DE1190797B

DE1190797B - Air, water and land vehicles

Info

Publication number: DE1190797B
Application number: DEC15994A
Authority: DE
Original assignee: FRIEDRICH W CREUTZER
Current assignee: FRIEDRICH W CREUTZER
Priority date: 1957-12-20
Filing date: 1957-12-20
Publication date: 1965-04-08

Description

Luft-, Wasser- und Landfahrzeug Die Erfindung betrifft ein Luft-, Wasser- und Landfahrzeug mit einem Unter- und einem überdruckraum, zwischen denen ein Rotor läuft, der über Eintrittsöffnungen Luft ansaugt und diese über Austrittsöffnungen ausstößt.Air, water and land vehicle The invention relates to an air, Water and land vehicle with a negative and an overpressure space between them a rotor runs, which sucks in air through inlet openings and this through outlet openings ejects.

Erfindungsgemäß ist das Fahrzeug so ausgebildet, daß in einem tropfenförmig ausgebildeten flügellosen Rumpf mindestens zwei Hubkraftrotoraggregate hintereinander angeordnet sind, von denen jedes in einem aus einer Unterdruckkuppel und einer überdruckkuppel zusammengesetzten Gehäuse untergebracht ist, wobei die Luftansaugung einerseits über in der Längsrichtung des Rumpfes radial zu dem Rotor verlegte konische Rohre und andererseits über quer zum Rumpf und radial zu dem Rotor verlegte konische Rohre erfolgt, während für den Luftausstoß zwischen der Überdruckkuppel und einer sich auf der Unterseite des Rumpfes in der Längsrichtung erstreckenden Einbuchtung radial zu dem Rotor verlegte konische Rohre vorgesehen sind.According to the invention, the vehicle is designed so that in a teardrop shape trained wingless fuselage at least two lifting power rotor units one behind the other are arranged, each of which in one of a negative pressure dome and a positive pressure dome composite housing is housed, with the air intake on the one hand via conical tubes laid radially to the rotor in the longitudinal direction of the fuselage and on the other hand via conical pipes laid transversely to the fuselage and radially to the rotor takes place while for the air ejection between the overpressure dome and a self on the underside of the fuselage in the longitudinal direction extending indentation radially Conical tubes laid to the rotor are provided.

Es sind bereits Flugzeuge bekanntgeworden, bei denen in einem den Rumpf vertikal durchziehenden Schacht ein oder zwei gegenläufig angetriebene Rotoren angeordnet sind, wobei der Schacht durch Klappen, die an der Ober- und Unterseite des Rumpfes vorgesehen sind, ganz oder teilweise verschlossen werden kann. Bei völlig geschlossenen Klappen erfolgt der Geradeausflug dadurch, daß die Rotoren die Luft durch eine Öffnung am Bug ansaugen und am Heck ausstoßen.There are already aircraft known in which in one of the Hull vertically traversing shaft one or two rotors driven in opposite directions are arranged, the shaft by flaps on the top and bottom of the fuselage are provided, can be completely or partially closed. At completely When the flaps are closed, straight-ahead flight occurs because the rotors move the air Suck in through an opening at the bow and eject at the stern.

Gegenüber diesen bekannten Flugzeugen stellt der Gegenstand der Erfindung einen neuartigen Staustrahl-Hubschrauber mit einem luftschiffähnlichen Körper dar, der gleichzeitig als Preßluft- und Schwebegleiter zu Wasser und zu Lande verwendbar ist, wobei durch die vorgeschlagene Anordnung der Anc Rückstoßrohre eine hervorragende sang -Manövrierfähigkeit erzielt wird, die sogar ein Rückwärtsfliegen bzw. -fahren ermöglicht. Insbesondere durch die Einbuchtung auf der Unterseite des Rumpfes wird ein den Rumpf tragender Luftbalken erzeugt, der sich ständig erneuert und am Heck abgleitet.Compared to these known aircraft, the subject matter of the invention represents a novel ramjet helicopter with an airship-like body, which can also be used as a compressed air and hover glider on water and on land is, with the proposed arrangement of the Anc recoil tubes an excellent sang maneuverability is achieved, even flying or driving backwards enables. In particular through the indentation on the underside of the fuselage creates an air beam that supports the fuselage and is constantly renewed and at the stern slides off.

