DE2154903B2 - Vorrichtung zum Antrieb und zur Steuerung von Luftkissenfahrzeugen mit Bodeneffekt - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb und zur Steuerung eines Luftkissenfahrzeuges, mit zwei herkömmlichen Luftschrauben, die zum Vortrieb des Fahrzeuges dienen und symmetrisch zur Längsachse im rückwärtigen Teil des Fahrzeugs angeordnet sind, und mit einem vom Vortrieb unabhängigen Rotor, dessen Achse senkrecht zur Fahrzeuglängsachse diese außerhalb des Schwerpunkts des Fahrzeugs trifft.

Eine derartige Vorrichtung ist durch die US-PS 31 53 461 bekannt geworden. Dabei dient zur Seitensteuerung eine im Vorschiff angebrachte Einrichtung mit zwei Propellerblättern, die auf einer Querachse angeordnet und durch einen regelbaren elektrischen Umkehrmotor angetrieben sind. Diese Einrichtung dient gleichzeitig als Drehsteuerung und muß bei Seitenwind während der Fahrt ständig im Betrieb sein, um die seitliche Abdrift ausgleichen zu können.

Ein solches Verfahren ist kompliziert, aufwendig und störanfällig. Außerdem verbraucht die Seitensteuerung viel zusätzliche Energie.

Man hat deshalb gemäß der US-PS 33 93 747 auch schon vorgeschlagen, die Wirkungslinien des Triebwerksschubes der beiden im Heck aufgestellten Triebwerke sich im Schwerpunkt des Fahrzeugs treffen zu lassen. Dieser Effekt wird dabei durch eine Versteilung der Rotorblätter nach Art einer Hubschraubenrotorsteuerung mit einem komplizierten Gestänge erreicht.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Antrieb und zur Steuerung eines Luftkissenfahrzeugs so zu verbessern, daß bei großer baulicher Einfachheit eine optimale Betriebssicherheit gewährleistet und außerdem eine sehr einfache Bedienung in Fahrt bei allen Betriebszuständen, bei Seiten- und Rückenwind und beim Manövrieren des Fahrzeugs ermöglicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Achsen der starr auf dem Fahrzeug angeordneten Luftschrauben einen spitzen Winkel mit der Längsachse des Fahrzeugs bilden, wobei die Wirkungslinien des Vorschubs der beiden Luftschrauben in an sich bekannter Weise im Bereich des Schwerpunkts zusammentreffen.

Bei niedrigen Geschwindigkeiten oder für unbewegte Position bzw. für stationäres Schweben, insbesondere bei Schwenk- und Wendemanövern, wird davon ausgegangen, daß im allgemeinen, um einem Seitenwind zu widerstehen, eine steuernde Seitenkraft nötig ist, bevor 25% des Gesamtschubs der Schrauben erreicht sind.

Die unterschiedliche Wahl der Steigung beider Schrauben in einer Richtung und hernach in der anderen

ίο Richtung bzw. nacheinander in verschiedener Weise gestattet, eine hinsichtlich Größe und Richtung veränderliche Resultante zu erzeugen, die im Schwerpunkt angreift und sich in einem beliebigen Winkel zwischen 0° bis 360° ausrichten kann.

Unter bestimmten Bedingungen kann die von den beiden Schrauben erzeugte Kraft bei stationärem Flug ausreichend sein, um einem bedeutenden Seitenwind zu widerstehen, und zwar besonders für ein Fahrzeug, dessen Form im wesentlichen einen Rotationskörper darstellt derart, daß in diesem Fall das Cyziemlich nahe bei Cx liegt. Diese Möglichkeit garantiert völlige Sicherheit bei einem derart gestalteten Manöver. Die zusammenlaufende Anordnung der Schrauben gestattet im Falle eines Defektes bzw. Aussetzens von einem der Antriebe, den Kurs mit einer einzigen Schraube einzuhalten in einem symmetrisch gestalteten Flug, wobei noch die Hälfte des maximalen Schubs zur Verfügung steht.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird

jo beim Manövrieren der verfügbare Gesamtschub nicht merklich vermindert, damit die mögliche Maximalgeschwindigkeit erhalten wird. Darüber hinaus .arbeiten die Einrichtungen zur Änderung der Steigungen der Schrauben nicht wie bei bekannten Vorrichtungen ununterbrochen, wodurch deren Zuverlässigkeit und Lebensdauer wesentlich erhöht wird.

In einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Winkel α der Schraubenachsen gegenüber der Symmetrieebene ±18°.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Hierbei zeigt

F i g. 1 die Draufsicht eines Ausführungsbeispiels des Luftkissenfahrzeugs mit der erfindungsgemäßen Antriebs- und Steuervorrichtung;

F i g. 2 die Seitenansicht des in F i g. 1 gezeigten Fahrzeuges;

F i g. 3 die Draufsicht eines Fahrzeugs mit ummantelten Antriebsschrauben.

