DE20104589U1 - Modellhubschrauber - Google Patents

Description

Ikarus Modellflugsport

Inhaber: Norbert GrüntJens

Im Webertal 22
DE-78713 Schramberg-Waldmössingen

Modellhubschrauber

Die Erfindung betrifft einen Modellhubschrauber mit einem Rotorkopf mit um ihre Längsachse drehbaren Rotorblättern und mit an einer drehbaren Hiller-Stange angeordneten Hiller-Blättern, wobei Rotorblätter und Hiller-Blätter mit einer Rotorwelle verbunden sind.

Ein bekannter Hubschrauber besitzt in der Regel einen Hauptrotor und einen Heckrotor. Der Hauptrotor weist mindestens zwei Rotorblätter auf, die durch eine Rotorwelle angetrieben werden. Die Steuerung des Hubschraubers um die Quer- und Längsachse sowie die Vertikalbewegung (Steigen oder Sinken) werden durch Einstellwinkeländerung der einzelnen Rotorblätter bewirkt (Blattsteuerung). Durch ein Steuergestänge kann bei laufendem Rotor die Stellung aller Blätter gleichmässig und von der Umlaufstellung unabhängig (kollektive Blattverstellung) oder für die Einzelblätter unterschiedlich und von der UmlaufStellung abhängig

(zyklische oder periodische Blattverstellung) verändert werden. Durch kollektive Blattverstellung wird die Grosse des Rotorschubes verändert und damit die Vertikalbewegung gesteuert. Durch zyklische Blattverstellung wird die Verteilung der Auftriebskraft über der Drehebene der Rotorblätter so verändert, dass in einer Halbkreisebene ein grösserer Auftrieb erzeugt wird, als in der gegenüberliegenden Halbebene. Dies bewirkt eine Neigung der Drehebene der Rotorblätter aus der horizontalen Lage und damit die zur Gewinnung einer Horizontalkraftkomponente erforderliche Neigung der Rotorkraft aus der senkrechten Richtung.

Die kollektive Steuerung (Pitch-Funktion) eines Modellhubschraubers wird üblicherweise durch das Heben und Senken einer Taumelscheibe bewirkt. Dabei verlaufen zum einen Gestänge von der Taumelscheibe zu sogenannten BeIl-Hiller-Mischhebeln am Blatthalter, zum anderen verlaufen Gestänge zur Ansteuerung einer Hiller-Stange, die für die zyklische Steuerung erforderlich ist. Für die Hiller-Stange wird aber nur der zyklische Anteil benötigt, der kollektive Anteil wird durch einen Pitch-Kompensator aufgehoben.

Die Hiller-Stange mit den Hiller-Blättern, die in der Regel senkrecht zu den Rotorblättern verlaufen, ist beim Modellhubschrauber vorgesehen, um die wesentlich geringere Masse des Modellhubschraubers auszugleichen. Ohne diese Hiller-Blätter neigt ein Modellhubschrauber in vielen Fällen zum Aufbäumen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Antrieb eines Modellhubschraubers zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass die Rotorblätter unabhängig von den Hiller-Blättern bewegbar sind.

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Das bedeutet, dass der Pitch-Kompensator dadurch ersetzt wird, dass die Nick- und Rollfunktion und die Pitch-Funktion mechanisch entkoppelt werden. Die roll- und Nickfunktion wird über eine direkte Verbindung von der Taumelscheibe zur Hiller-Stange gesteuert, während für die Pitch-Funktion eine eigene Bewegungseinrichtung vorgesehen ist.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist diese Bewegungseinrichtung eine Schiebehülse auf, welche der Rotorwelle aufgesetzt ist und auch entlang dieser Rotorwelle bewegbar ist. Die Bewegung der Schiebehülse kann beispielsweise durch einen Servomotor bewirkt werden, welcher eine beliebige Verbindung mit der Schiebehülse aufweist. Um nicht die Drehung des gesamten Rotorkopfes zu behindern, dürfte es sich als ratsam erweisen, die Schiebehülse zwischen der Taumelscheibe und den Rotorblättern anzuordnen, wobei beispielsweise eine antriebsseitige Verbindung der Schiebehülse mit dem 0 Servomotor durch die Rotorwelle selbst hindurch geschehen kann. Hier sind aber viele Möglichkeiten denkbar und sollen vom vorliegenden Erfindungsgedanken umfasst sein.

