Fliehkräfte gegenseitig kompensieren und nicht auf die Rotornaben übertragen werden. Erreicht wird dies dadurch, daß die Faserstränge (9a, 9c) für die Aufnahme der Rotorblattfliehkräfte um die Blatt­ befestigungen gelegt werden.
Da bei der Schüsselform der obere waagerechte Kreisausschnitt (9f) zu schmal ist, um mit den Fasersträngen (9c) auf dem kürzesten Weg von Blatthalterung zu Blattalterung zu gelangen, wird hier jeweils ein biegefester Bügel (9d) eingefügt, der die in dieser Konstruktionsvariante entste­ henden zusätzlichen Biegekräfte aufnimmt. Da die Rotornabe kräfteneutral in bezug auf die Rotorfliehkräfte konstruiert ist, können beide Varianten zum größten Teil aus Hartschaum und Faserverbundwerkstoffen gefertigt werden und sind deshalb, trotz ihrer relativ großen Abmes­ sungen, sehr leicht. Für die Aufnahme der eigenen Fliehkräfte und der Kräfte des Antriebes, werden die Kunststoffaserverbundeinlagen entsprechen der erforderlichen Statik verlegt (senkrechte und waagerechte Spannten), bevor die Form mit Hartschaum ausgespritzt wird.
Wegen der einfacheren Herstellungs- und Bearbeitungsmöglichkeiten werden die Rotornaben als biegesteife Rotationskörper hergestellt und, wie im Faserverbundbauteilebau üblich, in einer Form gefertigt. Natürlich ist es auch möglich, die Rotornaben hohl, wie im Flugzeugbau z. B. in Wabenbauweise, herzustellen.
Zahnräder (9e)
In der Mitte der Rotornaben befinden sich jeweils ein auswechselbares innenverzahntes Zahnrad (9e). Diese Zahnräder werden über Antriebsritzel (2c), direkt vom Motor angetrieben. Sie besit­ zen, je nach Größe des Schwebers, also in Abhängigkeit der Rotorumdrehungen, unterschiedli­ che Durchmesser. Für einen Schweber von 8 m Rotordurchmesser z. B. beträgt der Innendurch­ messer etwa 100 cm und bei dem Schweber mit 24 m Rotordurchmesser etwa 150 cm.
Da aus Gewichtsgründen hier keine massiven Metallzahnräder in Frage kommen, werden diese Zahnräder aus Faserverbundwerkstoffen gefertigt und zwar so, indem die Faserstränge kreis­ förmig und kompakt im Zahnrad verlegt werden. Diese Bauweise hat den Vorteil, daß die Zahn­ räder in sich elastisch sind und ein Bruch desselben nicht zu befürchten ist. Nur die Verschleiß­ flächen der Zähne werden mit einem abriebfesten Material z. B. Stahlblech versehen. Die Zahn­ räder sind in die offenen Nabenseiten auswechselbar eingefügt.
Aufgrund der niedrigen Drehzahlen der Rotornabenzahnräder, etwa 200-800 U/min, entspre­ chend für Rotoren mit einem Durchmesser zwischen 24 m-5 m, was einer max. Rotorblattspit­ zengeschwindigkeit von etwa 230 m/s entspricht, ist es auch denkbar, die Zahnräder nur aus Faserverbundkunststoff herzustellen. Sie müßten dann allerdings nach Verschleiß der Zähne erforderlichenfalls öfter ausgewechselt werden.
Lagerung
Die Lagerung der Rotornaben (9) wird je nach Belastungsgrad, d. h. je nach Gewicht des Schwe­ bers mit Stütz- oder Laufrollen, hier auch als Lagerrollen bezeichnet (3a), durchgeführt. Die Lauf- oder Stützrollen sind Wälzlager mit einem besonders dickwandigen Außenring, der hohe und selbst stoßartige Belastungen aufzunehmen vermag. Die Laufrollen basieren auf der Kugel­ lagerkonstruktion. Stützrollen sind Nadel- bzw. Zylinderrollenlager mit dickwandigem Außen­ ring. Sie sind zur Aufnahme höherer Belastungen geeignet als die Laufrollen auf Kugellagerba­ sis, lassen jedoch nicht die bei den Kugellagerlaufrollen möglichen hohen Drehzahlen zu.
Die Lagerrollen sind ober- und unterhalb der abgeschrägten Nuten des Rotornabenlagerblock (3) im Mittelteil (A) in auswechselbaren Lagerkäfigen (3c) eingespannt. Die Gegenlager (9b) für die Lagerrollen befindet sich auf den Rotornaben (9). Anstatt der Lagerrollen könnten auch jeweils zwei Rollenkegellager (9i) pro Rotornabe eingesetzt werden. Allerdings wäre der Preis für diese Lager mit einem akzeptablen Gewicht sehr hoch und auch nur für die kleineren Schweber mit einem Lagerrollenlaufdurchmesser von ca. max. 100 cm angebracht.
Die Umdrehungen der Lagerrollen liegen etwa zwischen 12.000 U/min bei einem Lagerrollen­ laufdurchmesser von 110 cm und einem Rotordurchmesser von 8 m sowie etwa 6000 U/min für einem Lagerrollenlaufdurchmesser von ca. 160 cm und einem Rotordurchmesser von 24 m.
Der Lagerrollendurchmesser ist hier mit 5 cm veranschlagt. Er kann aber auch je nach Große und Gewicht des Schwebers sowohl großer als auch kleiner veranschlagt werden.