Durch die konischen Ansaugrohre, die sich im Gegensatz zu den gleichfalls konischen Rückstoßrohren in Richtung des Rotors verjüngen, wird ein Düseneffekt hervorgerufen, der die Luftzufuhr beschleunigt. Vor allem durch den »orkanartigen« Lufteinfall und den dadurch erzeugten Unterdruck auf der Rumpfoberseite wird ein starker Auftrieb erzielt.Due to the conical suction pipes, which are in contrast to the likewise tapering conical recoil tubes towards the rotor creates a nozzle effect caused, which accelerates the air supply. Mainly due to the »hurricane« Air incidence and the resulting negative pressure on the upper side of the fuselage becomes a strong buoyancy achieved.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. F i g. 1 zeigt den Bug des Fahrzeuges im Längsschnitt, F i g. 2 einen Querschnitt und F i g. 3 den Rotor in der Draufsicht.In the drawing is an embodiment of the subject matter of Invention shown schematically. F i g. 1 shows the bow of the vehicle in longitudinal section, F i g. 2 shows a cross section and FIG. 3 the rotor in plan view.

In dem Rumpf 3, der wie bei Luftschiffen in Trägergerippe-Bauweise hergestellt sein kann, sind mehrere Hubkraftrotoraggregate 1 hintereinander angeordnet. Im unteren Teil des Rumpfes ist eine sich in der Längsrichtung erstreckende Einbuchtung 19 vorgesehen.In the fuselage 3, which, as in airships, has a support frame construction can be produced, several lifting force rotor units 1 are arranged one behind the other. In the lower part of the fuselage there is an indentation extending in the longitudinal direction 19 provided.

Jedes Hubkraftrotoraggregat besteht aus einer Unterdruckkuppel 4 und einer Überdruckkuppel 5. Zwischen beiden befindet sich der Rotor 7 mit den Flügeln 9. Der Rotor wird von dem Motor 6 über die Welle 2 angetrieben.Each lifting force rotor unit consists of a vacuum dome 4 and an overpressure dome 5. Between the two is the rotor 7 with the blades 9. The rotor is driven by the motor 6 via the shaft 2.

Bei Verwendung mehrerer Aggregate kann die Kraftübertragung über Elektromotoren erfolgen, die von einem oder mehreren Dynamos gespeist werden. Der Antrieb der Dynamos kann wiederum durch Turbinen mit Hilfe eines oder mehrerer Luftstrahltriebwerke bewirkt werden.When using several units, the power can be transmitted via electric motors which are fed by one or more dynamos. The drive of the dynamos can in turn by turbines with the help of one or more air jet engines be effected.

Die Spitzen der Flügel 9 des Rotors 7 sind in einem Schwungreifen 8 befestigt oder drehbar gelagert, wodurch einerseits die Festigkeit des Rotors erhöht wird und andererseits infolge der Kreiselwirkung die Flugeigenschaften stabilisiert werden. Um die durch die Flügelspitzen hervorgerufenen Bremswirbel bei Unterschall- und insbesondere bei überschallgeschwindigkeiten zu vermeiden, laufen die Flügelspitzen und der Schwungreifen 8 in einem Ringkanal 10, der die beiden Kuppeln 4 und 5 verbindet. Die Leistung kann wesentlich gesteigert werden, wenn man mehrere Rotoren mit verstellbaren Flügeln unterschiedlicher Blattbreite und Winkelstellung übereinander anordnet und gegenläufig über Wendegetriebe antreibt.The tips of the wings 9 of the rotor 7 are in a swing tire 8 attached or rotatably mounted, which on the one hand increases the strength of the rotor is increased and on the other hand stabilizes the flight characteristics due to the gyroscopic effect will. In order to avoid the brake vortex caused by the wing tips in the case of subsonic and especially at supersonic speeds to avoid running the wing tips and the swing tire 8 in an annular channel 10 which connects the two domes 4 and 5. The performance can be increased significantly if you have multiple rotors with adjustable Wings of different blade width and angular position are arranged one above the other and drives in opposite directions via reversing gear.