Ferner besitzt die Schiebehülse eine gelenkige Verbindung 5 mit den Rotorblättern und zwar über entsprechende Schubstangen und Winkelgestänge. Die Ausgestaltung der Winkelgestänge ist so ausgelegt, dass ein Drehen der Rotorblätter um ihre Längsachse möglich wird. Auch hier sind viele Möglichkeiten denkbar.
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Für die Hiller-Stange verbleibt es bei ihrer Anlenkung an die Taumelscheibe. Dies geschieht über entsprechende Gestänge und Winkelgestänge. Die Taumelscheibe übernimmt ausschliesslich die zyklische Bewegung der Hiller-Blätter. Die kollektive Steuerung wird von der Schiebehülse

übernommen und hängt ausschliesslich von der Person am Steuer ab.

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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in ihrer einzigen Figur eine perspektivische und schematische Darstellung eines Teils eines Rotorkopfes für einen Modellhubschrauber.

Von einem nicht näher gezeigten Antrieb für Rotorblätter 1.1 und 1.2 ist lediglich eine Rotorwelle 2 gezeigt, welche um ihre Längsachse A dreht. Die Rotorblätter 1.1 und 1.2 sind mit der Rotorwelle 2 verbunden, was jedoch nicht näher gezeigt ist. Die Rotorblätter 1.1 und 1.2 selbst drehen ebenfalls um ihre Längsachse B, was durch die Doppelpfeile 3 angedeutet ist.

Etwa senkrecht zu der Längsachse B verläuft eine Hiller-Stange 4, an der beidseits Hiller-Blätter 5.1 und 5.2 angeordnet sind. Die Hiller-Stange 4 ist ebenfalls mit der Rotorwelle 2 (nicht gezeigt) verbunden und dreht um ihre Längsachse, was durch den Doppelpfeil 6 angedeutet ist. Diese Drehung wird durch eine Taumelscheibe 7 bewirkt, welche die Rotorwelle 2 umgibt. Die Taumelscheibe 7 weist sich diagonal gegenüberliegend zwei Anlenkungspunkte 8.1 und 8.2 auf, von denen jeweils ein Gestänge 9.1 und 9.2 aufragt. Am Ende des Gestänges 9.1 bzw. 9.2 befindet sich jeweils eine weitere Anlenkung 10.1 und 10.2 und ein Winkelgestänge 11.1 bzw. 11.2, welches mit der Hiller-Stange verbunden ist. Beide Winkelgestänge 11.1 und 11.2 liegen in etwa einer Ebene, jedoch jedes auf einer Seite der Hiller-Stange 4.

Die Taumelscheibe 7 besteht bekanntermassen aus einem Innenring 12, welcher zusammen mit der Rotorwelle 2 und den Blättern 1.1 rotiert. Dieser Innenring 12 sitzt einem Aussenring 13 auf, der nicht mitdreht und mit Steuerstangen

17.1 und 17.2 mit einem entsprechenden Antrieb verbunden ist, der ein Taumeln des Aussenrings 13 bewirkt.

Unabhängig von der Taumelscheibe 7 sind die Rotorblätter 1.1 und 1.2 über jeweils ein weiteres Winkelgestänge 14.1 und 14.2 und eine Schubstange 15.1 und 15.2 mit einer Schiebehülse 16 verbunden, die oberhalb von der Taumelscheibe 7 angeordnet ist und entlang der Rotorwelle 2 verschoben werden kann.
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Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:

Die Rotorwelle 2 dreht um die Längsachse A, wie dies durch den Pfeil Z angedeutet ist. Da die Rotorblätter 1.1 und 1.2 und die Hi Her-Stange 4 mit der Rotorwelle 2 verbunden sind, drehen diese mit. Ebenso drehen die Winkelgestänge 11.1 und 11.2 sowie 14.1 und 14.2 und das Gestänge 9.1 und 9.2 bzw. die Schubstangen 15.1 und 15.2. Gleichfalls drehen die Schiebehülse 16 und der Innenring 12 der Taumelscheibe 7 mit.