Die Umdrehungszahlen für die Lagerrollen liegen im technischen Standardbereich, das bedeutet, daß für Schweber mit einem Rotordurchmesser von etwa ≦8 m Laufrollen aufgrund deren höhe­ ren Umdrehungsmöglichkeiten eingesetzt werden und bei Schwebern mit einem Rotordurchmes­ ser von <8 m, also schwereren Schwebern und kleinerer Rotorumdrehung, Stützrollen.
Entsprechendes gilt natürlich auch für noch kleinere Rotordurchmesser. Allerdings gelten für Rotordurchmesser <5 m nicht mehr die günstigen Leistungsbelastungsverhältnisse (kg/PS), da die Flächendichte der Rotoren aus Stabilitätsgründen der Rotorblätter <10% betragen würde. Die minimale Lagerrollenzahl beträgt 3 auf jeder Lagerseite und kann sich je nach Größe und Gewicht des Schwebers erhöhen. Es ist nicht erforderlich, daß auf beiden Seiten der Lager die gleiche Anzahl von Lagerrollen eingebaut werden müssen, da die unteren Lagerrollen nur das Gewicht der Rotornaben und Rotorblätter tragen müssen. Für den Schweber mit 8 m Rotor­ durchmesser sind z. B. 6 Laufrollen auf der Oberseite und drei Laufrollen auf der Unterseite vorgesehen, das wären dann insgesamt 18 Laufrollen.
Rotorblätter (10)
Im Gegensatz zum Hubschrauber, wo überwiegend symmetrische Profile Verwendung finden, ist es aufgrund der starren Bauweise beim Schweber nicht erforderlich, symmetrische Profile zu benutzen.
Die Rotorblätter sind im Vergleich zum Hubschrauber nur etwa halb so lang, da die Hälfte des Gesamtdurchmessers der Rotoren von dem Mittelteil eingenommen wird. Dieser Umstand ist aber kein Nachteil, da die Rotorblätter den äußeren Kreisring der Rotorkreisfläche bestreichen. Dieses Konstruktionsmerkmal ermöglicht es, die Rotorblätter in den gewünschten Maßen mit einem akzeptablen Gewicht und erforderlicher Biegesteifigkeit herzustellen. Außerdem ist die Geschwindigkeitsverteilung über die Rotorlänge strömungstechnisch günstiger, weil das Blatt nicht so stark im Verhältnis zur Blattspitze an der Blattwurzel verwunden werden muß. Die rea­ len Auftriebsverluste durch die fehlende Mittelfläche sind gering.
Die Rotorblätter rotieren in einem geschützten Käfig, vergleichbar mit einer Turbine. Da die Rotorblätter steif und biegefest ausgebildet sind, wird ein Berühren während des Betriebes aus­ geschlossen, ohne daß der Abstand der einzelnen Rotoren unverhältnismäßig groß sein muß.
Er beträgt etwa, je nach Größe des Schwebers 20-30 cm.
Als Profil wird ein verlustarmes Schnellflugprofil z. B. ähnlich dem NACA2212 verwendet. Aus Stabilitätsgründen sind die Profile leicht trapezförmig ausgebildet, so daß die Verwindung et­ was geringer sein kann. Die Rotorblätter sind auf einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich optimiert, so daß der Schweber in diesem Bereich besonders ökonomisch betrieben werden kann.
Die Kombination Rotornabe und -blätter bilden im Gegensatz zum Hubschrauber (Rotorblätter, Rotorkopf mit Taumelscheibe, Gelenken, Lager Steuerhydraulik usw.) eine technisch einfache Konstruktion, so daß die Herstellung und der Wartungsaufwand geringer sind.
Die Flächendichte beträgt z. B. bei einem Schweber mit einem Rotordurchmesser von 8 m "(0,225+0,275 m)/2×2 m×6×100%/40 m2≈7,5%".
Wird für diese Flächendichte eine Flächenbelastung von 40 kg/m2 angenommen, so ergibt sich ein max. Abfluggewicht von etwa 1600 kg, wofür eine Antriebsleistung bei einer unterstellten Leistungsbelastung von 5 kg/PS für diese Flächenbelastung von ca. 320 PS erforderlich wäre. Für den kleinen Schweber mit 5 m Rotordurchmesser ergibt sich ein mögliches Abfluggewicht bei einer Flächendichte von 10% von ca. 750 kg und eine erforderliche Antriebsleistung von etwa 190 PS.
Für den Schweber mit einem Rotordurchmesser von 24 m beträgt die Flächendichte 6% und es ist ein Abfluggewicht von etwa 15 t möglich und eine Antriebsleistung von etwa 3000 PS erfor­ derlich.
Bei Änderung dieser Parameter können diese Werte auch variiert werden.
Diesen Angaben sind Werte, die für ein ideal verwundenes Rechteckblatt mit dem Profil NACA2212 und einer Blattspitzengeschwindigkeit von 230 m/s (aus dem NACA-Report 460 entnommen) zugrunde gelegt. Sie gelten für den Schwebeflug in sehr geringer Höhe. Es handelt sich also lediglich um plausible Richtgrößen.
Mittelteil (A)
Das Mittelteil (A) besteht aus dem Personen- und Frachtraum, der Antriebseinheit und dem Ro­ tornabenlagerblock (3).
Die V-förmigen Rotornabenlager (3) sind im Rotornabenlagerblock (3) des Mittelteils (A) einge­ lassen. Die Lagerrollen befinden sich in den Schrägen der Lagernuten in einem Lagerkäfig (3c). Die Rotornaben (9) sind konstruktiv so gestaltet, daß sie in die V-förmigen Lagernuten des Mit­ telteiles drehbar eingepaßt sind, so daß sie sowohl die horizontalen als auch die vertikalen Kräfte aufnehmen können.
