DE736469C - Helicopter with wing stars driven in opposite directions by electromotive winding systems arranged on stiffening rings - Google Patents

Description

Hubschrauber mit durch an Versteifungsringen angeordnete elektromotorische Wicklungssysteme gegenläufig angetriebenen Flügelsternen Im Hauptpatent wurde ein Hubschrauber mit paarweise übereinander angeordneten, gleichachsig ,getrennt umlauffähigen Flügelsternen beschrieben, die durch :einander zugeordnete elektromotorische WiclLhmgssystem:e derart gegenläufig angetrieben werden, -daß diese Wicklungssysteme an Versteifungsringen befestigt sind, welche die Flügel in lichtem Abstand von ihren Naben unterteilen. Es wurde schon im Hauptpatent darauf hingewiesen, daß man in diesem Falle zu :einer besonders starren Konstruktion gelangt-, wenn man die innerhalb der Versteifungsringe liegenden Teile der einzelnen Flügel schräg zu dem von dem betreffenden Ring auf die Achse gefällten Lot verlaufen läßt, und :es wurde vorgeschlagen, diese innerhalb der Ver st:eifurngsringe liegenden Fliigelteilte bei dem ol)er2n Flügelstern schräg nach oben und bei dem unteren schräg nach unten hin, also aus,einanderlaufend, anzuordnen.Helicopter with electromotive mounted on stiffening rings Winding systems with counter-rotating wing stars In the main patent was a Helicopters with pairs arranged one above the other, equiaxed, separately rotatable Wing stars described by: Electromotive winding system associated with one another: e are driven in opposite directions -that these winding systems are attached to stiffening rings are attached, which divide the wings at a clear distance from their hubs. It was already pointed out in the main patent that in this case one leads to: a Particularly rigid construction gets - if you look at the inside of the stiffening rings lying parts of the individual wings at an angle to that of the ring in question the axis lets the precipitated plumb line run, and: it has been suggested to keep this within of the reinforcing rings of the wing parted obliquely at the ol) er2n wing star upwards and in the case of the lower one diagonally downwards, i.e. from, running towards each other.

Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung dieses Vorschlages und besteht darin, daß s die innerhalb der Versteifungsringe liegenden Flügelteile der beiden Flügelsterne schräg nach unten hin ihre Naben anlaufen. Hierdurch gelangt man überraschenderweise zu einer besonders leichten Konstruktion.The invention relates to a further development of this proposal and consists in the fact that s the wing parts lying within the stiffening rings both wing stars run down their hubs at an angle. This got through surprisingly a particularly light construction.

Die schräge Anordnung der innerhalb des Versteifungsringes liegenden Flügelteile gibt ja dem Flügelstern von der Nabe bis zum Versteifungsring die Eigenschaft eines räumlichen Fachwerkes, innerhalb dessen Lageänderungen nur unter gleichzeitigen Längenänderungen eines Fach«#erkgliedes möglich sind und das daher eine entsprechend große Steifheit aufweist. Diese Steifheit isst bei allen Konstruktionen nach dem Hauptpatent besonders notwendig, weil bei diesen Konstruktionen eine sichere Einhaltung des in der Regel sehr kleinen Luftspaltes zwischen den ringförmigen Wicl.:lungssystemen gewährleistet werden muß.The oblique arrangement of those lying within the stiffening ring Wing parts give the wing star from the hub to the stiffening ring the property a spatial framework, within which changes in position only under simultaneous Changes in length of a subject are possible and that is why has a correspondingly great rigidity. This stiffness eats into all constructions according to the main patent especially necessary because with these constructions a safe Compliance with the usually very small air gap between the ring-shaped winding systems must be guaranteed.

Die Kräfte, die an einem solchen Flügelsystem angreifen (Fig. i=), das sich aus dem Versteifungsring R, den außen angesetzten Au1:)enflügelnA und den zwischen dem Ring R und der Nahe N schräg zum Achsenlot P verlaufenden inneren Flügel J zusammensetzt, sind: Die Schleuderkraft in Richtung des Vektors z, der Auftrieb in Richtung des Vektors a und das Eigengewicht in Richtung des Vektors g. Die Schleuderkraft erzeugt hierbei an der Flügeleinspannung ,ein Drehmoment tIg, während der Auftrieb ein in entgegengesetzter Richtung wirkendes Moment Ma hervorruft. Man hat es also bei dieser Art des Kräftespiels in der Hand, für eine vorgegebene Drehzahl die Verhältnisse so zu wählen, daß die genannten Momente sich weitgehend aufheben, d. h. daß die Gleichung gilt: ,1I« = Mg AIz.The forces that act on such a wing system (Fig. I =), which is composed of the stiffening ring R, the outer wings A and the inner wing J, which runs between the ring R and the near N at an angle to the axis perpendicular P, are: the centrifugal force in the direction of the vector z, the buoyancy in the direction of the vector a and the dead weight in the direction of the vector g. The centrifugal force generates a torque tIg at the wing clamp, while the lift generates a moment Ma acting in the opposite direction. With this type of play of forces, it is up to you to choose the ratios for a given speed in such a way that the moments mentioned largely cancel each other out, that is to say that the equation applies: "1I" = Mg AIz.

