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    公开号:WO1984002692A1
    申请号:PCT/EP1984/000012
    申请日:1984-01-14
    公开日:1984-07-19
    发明作者:Rolf Becker
    申请人:Rolf Becker；
    IPC主号:B64C33-00
    专利说明:
    [0001] Segelflugzeug
    [0002] Die Erfindung bezieht sich auf ein Segelflugzeug mit symmetri¬ schen Tragflächen, die starr mit dem Rumpf verbunden sind.
    [0003] Heutige Segelflugzeuge sind,anders als sogenannte Hanggleiter , beim Start auf ein Schleppflugzeug angewiesen, das das antriebs¬ lose Segelflugzeug vor Beginn der Segelphase auf die Sollflug¬ höhe bringt. Unter Ausnutzung günstiger Thermik ist danach der Pilot bestrebt, sein Segelflugzeug möglichst lange in möglichst großer Flughöhe zu halten. Wesentliche Voraussetzung für den Erhalt oder sogar die Vergrößerung der Flughöhe ist der Vor¬ trieb, der zunächst vom Schleppflugzeug auf das Segelflugzeug übertragen wird und die Auftriebskräfte an den Tragflächen zur Wirkung kommen läßt. Eine Zunahme der Fluggeschwindigkeit (Vor¬ trieb) ist jedoch nach dem Ausklinken des Segelflugzeugs ohne entsprechenden Verlust an Flughöhe nicht ohne weiteres möglich.
    [0004] Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß es sowohl aus segelsportlichen Gründen als auch im Interesse einer Erweite¬ rung der Start- und Flugmöglichkeiten von Segelflugzeugen wünschenswert wäre, das Segelflugzeug mit einer durch Muskel¬ kraft antreibbaren Vortriebsvorrichtung auszustatten und sie in Art von Hanggleitern bzw. Drachen zum Eigenstart zu befä¬ higen.
    [0005] OMPI Schon vor dem Aufkommen von motorgetriebenen Propellerflug¬ zeugen hat man versucht, durch einen von Muskelkraft ange¬ triebenen Propeller die zur Entfaltung des notwendigen Auf¬ triebs erforderliche Vortriebskraft, d. h. Fluggeschwindig¬ keit zu erreichen. Auch unter Berücksichtigung moderner Kunst¬ stofftechnologie und der Möglichkeit der Herstellung relativ leichter und großer Kunststofftragflächen ist die Verwendung von durch Muskelkraft angetriebenen Propellern in Zuordnung zu Segelflugzeugen ungünstig. Die Vortriebskraft eines durch Muskelkraft angetriebenen Propellers ist naturgemäß relativ gering und ohnehin nur dann wirksam, wenn er unter Energieeinsatz des Piloten rotiert. In Ruhephasen stellt er dagegen sowohl in bezug auf die Vortriebskomponente als auch in bezug auf die Auftriebskomponente nur Ballast dar, und auch die Kraft¬ übertragungselemente leisten zum Gesamtgewicht des Segelflug¬ zeugs einen nicht unerheblichen Beitrag. Besondere Probleme ergeben sich außerdem bei der Landung und insbesondere bei einer relativ steilen Landekurve. Aus diesen Gründen haben sich durch Muskelkraft antreibbare Vortriebsvorrichtungen für Segelsportzwecke niemals durchsetzen können.
    [0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Segelflugzeug der eingangs genannten Art so auszubilden, daß allein mit Muskel¬ kraft ein Start und nach dem Abheben über eine durch Muskelkraft antreibbare Vortriebsvorrichtung eine Erhöhung der Vortriebs¬ kraft erfolgen kann. Die Vortriebsvorrichtung soll auch in Ruhe¬ pausen, d. h. unbetätigt, durch Vergrößerung der wirksamen Trag¬ flächen zu einer Erhöhung der Auftriebskomponente beitragen.
    [0007] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß ein Segel flugzeug mit symmetrischen Tragflächen, die starr mit dem Rumpf verbunden sind, und zwei auf- und abschwenkbaren flügelartigen, ebenfalls symmetrisch angeordneten Schwingflächen oberhalb des Rumpfes, die durch den Piloten synchron auf- und abbewegbar sind, ausgerüstet ist, und daß eine den Piloten von den Schultern bis in den Beckenbereich abstützende Trägerschale um eine Querachse in der Pilotenkanzel schwenkbar gelagert ist und eine Schwenkbe-
    [0008] OMPI wegung des Piloten aus einer etwa senkrechten Anlaufposition in eine liegende Flugposition erlaubt, daß eine Pedalanordnung, die am Rumpf in Längsführungen beweglich gelagert ist, über Seilzüge mit den Schwingflächen derart verbunden ist, daß letztere bei einer hin- und rücklaufenden Pedalbewegung synchron auf- und ab¬ bewegt werden, wobei an der Trägerschale befestigte Schulter¬ stützen das. Widerlager für den die Pedalbewegu.ng ausführenden Pi loten bilden und daß die Schwingflächen jeweils von einer relativ starren, tragenden Anströmkante aus zur Abströmkante hin in eine zunehmend elastischen, nachgiebigen Flossenabschnitt auslaufen und dem Segelflugzeug bei Betätigung in Art eines Flügelschlages zusätzlich Vortrieb verleihen können.