Die Lagerrollenlaufflächen (9i) auf den Rotornaben (9) bestehen aus Stahlblech.
Im Verhältnis zu einem konventionellen Hubschrauber ist das Mittelteil, trotz der Unterbringung der Rotornaben, planmäßig großzügig gestaltet. Der Durchmesser des Mittelteiles ist immer etwa halb so groß wie der gesamte Rotordurchmesser.
Der Antrieb (2) wird je nach Modellausführung vorne oder auch an den Seiten eingebaut. Klei­ nere Fluggeräte können mit einem Kolbenaggregat betrieben werden. Größere Schweber werden, wie auch aus Sicherheitsgründen üblich, mit mindestens zwei Antriebseinheiten, in der Regel mit Turbinen ausgestattet.
In den übrige Seitenbereichen des Mittelteiles wird der Treibstoff und zusätzlicher Stauraum untergebracht. Der Zugang zu diesen Bereichen ist von außen möglich. Hierzu sind in den Seiten entsprechend, verschließbare Klappen (1f) vorgesehen.
Die ganze Konstruktion, Schwebermittelteil, Rotornaben mit Rotorblättern und Rotorblätterge­ häuse ist so konzipiert, daß der Schwerpunkt des Schwebers, inklusive der Zuladung, unter den Rotorblattebenen sich befindet, so daß sich durch die zusätzliche Kreiselwirkung der Rotoren eine sehr stabile Fluglage ergibt und somit das Lenken des Schwebers unproblematisch ist.
Aufgrund dieser erfindungsmäßig gewollten Eigenart der Fluglagestabilisierung des Schwebers, ist es praktisch nicht möglich, daß der Schweber über eine Seite "abschmiert". Bei Lenkungsfeh­ lern bzw. bei unsachgemäßer Beschleunigung würde sich der Schweber lediglich drehen bzw. durchsacken.
Die Kraftübertragung erfolgt über Antriebsritzel (2c). Beim Betrieb mit einem Motor sind die Antriebsachsen (2b) über eine Zahnradverbindung (2a) im Verhältnis von 1 : 1 miteinander ge­ koppelt. Das gleiche wäre auch mit zwei Motoren möglich. Zwei Antriebsaggregate werden sicherlich mechanisch entkoppelt, so daß es möglich ist, mit nur einem Antriebsaggregat den Schweber fliegen zu können. Grundsätzlich ist es nicht erforderlich, ein Getriebe zwischen An­ trieb und Rotor zu schalten. Das Ritzel (2c) in Verbindung mit dem Rotornabenzahnrad (9e) übernimmt die Getriebefunktion. Die Anzahl der Zähne wird entsprechend der Motor-/Turbinen­ drehzahl bemessen.
Bei kleineren Schwebern wird der obere Bereich des Mittelteiles vorwiegend durch eine transpa­ rente Haube (1c) abgeschlossen. Größere Schweber werden, wie bei größeren Flugzeugen prak­ tiziert, auch mit entsprechenden Fenstern ausgestattet. Die Größe, Form und Umfang der Haube hat zur folge, daß sie im Vorwärtsflug noch Auftrieb liefert.
An der Unterseite des Mittelteiles befindet sich eine verschließbare Öffnung (1d). Durch diese Öffnung kann ein- oder ausgestiegen, bzw. be- oder entladen werden. Die Formgebung des Mittelteiles, insbesondere im vorderen und im hinteren Bereich, ist so ge­ staltet (1b), daß der einströmenden Luft und dem Schweber so wenig Widerstand wie möglich geboten wird.
Um landen zu können, sind im Mittelteil Landestützen eingebaut, die für den Landevorgang ausgefahren werden können.
Rotorblättergehäuse (B)
Das Rotorblättergehäuse (B) besteht aus den Tragholmen (5), mit den Steuerprofilen (7), den Lufteinlaßleitprofilen (6) und der Seitenverkleidung.
Es schützt nicht nur die innen rotierenden Rotoren, sondern auch die sich in unmittelbarer Nähe befindenden Personen und Gegenstände vor Zerstörung und Verletzungen.
Diese Konstruktion macht es möglich, z. B. innerhalb einer Häuserzeile zu manövrieren, so daß es kein Problem bereitet, wenn der Schweber mit seiner Seitenverkleidung eine Hauswand be­ rühren würde. Gleichzeitig stellt die Hülle aber auch eine zusätliche Tragfläche sowie die Steu­ ereinheit des Schwebers dar.
Tragholme (5)
Die Tragholme (5) verleihen dem Schweber seine baustatische Stabilität. Im Vorwärtsflug ver­ hindern sie aufgrund ihrer Längskonstruktion ein unkontrolliertes Abdriften des Schwebers we­ gen seiner Kreisform. Außerdem stabilisieren sie den Vorwärtsflug.
Die Tragholme bestehen aus Faserverbundwerkstoff, wobei der größte Teil der Tragholme mit Hartschaum ausgefüllt ist. Die mittleren Tragholme sind am Mittelteil (A) fest verankert. Unter­ einander sind die Tragholme auf der Oberseite des Schwebers durch die Lufteinlaßleitprofile (6) und auf der Unterseite durch die Achsen der Steuerprofile (7b) sowie an den Enden durch die äußere Verkleidung (8) verbunden, so daß dieser "Käfig" eine verwindungssteife, stabile Kon­ struktion darstellt. Die unteren Tragholme, für die Aufnahme der Steuerprofile (7), sind zum Teil zur Aufnahme der Steuerseile (5b) hohl ausgebildet.