Dies gilt jedoch nur für die in Fig. i dargestellte-Anordnung, während bei .einem nach oben hin abgeknickten Flügel, wie ihn das Hauptpatent in Abb.3 beim oberen Flügelstern 7 zeigt, das Moment AU offenbar in der gleichen Richtung verläuft wie das Auftriebsmoment tVla, die Momente sich also addieren.However, this only applies to the arrangement shown in FIG with .a wing that is bent upwards, as shown in the main patent in Fig upper wing star 7 shows that moment AU apparently runs in the same direction like the lift moment tVla, so the moments add up.

Von dieser Erkenntnis ausgehend, werden nach der Erfindung beide Flügelsterne so gestaltet, daß die innerhalb des Versteifungsringes liegenden Flügelteile schräg nach unten gerichtet zur Nabe hin verlaufen: denn durch die Benutzung einander üntgegengerichtet wirkender Momente wird es natürlich möglich, die Gesamtkonstruktion leichter zii halten, als wenn die Summe von gleichgerichtet wirkenden Momenterz aufzunehmen ist.Based on this knowledge, according to the invention, both wing stars designed so that the wing parts lying within the stiffening ring at an angle directed downwards towards the hub: because they are opposed to each other through use acting moments it is of course possible to zii the overall construction more easily hold as if the sum of rectified acting torque ore is to be recorded.

Fig.2 zeigt schematisch die. Konstruktion eines Hubschraubers Art. Aus der oberen Spitze 2 der in senkrechtem Sinne windschnittigen Hubschratrberkal)iti.et. die beispielsweise unten an einem Halteseil gefesselt ist, ragt die feststellende Ach:Se .l heraus, auf der die Naben 5 und 6 der beiden gegenläufigen Hubschrauben frei umlaufen. Der untere Fligelstern besteht aus dem Ring ; . den innerhalb dieses Ringes verlaufenden und mit diesem Ring ein räumliches Fachwerk bildenden Flügelteilen 8 und den äuläer@ n Flügelteilen 9. Der obere Flügelstern besteht aus dem Ring i o, den mit diesem Rinn t o ein räumliches Fachwerk bildenden inneren Flügelteilen z i und den äußeren Flügelteilen 12. Bei beiden Flügelsternen verlaufen diu inneren Flügelteile 8, r z schräg nach unten, so daß sich bei dieser Konstruktion für beule Flügelsterne die in Fig. i dargestellten hesonders günstigen statischen Verhältnisse ergeben und demgemäß beide Flügelsterne entsprechend leicht gestaltet werden können.Fig.2 shows schematically the. Construction of a helicopter Art. From the upper tip 2 of the vertically streamlined Hubschratrberkal) iti.et. who is tied to a rope at the bottom, for example, protrudes the locking one Oh: Se .l out on which the hubs 5 and 6 of the two counter-rotating lifting screws circulate freely. The lower wing star consists of the ring; . the one within this Ring extending and with this ring a three-dimensional framework forming wing parts 8 and the äuläer @ n wing parts 9. The upper wing star consists of the ring i o, the inner wing parts forming a three-dimensional framework with this channel t o z i and the outer wing parts 12. Both wing stars run the inner Wing parts 8, r z obliquely downwards, so that in this construction there is a bulge Wing stars the particularly favorable static conditions shown in Fig. I result and accordingly both wing stars can be designed accordingly easily.

Dies ist auch für die Flugsicherheit -des Hubschraubers von entscheidender B.ed,etittin", weil sich die Vorteile eines Hubschraubers mit koaxial gegenlüufi,gen Flügelsternen nur d;tnn voll auswirken, wenn nicht nur Drehmoment und Auftrieb, sondern auch die Massen beider Flügelsterne möglichst genau gleich sind: insbesondere heben sich nur dann die Kreisi:lkräfte der beiden Flügelsterne restlos auf.This is also crucial for the flight safety of the helicopter B.ed, etittin ", because the advantages of a helicopter with coaxial contra-rotation Wing stars only have a full effect, if not just torque and lift, but also the masses of both wing stars are as exactly the same as possible: in particular only then do the circular forces of the two wing stars cancel each other out completely.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Hubschrauber. mit paarweise übereinander angeordneten,. frei umlauffähigen Flügelsternen, die durch an Versteifungsringen angeordnete elektr omoto@risch@e Wicklungssysteme gegenläufig angetrieben « erden und deren innerhalb .der Versteifungsringe liegende, gegen die radial angeordneten Außenflügel abgeknickte Flügelteik# die Naben schräg anlaufen, nach Patent 33 169, dadurch gekennzeichnet, daß bei beiden Fliigelsternen die schriigen Flügelteile auf die Nabe zu nach unten verlaufen.PATENT CLAIM: Helicopter. with, arranged in pairs one above the other. freely rotatable wing stars, which are arranged by electr omoto @ risch @ e winding systems driven in opposite directions «earth and their within .the stiffening rings lying, kinked against the radially arranged outer wings Flügelteik # the hubs run at an angle, according to patent 33 169, characterized that with both wing stars the sloping wing parts down towards the hub get lost.