Die Steuerstangen 17.1 und 17.2 bewegen sich zyklisch entgegengesetzt auf und ab, wie dies durch die Pfeile 18.1 und 18.2 angedeutet ist. Dabei macht der Aussenring 13 eine taumelnde Bewegung, die auf den Innenring 12 übertragen wird. Diese Bewegung wird wiederum über das Gestänge 9.1 bzw. 9.2 auf das Winkelgestänge 11.1 bzw. 11.2 übertragen, so dass die Hiller-Stange und damit die Hiller-Blätter 5.1 und 5.2 zyklisch entsprechend dem Doppelpfeil 6 gedreht bzw. angestellt werden. Dies bewirkt eine Stabilisierung aber auch eine Steuerbeeinflussung des Fluges des Hubschraubers.

Durch das Anstellen der Rotorblätter 1.1 und 1.2 wird der Flug des Hubschraubers beeinflusst. Diese kollektive

Blattverstellung erfolgt durch ein Anheben oder Absenken der Schiebehülse 16 in Richtung des Doppelpfeiles 18. Dabei wirken die Schubstangen 15.1 und 15.2 auf das jeweilige Winkelgestänge 14.1 bzw. 14.2 und die Rotorblätter 1.1 und 1.2 werden in dem gewünschten Umfang gedreht. Damit ist die Steuerung der Rotorblätter 1.1 und 1.2 völlig unabhängig von der zyklischen Bewegung der Hiller-Blätter 5.1 und 5.2.

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DR. PETER WEISS & DIPL.-ING. A. BRECHT

Patentanwälte European Patent Attorney

Aktenzeichen: G 1135/DE Datum: 11.03.2001

Positionszahlenliste

1	Rotorblätter	34	67	Längsachse
2	Rotorwelle	35	68
3	Doppelpfeil	36	69	Längsachse
4	Hiller-Stange	37	70
5	Hiller-Blatt	38	71	Drehung
6	Doppelpfeil	39	72
7	Taumelscheibe	40	73
8	Anlenkungspunkt	41	74
9	Gestänge	42	75
10	Anlenkung	43	76
11	Winkelgestänge	44	77
12	Innenring	45	78
13	Aussenring	46	79
14	Winkelgestänge	47
15	Schubstange	48
16	Schiebehülse	49	A
17	Steuerstange	50
18	Doppelpfeil	51	B
19		52
20		53	Z
21		54
22		55
23		56
24		57
25		58
26		59
27		60
28		61
29		62
30		63
31		64
32 ,		65
33		66

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Zusainmenfas sung

Bei einem Modellhubschrauber mit einem Rotorkopf mit um ihre Längsachse drehbaren Rotorblättern und mit an einer drehbaren Hiller-Stange angeordneten Hiller-Blättern, wobei Rotorblätter und Hiller-Blätter mit einer Rotorwelle verbunden sind, sollen die Rotorblättern unabhängig von den Hiller-Blättern bewegbar sein.

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Claims (7)

1. Modellhubschrauber mit einem Rotorkopf mit um ihre Längsachse (B) drehbaren Rotorblättern (1.1, 1.2) und mit an einer drehbaren Hiller-Stange (4) angeordneten Hiller- Blättern (5.1, 5.2), wobei Rotorblätter (1.1, 1.2) und Hiller-Blätter (5.1, 5.2) mit einer Rotorwelle (2) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblätter (1.1, 1.1) unabhängig von den Hiller- Blättern (5.1, 5.2) bewegbar sind.

2. Modellhubschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Rotorblättern (1.1, 1.2) eine Bewegungseinrichtung verbunden ist, welche die Rotorblätter (1.1, 1.2) um ihre Längsachse (B) dreht.

3. Modellhubschrauber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung eine Schiebehülse (16) aufweist, welche der Rotorwelle (2) aufgesetzt und entlang von der Rotorwelle (2) bewegbar ist.

4. Modellhubschrauber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebehülse (16) mit einem Servomotor zu ihrer Bewegung entlang der Rotorwelle (2) verbunden ist.

5. Modellhubschrauber nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebehülse (16) über Schubstangen (15.1, 15.2) und Winkelgestänge (14.1, 14.2) mit den Rotorblättern (1.1, 1.2) in Verbindung steht.

6. Modellhubschrauber nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hiller-Stange (4) mit einer Taumelscheibe (7) verbunden und diese um die Rotorwelle (2) angeordnet ist.

7. Modellhubschrauber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Taumelscheibe (7) sich diagonal gegenüberliegende Anlenkungspunkte aufweist, die jeweils über sich gegenüberliegenden Anlenkungspunkte mit der Hiller-Stange verbunden sind.