Lufteinlaßleitprofile (6)
Die Lufteinlaßleitprofile (6) bestehen aus gekrümmten, dünnen, sehr leichten und strömungsver­ lustarmen Kunststoffprofilen. Der Lufteintrittswinkel ist für den Vorwärtsflug optimiert. Die Profile sind mit den Tragholmen (5) verklebt. Sie haben zum einen eine Schutzgitterfunktion und die Aufgabe, die einströmende Luft verlustarm umzulenken, so daß die Luftschrauben den Luft­ strom homogen beschleunigen kann. Aus ökonomischen Gründen besitzen sie alle in Form und Größe die gleichen Abmessungen, lediglich die Länge muß bei den außenliegenden Profilen angepaßt werden. Der Kern der Profile besteht ans Hartschaum und ist mit einer Glasfaserkunst­ harzschicht ummantelt. Die Profile werden in einer Form gefertigt. Es wäre auch möglich, sie wie bei den Steuerprofilen praktiziert, dreh- und steuerbar einzubauen, so daß sie für alle Flug­ zustände optimal eingestellt werden könnten.
Steuerprofile (7)
Die Aufgabe der Steuerprofile (7) ist es, den Luftstrom der Rotoren so umzulenken, daß der Schweber vorwärts und rückwärts fliegen kann und manövrierbar ist.
Die Steuerprofile sind profiliert, so daß bei entsprechendem Anstellwinkel mit gutem Wirkungs­ grad vom Steigflug in den Vorwärtsflug übergegangen werden kann. Da die Lufteinlaßleitprofile für den Vorwärtsflug ausgerichtet sind und die Steuerprofile nicht symmetrisch ausgeführt sind, müssen die Steuerprofile für den Steigflug mit einem negativen Anstellwinkel eingestellt wer­ den.
Die Steuerprofile werden in zwei Varianten gefertigt. Die eine Variante, die "Masterprofile" (7f) werden direkt mit den Hauptsteuerseilen (7g) vom Piloten verstellt. Sie sind mit einer fest einge­ bauten hohen Kunststoffachse (7a) in den Tragholmen bzw. in der Seitenverkleidung drehbar gelagert. Die Steuerseile sind an den Steuernocken (7d) befestigt. Die Steuernocken ragen in die Tragholme (5) bzw. in die Seitenverkleidung (8) hinein, wo die Steuerseile geführt werden. Die Mastersteuerprofile sind mit den übrigen Steuerprofilen ebenfalls über Steuerseile verbunden, so daß eine Änderung des Anstellwinkels eine entsprechende Änderung der übrigen Steuerprofile zur Folge hat. Die Masterprofile (7f) sind untereinander durch die Achsen (7e) verbunden, so daß nur jeweils ein Masterprofil durch die Hauptsteuerseile (7g) verstellt zu werden braucht. Aus diesem Grund sind die Seitenflächen der Masterprofile (7f) mit einer mit der Achse fest verbun­ denen Verstärkung (7c) ausgestattet, damit sich die Torsionsbelastung nicht auf die anderen Ma­ sterprofile auswirkt. Die übrigen Steuerprofile sind jeweils drehbar auf eine in den Tragholmen bzw. in der Seitenverkleidung fest eingelassenen Kunststoffachse (7b) drehbar gelagert und wer­ den ansonsten ebenso wie die Masterprofile gesteuert. Die Steuerseile sind jeweils über zwei Umlenkrollen (5c) gespannt. Sie fungieren nur zur Steuerseilführung und sind so konstruiert, daß ein Abspringen der Steuerseile nicht möglich ist. Die Steuerprofile lassen sich nur bis zu einem begrenzten Öffnungswinkel bewegen, der so bemessen ist, etwa plus/minus 12°, daß eine maxi­ mal mögliche Vorwärtsgeschwindigkeit erreicht werden kann.
Mit dem Steuerknüppel (1g) werden die Masterprofile und das Seitenleitwerk (5a) über die Hauptsteuerseile betätigt. Diese Art der Steuerung ist nur für kleinere Schweber praktikabel. Bei größeren Schwebern werden die Achsen (7e) für die Mastersteuerprofile mit Stellmotoren ange­ trieben.
Um den Schweber lenken zu können, werden die Steuerprofile als zwei unabhängige Hälften angesteuert (in Abb. 11 schraffiert gekennzeichnet). Wird der Steuerknüppel z. B. gedreht, wird die eine Hälfte der Steuerprofile etwas mehr und die andere Hälfte der Steuerprofile etwas weni­ ger angestellt, so daß sich der Schweber aufgrund der unterschiedlichen Vortriebskräfte in die gewünschte Richtung dreht. Die Änderung der Steuerprofile für die Drehung des Gleiters ist sehr gering, so daß sich die gleichzeitig geringe Auftriebsänderung nicht auswirkt.
Der Kern der Profile besteht aus Hartschaum und ist mit einer Glasfaserkunstharzschicht um­ mantelt. Die Profile werden in einer Form gefertigt. Die Achsen und Lager sowie die Steuernoc­ ken werden ebenfalls aus Kunststoff gefertigt. Nur da, wo es aus Verschleiß- und Festigkeits­ gründen es erforderlich ist, wird widerstandsfähigeres Material, wie z. B. Metall, eingesetzt.
Die Grundstellung der Profile ist so eingestellt, daß der Schweber in Betrieb auf der Stelle und ohne sich zu drehen nach oben steigen würde.