Zum Eintritt der Luft in die Unterdruckkuppel 4 sind Rohrsysteme vorgesehen, wobei die Rohre A bis H in der Längsrichtung des Rumpfes radial zu dem Rotor und die Rohre 1 bis Q quer zum Rumpf radial zu dem Rotor verlegt sind. Diese Ansaugrohre sind konisch ausgebildet, wobei die Luftansaugöffnungen 12 und 13 an der Rumpfoberfläche größer sind als die Lufteintrittsöffnungen 11 an der Unterdruckkuppel 4. Die konische Ausgestaltung der Ansaugrohre ist erforderlich, um die über dem Rumpf befindliche Luftmasse entsprechend der gewünschten Leistung in ausreichender Menge anzusaugen und der kleinen Unterdruckkuppel 4 zuzuführen, wobei gleichzeitig der Luftreibungswiderstand verkleinert und die Beschleunigung der einströmenden Luftmassen vergrößert wird. Die Lage und die Konizität der Ansaugrohre sowie der Durchmesser der Luftansaugöffnungen richten sich je nach dem Verwendungszweck des Flug- bzw. Fahrzeuges.Pipe systems are provided for the entry of the air into the vacuum dome 4, the pipes A to H being laid in the longitudinal direction of the fuselage radially to the rotor and the pipes 1 to Q being laid transversely to the fuselage radially to the rotor. These intake pipes are conical, with the air intake openings 12 and 13 on the fuselage surface being larger than the air intake openings 11 on the vacuum dome 4. The conical design of the intake pipes is necessary in order to suck in the air mass above the fuselage in sufficient quantity according to the desired performance and the small vacuum dome 4 , while at the same time the air friction resistance is reduced and the acceleration of the inflowing air masses is increased. The position and conicity of the intake pipes and the diameter of the air intake openings depend on the intended use of the aircraft or vehicle.

Um das Flug- bzw. Fahrzeug manövrieren zu können, sind innerhalb der Ansaugrohre dicht an den Lufteintrittsöffnungen 11 Klappen, z. B. Jalousieklappen, angeordnet. Aus Gründen der Vereinfachung sind in der Zeichnung lediglich in den Ansaugrohren C und D Klappen dargestellt, wobei die Klappen 14 a geschlossen und die Klappen 14 b geöffnet sind. Die Klappen können elektromagnetisch oder pneumatisch vom Führersitz aus gesteuert werden, wodurch es möglich ist, alle erforderlichen Schaltungen, wie Vertikal-, Horizontal-, Stillstand-, Seiten- und Rückwärtsschaltungen, in jeder Höhenlage durchzuführen. Innerhalb der Unterdruckkuppel 4 eingebaute Meßinstrumente signalisieren in den Führerraum die jeweils bestehende Saugkraft, nach der die Klappen 14 a und 14 b entsprechend zu bedienen sind.In order to be able to maneuver the aircraft or vehicle, 11 flaps, z. B. Louvre flaps arranged. For the sake of simplicity, only flaps are shown in the drawing in the intake pipes C and D, the flaps 14 a being closed and the flaps 14 b being open. The flaps can be controlled electromagnetically or pneumatically from the driver's seat, which makes it possible to carry out all necessary shifts, such as vertical, horizontal, standstill, side and reverse shifts, at any altitude. Within the vacuum dome 4 built-in measuring instruments signal in the driver's cab the respectively existing suction force, according to which the flaps 14 a and 14 b are to be operated accordingly.

In der F i g. 1 ist nur ein Teil der erforderlichen Ansaugrohre dargestellt. Die Rohre A und B wirken in Richtung eines 1M/eigen Vortriebs. Das Rohr C dient mit je 50"/o zum vertikalen Auftrieb und zum horizontalen Vortrieb. Das Rohr D wirkt mehr in der Hub- als in der Vortriebsrichtung, während die Rohre E und F nur zum Auftrieb dienen. Die Rohre G und H wirken nur bei nach unten geneigtem Bug in der Auftriebsrichtung, bei Normallage jedoch im Sinne einer Rückwärts- bzw. Verzögerungsbewegung.In FIG. 1 only shows part of the required suction pipes. The pipes A and B act in the direction of a 1M / own drive. The pipe C serves with 50 "/ o each for vertical lift and for horizontal propulsion. The pipe D acts more in the direction of lift than in the propulsion direction, while the tubes E and F only serve for buoyancy. The tubes G and H only act with the bow inclined downwards in the direction of lift, but in the normal position in the sense of a backward or decelerating movement.