Die F i g. 1 und 2 zeigen schematisch ein Luftkissenfahrzeug, welches sich in Vorwärtsrichtung angetrieben gemäß dem Pfeil V bewegt. Es enthält in einer Zelle 1 Fahrgasträume und/oder einen Frachtraum, die Maschinen, den Pilotensitz und die Mittel zur Lieferung von Druckfluiden für das Auftriebskissen. Diese Zelle 1 ist unten in für sich bekannter Weise mit einem schmiegsamen, schürzenähnlichen Organ 2 ausgestattet, das eine Einfassung begrenzt, welche an das Druckfluidkissen angrenzt.

Am oberen Teil der Zelle 1 befinden sich zwei Stützorgane 3,3a mit zwei rotierenden Luftschrauben 4, 4a. Die Luftschrauben werden durch in der Zelle 1 angebrachte Motororgane angetrieben. Die Schrauben 4, 4a dienen als Fahrzeugantrieb und sind im rückwärtigen Teil des Fahrzeugs angebracht, und zwar symmetrisch zu dessen Längsachse xx\.

Die Achsen yy\ und zz\ der Schrauben bilden einen spitzen Winkel λ mit der Fahrzeuglängsachse \X\ und

laufen an einem Ort auf der vertikalen Achse ooi nahe dem Schwerpunkt zusammen.

Wenn die Steigung der Schrauben 4, 4a bzw. deren Anstellwinkel in der Weise unterschiedlich gewählt wird, daß die Schraube 4a eine positive Steigung aufweist und einen Schub OA erzeugt und die Schraube 4 eine entgegengesetzte Steigung aufweist und einen Schub OB erzeugt, dann erhält man eine resultierende Querkraft OR, welche im Schwerpunkt angreift.

Wenn umgekehrt die Schraube 4 eine positive Steigung aufweist und einen Schub OA' erzeugt, wohingegen die Schraube 4a mit entgegengesetzter Steigung einen Schub OB' erzeugt, dann gestatten die betreffenden Schübe OA'und OB'einen resultierenden Schub OR', welche hier der resultierenden Kraft OR entgegengesetzt ist

Zusammenfassend ergibt sich also, daß die unterschiedliche Wahl der Steigungen bzw. Anstellwinkel der beiden Schrauben in einem Sinne 'ind hernach in anderem Sinne gestattet, eine variable, im Schwerpunkt angreifende Resultante zu erhalten, welche sich zur Einstellung in einem beliebigen Winkel von 0° bis 360° eignet.

Der Winkel λ der Schraubenachsen mit der Symmetrieebene kam insbesondere ±18° betragen.

Dieser Winkel kann jedoch bei dem in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel merklich reduziert werden; dort sind die Schrauben 5, 5a in stromlinienförmig profilierten Ummantelungen 6, 6a angebracht, wobei sie einen

geringeren Durchmesser als freie Schrauben haben.
An der Rückseite des Fahrzeugs ist auf der

Außenseite ein Rotor mit mehreren Propellerblättern 7 vorgesehen. Der Rotor kann in einer stromlinienformigen Ummantelung 8 rotieren, wobei letztere an der Zelle 1 über einen Arm 9 befestigt ist.

Der Rotor mit mehreren Rotorblättern 7 wird durch

ein Motororgan mittels eines Getriebes 10 angetrieben.

wobei sich das Motororgan in der Zelle befindet. Der Rotor ist mit Propellerblättern ausgestattet, deren Steigung veränderbar ist.

Der Rotor 7 weist eine Achse lh auf, die senkrecht zur

Fahrzeuglängsachse bzw. zur Symmetrieebene liegt.

Dieser Rotor 7 gestattet, entsprechend der vom Piloten eingestellten Steigung, die Erzeugung eines Querschubs längs des Doppelpfeils CCi (Fig. 1), wobei dieser Querschub auf der Außenseite hinter dem Fahrzeug zur Dreh-Steuerung angreift.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Antrieb und zur Steuerung eines Luftkissenfahrzeugs, mit zwei herkömmlichen Luftschrauben, die zum Vortrieb des Fahrzeugs dienen und symmetrisch zur Längsachse im rückwärtigen Teil des Fahrzeugs angeordnet sind, und mit einem vom Vortrieb unabhängigen Rotor, dessen Achse senkrecht zur Fahrzeuglängsachse diese außerhalb des Schwerpunkts des Fahrzeugs trifft, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der starr auf dem Fahrzeug angeordneten Luftschrauben (4, 4a) einen spitzen Winkel mit der Längsachse des Fahrzeugs bilden, wobei die Wirkungslinien des Vorschubs der beiden Luftschrauben (4, 4a) in an sich bekannter Weise im Bereich des Schwerpunkts iusammentrerfen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel λ der Schraubenachsen gegenüber der Symmetrieebene ±18° beträgt.