Seitenverkleidung (8)
Die Seitenverkleidung (8) stellt die Seitenwand des Rotorblättergehäuses dar. Die Form ist so gestaltet, daß sie dem Fahrtwind einen so gering wie möglichen Widerstand entgegensetzt. Sie hat außerdem die Funktion, zu verhindern, daß die Luftströmung im Vorwärtsflug nicht frontal auf die Rotorblätter trifft, so daß die Addition der max. absoluten Geschwindigkeiten des vor­ wärtsgehenden Blattes kleiner als die der herkömmlichen Hubschrauber ist. Das hat zur Folge, daß die Geschwindigkeit der Rotorblattspitzen beim Schweber etwas höher sein kann und die max. Drehzahl erhöht werden kann, welches sich wiederum positiv auf die Spitzengeschwindig­ keit des Schwebers auswirkt. Außerdem hat dieser Umstand zur Folge, daß die Rollbewegungen der Rotorebenen vernachlässigt werden können.
Die Seitenverkleidung ist adäquat den Tragholmen aufgebaut und besteht aus dem gleichen Ma­ terial.
Im Vergleich zum konventionellen Hubschrauber mag der Schweber im ersten Moment den Eindruck erwecken, als ob der Materialaufwand für diese Konstruktion zu groß sei und den Schweber unverhältnismäßig schwer und träge machen wurde. Dieser Eindruck ist aber heute nicht mehr relevant, da bei den gegenwärtigen Möglichkeiten, widerstandsfähige und trotzdem leichte Materialien einzusetzen, eine solche Konstruktion erst möglich macht. Außerdem ist die Relation Rotor- zu Mittelteildurchmesser durch die außenliegenden Rotorblätter sehr günstig, so daß der Schweber eine sehr gute Alternative zu herkömmlichen Bodenfahrzeugen sein kann und zum konventionellen Hubschrauber und Flächenflugzeug eine sinnvolle Ergänzung darstellt.
Funktion
Die Funktion und Bedienung des Schwebers ist einfach. Soll mit dem Schweber geflogen wer­ den, wird der Schweber durch die zwischen den Rotornaben (9) befindliche Öffnung betreten. Bei kleineren Schwebern ist es auch möglich z. B. durch die Haubenöffnung zu steigen. Der Motor (2) wird angelassen und die Rotoren fangen an sich zu drehen. Der "Steuerknüppel" (5a), der wie ein nach oben offener Lenker ausgebildet ist, wird angefaßt. Wird jetzt Gas gegeben, ohne den Steuerknüppel zu betätigen, steigt der Schweber senkrecht auf, da die Grundeinstel­ lung der Steuerprofile so eingestellt ist, daß der Schweber senkrecht, ohne sich zu drehen nach oben steigt. Betätigt man den Steuerknüppel (5a), indem er nach vorne gedrückt wird, werden über die Masterprofile (7t) alle übrigen Steuerprofile so verstellt, daß sich ein Vortrieb ergibt und der Schweber in den Horizontalflug übergeht. Die Gaszufuhr muß so reguliert werden, daß der Schweber seine Flughöhe beibehält. Wird der Schweber schneller, wirkt sich der eigene konstruktiv bedingte Auftrieb aus, so daß nicht mehr so viel Auftriebsleistung der Rotoren erfor­ derlich ist und die Vorwärtsgeschwindigkeit noch mehr durch weiteres Vergrößern der Anstell­ winkel der Steuerprofile erhöht werden kann. Soll sich der Schweber nach links oder rechts be­ wegen, wird der Steuerknüppel in die entsprechende Richtung gedreht. Befindet der Schweber sich noch im unteren Geschwindigkeitsbereich, so daß die Tragholme noch nicht eine so starke Richtungsstabilisierung ausüben, genügt es, wenn nur die Steuerprofile etwas verstellt werden, indem eine Hälfte der Steuerprofile etwas mehr und die andere Hälfte der Steuerprofile etwas weniger Vortrieb erzeugen. Wird die Geschwindigkeit des Schwebers erhöht, haben die Trag­ holme eine so große richtungsstabilisierende Wirkung, daß die Steuerwirkung der Steuerprofile sich nicht mehr im gewünschten Maße auswirken wird, da die Anstellwinkeländerung der Steu­ erprofile für eine Richtungsänderung nur sehr gering ist, um nicht die Flugeigenschaften des Schwebers zu beeinträchtigen. Bei höheren Geschwindigkeiten werden die zusätzlich vorhande­ nen Seitenleitwerke aktiviert, so daß für die Richtungsänderung des Schwebers sich ein günstige­ res Hebelverhältnis ergibt. Will mit dem Schweber gelandet werden, wird der Vorwärtstrieb vermindert, indem der Anstellwinkel der Steuerprofile entsprechend verändert wird. Um den Schweber genau auf den Landeplatz zu positionieren, ist es auch möglich, daß er rückwärts fliegt, ohne sich um 180° drehen zu müssen. Allerdings ist das nur mit einer geringen Ge­ schwindigkeit möglich, weil der Schweber von der Grundkonstruktion her für den Vorwärtsflug, aufgrund der Ausrichtung der Lufteinlaßleitprofile und der Profilierung der Steuerprofile, kon­ zipiert ist.
Die ganze Konstruktion, Schwebermittelteil, Rotornaben mit Rotorblättern und Rotorblätterge­ häuse, ist so konzipiert, daß der Schwerpunkt des Schwebers, inklusive Zuladung, unter den Rotorblattebenen sich befindet, so daß sich eine, durch die Rotoren zusätzlich hervorgerufene Kreiselwirkung stabile Fluglage ergibt und somit das Lenken des Schwebers unproblematisch ist. Aufgrund dieser erfindungsmäßig gewollten konstruktiven Eigenschaft des Schwebers, ist es praktisch nicht möglich, daß der Schweber bei Lenkungsfehlern bzw. bei unsachgemäßer Be­ schleunigung über eine Seite "abschmiert", er würde sich lediglich drehen bzw. durchsacken. Dieser Umstand prädestiniert ihn gerade dazu, von "Jedermann" geflogen zu werden. Diese Annahme trifft natürlich nur für kleine Schweber und im erdnahen Bereich zu.