In der F i g. 2 ist ebenfalls nur ein Teil der erforderlichen Ansaugrohre dargestellt, wobei die Rohre 1 und Q l00o/oig zur Kurvenfahrt bzw. zum Kurvenflug und die Rohre M und N 100o/oig zum Auftrieb dienen. Die Rohre K, L, O und P wirken teilweise in Kurven-und teilweise in Hubrichtung. Bei einer von der Normallage abweichenden Lage des Flug- bzw. Fahrzeuges ändert sich natürlich die Wirkung der Ansaugrohre.In FIG. 2 also shows only a part of the required intake pipes, pipes 1 and Q 100o / oig being used for cornering and turning and pipes M and N 100o / oig being used for lift. The pipes K, L, O and P act partly in the curve and partly in the stroke direction. If the aircraft or vehicle is in a position deviating from the normal position, the effect of the intake pipes will of course change.

Zum Ausstoß der angesaugten Luftmassen befinden sich in der überdruckkuppel 5 drei große Luftaustrittsöffnungen 15, an die sich drei konische, mit Düsen 16 bzw. 17 versehene Rückstoßrohre A', B' und C anschließen, die in die Einbuchtung 19 münden. In diesen Rohren befinden sich wiederum dicht an den Luftaustrittsöffnungen 15 Klappen, von denen die Klappe 18 a geschlossen und die Klappe 18 b ge- öffnet dargestellt ist. Diese Klappen dienen zur Regelung der Schubkraft.To expel the sucked in air masses, there are three large air outlet openings 15 in the overpressure dome 5, to which three conical, nozzles 16 and 17, respectively, are connected to recoil tubes A ', B' and C which open into the indentation 19. In these tubes there are again flaps close to the air outlet openings 15, of which the flap 18 a is shown closed and the flap 18 b is shown open. These flaps are used to regulate the thrust.

Die gestrichelt gezeichnete Linie W 1 zeigt den Wasserstand bei der Ruhelage und die Linie W 2 den Wasserstand während der Fahrt des Fahrzeuges an, wenn dieses als Wasserfahrzeug Verwendung findet. Um den erforderlichen Abstand zwischen dem Wasserstand W 1 und den Düsen 16 bzw. 17 zu wahren, können zu beiden Seiten der Einbuchtung 19 Schwimmtanks angeordnet werden.The dashed line W 1 shows the water level at Rest position and line W 2 indicates the water level while the vehicle is moving, if this is used as a watercraft. To the required distance to maintain between the water level W 1 and the nozzles 16 and 17, can to both Sides of the indentation 19 floating tanks are arranged.

Beim Bau von Luftfahrzeugen unter Verwendung von beispielsweise fünf Hubkraftrotoraggregaten werden im Mittel- oder Heckteil ein oder mehrere Turbinen-Luftstrahltriebwerke dergestalt stationiert, daß vier Elektromotoren der Rotoren über einen oder mehrere turbinenangetriebene Dynamos gespeist werden, während der fünfte Rotor aus Sicherheitsgründen einen direkten Turbinenanschluß erhält. Die Verbrennungsgase der Turbinen-Luftstrahltriebwerke können zur Fahrtbeschleunigung und Erhöhung der Manövrierfähigkeit durch ein Rohr ausströmen, das am Heck beispielsweise mit Hilfe einer Kugelpfannenlagerung allseitig beweglich angeordnet ist.When building aircraft using, for example, five Lifting power rotor units are one or more turbine air jet engines in the middle or rear section so stationed that four electric motors of the rotors have one or more turbine-powered dynamos are fed while the fifth rotor is for safety reasons receives a direct turbine connection. The combustion gases of the turbine air jet engines can be used to accelerate travel and increase maneuverability through a tube outflow, on all sides at the stern, for example with the help of a ball socket bearing is movably arranged.