    [0009] Die nach Art einer Aufhängung schwenkbar gelagerte Träger- schale erlaubt dem Piloten einen von einem Schleppflugzeug unabhängigen Start durch Anlauf von einer Bodenerhebung aus. Nach dem Abheben und Erreichen der anfänglichen Gleitflugphase kanπ^τϊer Pilot durch Verschwenken seines Körpers auf der ihn abstützenden Trägerschale in die etwa waagerechte Flugposition bringen und die Füße den Pedalen aufsetzen. Bei Bewegung der Pedale vorzugsweise durch gleichphasige Stoßbewegung mit beiden Füßen unter abwechselndem Strecken und Einziehen beider Beine werden die größten Körperkräfte zur Auf- und Abbewegung der beiden Schwingflügel bzw. -flächen wirksam gemacht. Die das Widerlager bildenden Schulterstützen sorgen dafür, daß der Rumpf des Piloten stationär bleibt und der volle Bewe¬ gungshub auf die Pedale übertragen wird. Wichtig ist, daß die Kraftübertragung von den Pedalen über die Seilzüge auf die Schwingflächen so ausgebildet ist, daß die relativ hohen Auf- triebs-Reaktionskräfte an den Schwingflügeln während der Ab¬ wärtsbewegung durch die Streckphase der Beine des Pilotens aufgebracht werden, während die Eiπzugsbewegung der Beine der Hochschwenkbewegung der Schwingflächen zugeordnet ist und durch die stets wirksamen Reaktionskräfte im Zuge der Aufwärts- bewegung der Schwingflächen unterstützt wird. Bei geeigneter Konstruktion der Schwingflügel in Art von Schwimmflossen wird
    [0010] O PI
    [0011] durch die Pedalbewegung und deren Übertragung auf die flügel¬ artig angeordneten Schwingflächen dem Segelflugzeug ein deut¬ licher Vortrieb gegeben, der im Zusammenwirken mit den Trag¬ flächen und den Schwingflächen die Auftriebskomponente während des Flugs deutlich erhöht. In Ruhestellung der Pedale, z. B. bei gestreckten Beinen, wirken die Schwingflächen als zusätz¬ liche Tragflächen und Erhöhen dadurch die für den Auftrieb maßgeblichen Angriffsflächen. Andererseits sorgen aber die mit dem Rumpf starr verbundenen Tragflächen für eine Stabili¬ sierung der Flugbahn und für eine Entlastung der Schwing- fläcfien von einem Teil der Auftriebs-Reaktionskräfte. Diese Reaktionskräfte wären nämlich trotz der optimalen Kraftaus¬ nutzung bei der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung so groß (z. B. 300 bis 600 kg),daß sie allenfalls kurzfristig und durch geeignete Untersetzungsgetriebe (Flaschenzüge) vermin¬ dert vom Piloten aufgebracht werden könnten. Die Erfindung sorgt daher aufgrund der besonderen Kombination von Tragflächen und Schwingflächen für eine Minimierung des Sicherheitsrisikos und gewährleistet einen zuverlässigen Gleitflug selbst bei Schwächeperioden des die Vortriebsvorrichtung betätigenden Piloten.
    [0012] Um den Schwingflächen und deren Betätigungsseilzügen die zum Start und zur Landung erforderliche Bodenfreiheit zu geben, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die beiden Schwingflächen von einem dem Rumpf aufgesetzten Ausleger seit¬ lich abgehen. Die Schwingflächen sind daher so weit nach oben versetzt, daß vor allem die die Schwingflächen mit einer Vertikalkomponente nach unten ziehenden Seilzüge eine im Ver¬ hältnis zur Horizontalkomponente ausreichend lange Vertikal¬ komponente haben. Um die Flügelumströmung insbesondere im Tragflächenbereich von den Schwingflächen möglichst unabhängig zu machen, also aus aerodynamischen Gründen, sind die Schwing¬ flächen vorzugsweise in Flugzeuglängsrichtung gegenüber den vom Rumpf ausgehenden Tragflächen versetzt angeordnet. In alternativer Ausführung können die Schwingflächen aber auch an den bzw. in Ersatz der äußeren Endabschnitte der .Tragflächen angeordnet und um jeweils eine Verbindungsachse schwenkbar gelagert sein. In dieser Ausführung hat das Segel¬ flugzeug nur zwei Flügel mit jeweils einem starren rumpfπahen Abschnitt, der die festen Tragflügel bildet, und einem an dem starren Tragflügelabschnitt anschließenden, mit Schwingflächen versehenen rumpffernen Abschnitt. Auch hierbei sollten die Flügel gegenüber dem Rumpf vertikal versetzt, also mit größe¬ rer Bodenfreiheit angeordnet sein.