Abb. 0
Die Abb. 0 zeigt einen kleinen Schweber (Rotordurchmesser von 8 m) im Flug. Zu erken­ nen ist hier die Positionierung der Seitenleitwerke (3f).
Abb. 1
Die Abb. 1 zeigt eine Schnittskizze der einzelnen Hauptkomponenten des Schwebers mit Rotornaben in Schüsselform. Die Komponentenbezeichnungen lauten:
  • (A) Mittelteil
    (1) Personen- und Frachtraum
    (2) Antrieb
    (3) Rotornabenlagerblock
    (4) Landestützen
  • (B) Rotorblättergehäuse
    (5) Tragholme
    (6) Lufteinlaßleitprofile
    (7) Steuerprofile
    (8) Seitenverkleidung
  • (C) Rotor-
    (9) Rotorblattnaben
    (10) Rotorblätter.
Abb. 2
Hier wird ein perspektivischer Schnitt eines etwa 5 m durchmessenden Zweimannschwebers ab­ gebildet. Die Rotornaben sind als "Schüsselvariante" ausgeführt. Hier ist zu erkennen, daß das Mittelteil (A) vorne und hinten, um die Luftströmungsverhältnisse zu verbessern, aerodynamisch geformt (1b) ist. Die Lage der Lufteinlaßleit- und die Steuerprofile sind gut zu erkennen. Es ist auch möglich, die Breite der Lufteinlaßleitprofile etwas kleiner zu gestalten.
Abb. 3 und 4
Die Abb. 3 zeigt eine Schnittskizze des kleinen Schwebers mit der scheibenförmigen Ro­ tornabenvariante (9). Ansonsten sind die übrigen Bauausführungen gleich. Eine mögliche Trep­ penkonstruktionsvariante (1d) zum Ein- und Aussteigen ist hier gestrichelt angedeutet. Die Abb. 4 zeigt diesen Schweber in der Draufsicht. Es sind hier die Lage der Tragholme (5) gut zu erkennen. Bis auf die beiden zwei äußeren Tragholme sind alle Tragholme fest mit dem Mittelteil verbunden. Die beiden äußeren Tragholme sind über die Seitenverkleidung (8) und mit den Steuer- sowie Lufteinlaßleitprofilen verbunden.
Die zwei mal drei Roterblätter (10) sind angedeutet. Die Rotorblätter sind halb so lang wie das Mittelteil (A).
Abb. 5 und 6
Die Abb. 5 zeigt eine Schnittskizze des kleinen Schwebers mit der schüsselförmigen Ro­ tornabenvariante (9). Hier kann man erkennen, daß im Gegensatz zum kleinen Schweber mit der scheibenförmigen Rotorvariante die beiden Insassen besser positioniert werden können. Die Schüsselvariante ist in der Herstellung sicherlich etwas aufwendiger, aber für kleinere Schweber bis zu einem Rotordurchmesser von etwa 8 m, technisch kein Problem. Die beiden Naben sind baugleich, so daß nur jeweils eine Form benötigt wird. Das gleiche gilt auch für die Scheiben­ form.
Die Abb. 6 zeigt die Draufsicht des Schwebers, allerdings hier nur mit drei sichtbaren Ro­ torblättern.
Abb. 7
Die Abb. 7 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt, 90° zur Flugrichtung. Es ist erkennbar, daß die Lufteinlaßleitprofile (6) fest mit dem oberen Tragholm und die äußeren Profile mit der Sei­ tenverkleidung verbunden sind. Bei den Steuerprofilen (7) kann man erkennen, daß sie separat aufgehängt sind. Der untere Bereich des Mittelteiles (A), wo der Antriebsmotor (2) symbolisch angedeutet ist, ist nicht so flach abgerundet wie der vordere Teil des Mittelteiles. Dadurch ist in den Seitenbereichen etwas mehr Platz vorhanden, so daß es sich anbietet, bei Schwebern mit zwei Triebwerken jeweils eins links und eins rechts in den Schweber einzubauen. Die Kardan­ verbindung (2d) vom Motor zu den Antriebsachsen (2e) ist hier angedeutet.
Abb. 8
Die Abb. 8 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt von der Seite. Zu erkennen sind hier die Tragholme (8) mit den Lufteinlaßleit- (6) und Steuerprofilen (7) im Schnitt. Der Antriebsmotor (2) ist hier im vorderen Bereich des Schwebers plaziert. Diese Ausführungsvariante würde bei einem Schweber mit einem Triebwerk in Frage kommen.
Abb. 9
Es handelt sich hier um einen Detailausschnitt der Rotornabenlagerung. Und zwar sind hier bei­ de Möglichkeiten aufgeführt, die natürlich nicht in dieser Kombination gebaut werden, sondern nur zu Vergleichszwecken in dieser Weise dargestellt sind. Abb. 9a zeigt die Konstruktionsvari­ ante mit den Lagerrollen. Der Winkel des V-förmigen Lagerbereiches der Rotornaben ist so bemessen, daß er etwa der Resultierenden zwischen den Auftriebs- und Vortriebskräften des Schwebers entspricht. Das Rotornabenzahnrad (9e) ist symmetrisch und zentriert in die Rotorna­ be auswechselbar eingelassen. Das Ritzel (2c) treibt das Rotornabenzahnrad an, das in dieser Darstellung über das Zahnrad (2a) mit dem Ritzel (2c) gekoppelt ist, welches vom Motor ange­ trieben wird. Der Rotornabenlagerblock (3) wird als eine eigenständige Einheit aus Einzelkom­ ponenten zusammengefügt, so daß es jederzeit möglich ist, die Rotornaben (9) abzubauen, um z. B. die Lagerrollen auszuwechseln.