Beim Einbau von einem oder zwei Hubkraftrotoraggregaten im Bug und Heck eines Schnellverkehrsschiffes werden nur die Ansaugrohre A, B, C und H und die Rückstoßrohre A' und C benötigt, wobei der Antrieb über Diesel-, Dynamo- und Elektromotoren oder direkt durch Dieselmotoren erfolgen kann.When installing one or two lifting power rotor units in the bow and stern of a high-speed ship, only the intake pipes A, B, C and H and the recoil pipes A 'and C are required, whereby the drive can be carried out by diesel, dynamo and electric motors or directly by diesel motors .

Nachstehend werden einige Steuermanöver näher erläutert.Some control maneuvers are explained in more detail below.

a) Beim Zusammenwirken der Rohre B und A' hebt sich die Bugspitze sehr schnell, was bei plötzlich auftretenden Hindernissen von großer Bedeutung ist.a) When the pipes B and A ' interact, the bow tip rises very quickly, which is of great importance in the event of suddenly occurring obstacles.

b) Das Zusammenwirken der Rohre D, E, F, L, M, N und O mit B' ergibt einen Vertikalstart bei horizontaler Lage.b) The interaction of the pipes D, E, F, L, M, N and O with B ' results in a vertical start with a horizontal position.

c) Werden zusätzlich die Rohre C und C geöffnet, so erfolgt ein Vertikalstart mit langsamem Anheben der Bugspitze.c) If pipes C and C are also opened, a vertical take-off takes place with the bow tip slowly being raised.

d) Beim zusätzlichen öffnen der Rohre I und A' wird eine aufsteigende Rechtskurve erzielt.d) When the tubes I and A 'are additionally opened, there is an ascending one Right turn achieved.

Um einen Flug in großen Höhen zu ermöglichen ist es zweckmäßig, an oder in einigen oder allen Rückstoßrohren Staustrahltriebwerke zu stationieren, deren Brennkammern in die Rückstoßrohre münden und die nach dem Start in entsprechender Höhenlage in Betrieb gesetzt werden.In order to enable a flight at high altitudes, it is useful to or to station ramjet engines in some or all of the recoil tubes, whose combustion chambers open into the recoil tubes and those after the start in corresponding High altitude.

Claims

Claims: 1. Air, water and land vehicle with an underpressure and an overpressure chamber, between which a rotor runs, which sucks in air via inlet openings and expels it via outlet openings, characterized in that in a teardrop-shaped wingless fuselage (3) at least two Hubkraftrotoraggregate (1) are arranged one behind the other, each of which is housed in a housing composed of a vacuum dome (4) and an overpressure dome (5), the air intake on the one hand via conical tubes (A to H) and on the other hand via conical tubes (1 to Q) laid transversely to the fuselage and radially to the rotor, while for the air ejection between the overpressure dome (5) and an indentation (19) extending in the longitudinal direction on the underside of the fuselage Conical tubes (A ', B', C ) laid radially to the rotor are provided.

2. air, water and land travel vehicle according to claim 1, characterized in that in the suction (A to Q) and the recoil tubes (A ', B', C ') one or more flaps (14 a, 14b or 18 a, 18 b) are arranged.

3. Aircraft, watercraft and land vehicle according to claims 1 and 2, characterized in that the wing tips of the rotor (7), which may be mounted in a swing tire (8), run in an annular channel (10) with which the vacuum dome (4) is connected the overpressure dome (5) connects.

4. Air, water and land vehicle according to claims 1 to 3, characterized in that the rotors (7) are driven directly or indirectly by one or more ramjet engines, the exhaust gases of which, if necessary, in a manner known per se into the recoil tubes (A ' , B ', C ) open.

5. Air, water and land vehicle according to claim 4, characterized in that the exhaust gases of the ramjet or ramjet engines flow out through a pipe that is attached to the rear of the vehicle is arranged movable on all sides.

6. Air, water and land vehicle according to claims 1 to 5, characterized in that the recoil tubes (A ', B', C ) are assigned additional ramjet engines. Documents considered: German Patent No. 1011288; German Auslegeschrift No. 939 610; French Patent No. 968 079; Swiss Patent No. 231396.