Abb. 9b stellt die andere Lagervariante mit den Rollenkegellagern (9i) dar. Diese Alterna­ tive wäre konstruktiv nicht so aufwendig. Aus Kosten und Gewichtsgründen kommt diese Vari­ ante aber nur für kleinere Schweber in Betracht, wo die Öffnungen in den Rotornaben unter 100 cm liegen, also nur bei Schwebern mit einem Rotordurchmesser von etwa 8 m. Hier wird das Rotorzahnrad vom Antriebsritzel angetrieben, welches direkt vom Motor in Drehung versetzt wird.
Abb. 10
In dieser Abbildung sind das innenverzahnte Rotornabenzahnrad mit den Antriebsritzein im De­ tail schematisch dargestellt. Das Rotornabenzahnrad (9e) wird aus Gewichtsgründen im wesent­ lichen aus Kunststoff hergestellt. Nur die Rollflächen der Zähne werden, wie in der Skizze ange­ deutet, aus Gründen des geringeren Verschleißes mit einer Metallschicht versehen (9g). Die Boh­ rungen sind für die Fixierung des Zahnrades in der Rotornabe vorgesehen. Die Lage des Zahnra­ des stabilisiert sich durch die eigene Fliehkraft selbst, die durch die angedeuteten Kunstfaserla­ gen (9f) neutralisiert werden. Abb. 10b zeigt das Antriebsgetriebe mit dem Antriebsmotor von vorne. In dieser Darstellung kann man erkennen, wie das motorangetriebene Zahnrad (4h) das Zwillingszahnrad im Übersetzungsverhältnis 1 : 1 antreibt, so daß sich die andere Rotornabe in entgegengesetzter Richtung dreht.
Abb. 11
In der Abb. 11 wird die Steuereinheit schematisch dargestellt. Es sind nur einige Steuer­ profile dargestellt. Vom Steuerknüppel (1g) verläuft jeweils ein Hauptsteuerdoppelseil (7g) zu den "Masterprofilen" (7f) auf der linken und einmal auf der rechten Seite des Schwebers. Die Masterprofile sind jeweils auf ihrer Seite über eine Achse (7e) mit den andern Masterprofilen verbunden. Die wiederum sind mit den übrigen Steuerprofilen über die Steuerseile gekoppelt. Zu erkennen ist in dieser Abbildung noch das Seitenruder (5a), welches ebenfalls mit dem Steuer­ knüppel (1g) über ein Steuerdoppelseil verbunden ist. Zu erkennen ist außerdem, wie die Steuer­ seile über die Umlenkrollen (5c) geführt werden, so daß die Steuerprofile sowohl nach vorne als auch nach hinten ausgelenkt werden können.
Abb. 12
Die Abb. 12 zeigt ausschnittsweise die Steuerprofile. Abbildung (12a) zeigt die Master­ profile. Hier ist erkennbar, daß die Achsen (7a) der Masterprofile in den Tragholmen (5) bzw. in der Außenverkleidung (8) des Schwebers drehbar gelagert sind. Ebenfalls ist erkennbar, wie die Führungsnocken (7d) der Profile (7) in die Hohlräume der Tragholme (5) bzw. der Seitenver­ kleidung (8) hineinragen und mit den Steuerseilen verbunden sind. Es sind nur an den Stellen Hohlräume vorhanden, wo die Führungsnocken in die Tragholme bzw. in die Seitenteile hinein­ ragen bzw. wo die Umlenkrollen sich befinden. In der übrigen Strecke werden die Steuerseile in einem Leerrohr geführt, so daß die Stabilität der Bauteile nicht beeinträchtigt wird. Ebenfalls ist in der Abb. 12a die Verstärkung (7c) der Masterprofile zu erkennen.
In der Abb. 12b sind die übrigen Steuerprofile dargestellt. Hier sind die Kunststoffachsen (7a) fest in die Tragholme (5) bzw. in die Seitenverkleidung (8) eingefügt/geklebt und die Steu­ erprofile sind auf den Achsen drehbar gelagert. Die Steuerprofile, die mit der Seitenverkleidung Kontakt haben, werden an den Ecken so geringfügig abgerundet, daß sie mit der Seitenverklei­ dung bei Auslenkung nicht kollidieren bzw. sich nicht verklemmen.
Abb. 12c zeigt einen unteren Ausschnitt eines Tragholmes mit den zwei Profilarten. Das linke Steuerprofil entspricht den übrigen Profilen und das rechte Steuerprofil stellt das Master­ profil dar. Am unteren Ende der Steuerprofile ist der Ausschnitt (5a) im Tragholm (5) erkennbar, in den die Steuernocken (7d) hineinragen. Außerdem sind die beiden Umlenkrollen (5a) für ein Steuerdoppelseil (5b) zu sehen. Die separaten Hohlräume (5d) sind hier gestrichelt angedeutet.
Abb. 13
In der Abb. 13 sind die beiden Rotorvarianten zu sehen. Abb. 13a zeigt die Rotor­ konstruktion, in der die Rotornabe in "Schüsselform" hergestellt ist. Es ist erkennbar, daß die Faserstränge (9c) für die Kompensation der Rotorblattfliehkräfte um die biegesteifen Kunst­ stoffdreiecke (9d) gelegt sind, um nicht außerhalb der Kreisausschnittsfläche (9f) mit den Faser­ strängen zu landen. Abb. 13b zeigt die Scheibenvariante. Auch in dieser Darstellung kön­ nen die einfacheren Konstruktionsmerkmale erkannt werden. Die Faserstränge (9a) zur Kompen­ sation der Rotorblattfliehkräfte können hier direkt von Rotorblatthalterung zu Rotorblatthalte­ rung gelegt werden.
Abb. 14
Die Abb. 14 zeigt den Schweber von unten.
Abb. 15, 16, 17, 18
Die Abb. 15 und 16 zeigen einen Schweber mit einem Rotordurchmesser von etwa 8 m in der Schüsselvariante für sechs Personen.
In den Abb. 17 und 19 ist ein größerer Schweber mit einem Rotordurchmesser von etwa 24 m mit einer Rotornabe in Scheibenform beispielhaft dargestellt.

Claims (9)

1. Fluggerät, im folgenden Schweber genannt, vornehmlich für kleinere Fluggeräte gedacht und als Ergänzung für Hubschrauber und Flugzeuge sowie Kfz vorgesehen, bestehend aus
  • - einem rotationssymmetrischen Mittelteil (A), das von einem kreisförmigen luftströmungsdurch­ lässigen Gehäuse, gebildet aus den Tragholmen (5), einer Seitenverkleidung (8) sowie Lufteinlaßleit- (6) und Steuerprofilen (7), umgeben ist, indem sich zwei dreiblättrige biegesteife, den gesamten Innendurchmesser des Schwebers ausfüllende, gleichgroße, sich gegenläufig drehende Rotoren befinden,
  • - zwei in bezug auf die Rotorblattlänge im Durchmesser doppelt so große, biegesteife Rotorblattnaben (9), an den die Rotorblätter (10) gelenk- und lagerlos starr angeflanscht sind, so daß dem Schweber aufgrund der durch die Rotorfliehkräfte erzeugte Kreiseleffekt, begünstigt durch den unter den Rotorebenen liegenden Schwerpunkt, bei allen Flugmanövern immer eine stabile waagerechte Lage verliehen wird,
  • - wobei in der Mitte der Rotornaben sich eine kreisrunde Öffnung befindet, in die ein ebenfalls mit etwa gleich großer Öffnung, versehenes auswechselbares, innenverzahntes, durch jeweils ein Ritzel (2c) angetriebenes Zahnrad (9e) eingefügt ist.
2. Schweber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innendurchmesser der Rotornabenöffnungen und der zwei innenverzahnten Zahnräder (9e) je nach Größe des Schwebers, aber mindestens etwa 80 cm betragen, so daß es möglich ist, durch die Nabenmitten respektive durch die Zahnräder während des Fluges und auf dem Landeplatz ein- und auszusteigen bzw. den Schweber zu be- und entladen.
3. Schweber nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die innenverzahnten Zahnräder (9e) im wesentlichen aus Faserverbundkunststoff bestehen, wobei die Zähne mit einer verschleißarmen Beschichtung z. B. aus Metall versehen sind, sie aber auch insgesamt nur aus Kunststoff gefertigt werden können.
4. Schweber nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorblattnaben (9) und das Mittelteil (A) rotationssymmetrisch gefertigt werden und die Rotornaben als ebene Kreisflächen oder auch ähnlich einer "Schüsselform" hergestellt werden können und im wesentlichen aus Kunststoffaser­ verbundwerkstoffen sowie Hartschaum bestehen.
5. Schweber nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß in das Mittelteil (A) ein Rotornaben­ lagerblock (3) integriert ist, der zwei im Querschnitt V-förmige Lagernuten (3b) aufweist, die in den schrägen Flanken mit mindestens 3 auf jeder Seite eingelassene Lagerrollen (3a) ausgestattet sind, auf denen die ebenfalls V-förmigen Innenkreisringe der Rotornaben mit ihren Gegenlagern (9j) rollen können, es ist aber auch möglich, sie mit entsprechend großen Rollenkegellagern (9i) zu bestücken.
6. Schweber nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächen der Lagerrollen (3a) entsprechend den unterschiedlichen Umfängen der Rotornabenlager (3b) kegelig angeschliffen sind.
7. Schweber nach Anspruch 1-6 dadurch gekennzeichnet, daß die Tragholme (5) in Flugrichtung ausgebildet sind und bis auf die beiden äußeren Tragholme fest mit dem Mittelteil des Schwebers verbunden sind sowie im unteren Teil für die Aufnahme der Steuerseile (5b) und Steuernocken (7d) hohl ausgebildet sind.
8. Schweber nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßleitprofile auf der Oberseite zwischen den Tragholmen (5) sowie den Tragholmen und der Seitenverkleidung (8) des Schwebers eingeklebt sind oder auf andere Art und Weise befestigt sind und aus dünnen, gekrümmten, sehr leichten, für den Vorwartsflug optimierten Kunststoffprofilen bestehen, aber auch beweglich, wie die Steuerprofile angebracht sind, ausgebildet sein können.
9. Schweber nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterseite des Schwebers zwischen den Tragholmen sowie den Tragholmen und der Seitenverkleidung Kunststoffachsen eingeklebt sind, aber auch auf eine andere Art und Weise befestigt sein können und auf denen sich drehbare, profilierte, aus Kunststoff bestehende Steuerprofile (7) befinden und vom Piloten für jede Hälfte des Schwebers separat über Steuerseile (5h, 7g), zwecks Manövrierung desselben betätigt werden können.
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