    [0013] Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist unter¬ halb der Trägerschale eine Rumpföffπung vorgesehen, die dem Piloten die für den Anlauf nötige Beinfreiheit und die zum Kippen in die liegende Flugposition nötige Bewegungsfreiheit gibt. Dabei sind im Bereich neben der Rumpföffnung zwei Halte¬ griffe zum Halten des Flugzeugs beim Start angebracht.
    [0014] In bevorzugter Ausführungsform der- Erfindung ist jeder Schwiπg- fläche ein zu einer geschlossenen Schleife verbundener Seilzug zugeordnet, der mit einem nach oben ziehenden Trum und einem nach unten ziehenden Trum am freien Endabschnitt der Schwing¬ fläche angreift und fest mit der Pedalanordnung verbunden ist. Mit der geschlossenen Seilschleife folgt der jeweils ent¬ lastete Seiltrum dem gespannten Seiltrum bei minimalem Ein- stellaufwaπd. Zur Herstellung einer ausreichenden Seilspannung und zum Ausgleich einer im Betrieb unvermeidbaren geringen bleibenden Seilstreckung ist in Weiterbildung der Erfindung jedem Seilzug eine Seillängenverstellvorrichtung zugeordnet.
    [0015] Vorzugsweise ist zwischen den Schwenklagern der beiden Schwing¬ flächen eine Sperrvorrichtung angeordnet, die von der Piloten¬ kanzel aus zum gleichzeitigen Feststellen der beiden Schwing¬ flächen betätigbar ist. Mit Hilfe dieser Sperrvorrichtung kann der Pilot die Schwingflächen in einer für den Gleitflug zweck¬ mäßigen Lage feststellen, um sich beispielsweise von der Be¬ lastung der Pedalbewegung auszuruhen. Die Schwingflügel können um eine flugzeugfeste Achse schwenkbar und über jeweils einen E jenseits der Schwenkachse angeordneten Tauchkolben verbunden sein, dessen Schwenkbewegung durch Drehen um eine zur Schwing¬ flächenachse rechtwinklige Achse gesperrt werden kann. Das Drehen des Tauchkolbens bzw. dessen Schwenkachse kann durch Be¬ tätigen eines in der Pilotenkanzel befindlichen Betätigungs¬ hebels über einen Seilzug erfolgen.
    [0016] Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    [0017] Fig. 1 eine schematische Frontansicht;
    [0018] Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht;
    [0019] Fig. 3 eine Teilansicht von oben auf ein Ausführungs¬ beispiel des neuen Segelflugzeugs mit einer durch Muskelkraft angetriebenen Vortriebsvor¬ richtung in Form eines Schwingflügelpaars;
    [0020] Fig. 4 eine Seitenansicht auf die in Rumpfläπgsrichtung schlittenartig geführte Pedalanordnung zum An¬ trieb der Schwingflügel;
    [0021] Fig. 5 eine schematische Darstellung der Schwenklager¬ anordnung der Schwingflügel und der dieser zuge¬ ordneten Sperrvorrichtung zur Verriegelung der Schwenkbewegung, gesehen in Richtung der Schwenk¬ achsen der Schwingflügel;
    [0022] Fig. 6 eine Teilschnittansicht der Anordnung gemäß
    [0023] Fig. 5 entlang der Schnittlinie VI-VI in Fig. 5; •
    [0024] Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei¬ spiels eines Segelflugzeugs mit den Erfindungsmerk- maleh; und
    [0025] Fig. 8 eine Teildarstellung des Flügelholmes.
    [0026] Das in den Figuren 1 bis 3 und 7 in verschiedenen Ansichten darge stellte Segelflugzeug hat einen mit einer Pilotenkanzel ausge¬ statteten Rumpf 1, an welchem ein symmetrisches Tragflügelpaar 2 befestigt ist. An einem dem Rumpf 1 aufgesetzten Ausleger 3 sind zwei Schwingflügel 4 in symmetrischer Anordnung und Ausbildung schwenkbar gelagert. Die den beiden Schwingflüσeln 4 7ugeordnete Schwenkachsen verlaufen in dem dargestellten Ausführuπgsbeispiel
    [0027] O PI
    [0028] ^ (Fig. 3) parallel zueinander und zur Flugachse. In der Zeichnung nicht dargestellte Anschläge begrenzen den Schwenkausschlag der beiden Schwingflügel 4 nach unten und vor allem nach oben.
    [0029] Die Schwingflügelbewegung wird durch zwei synchron getriebene, jeweils in einer geschlossenen Schleife zurückgeführte Seil¬ züge 5 mit jeweils oberen und unteren Trums 50 und 51 bewirkt. Beide Seiltrums greifen relativ weit außen am zugehörigen Schwingflügel 4 an. Die Austrittsstelle des unteren Trums 51 aus dem Rumpf sollte möglichst tief und der Vertikalabstand von der Austrittsstelle zum Angriffspunkt 52 des Seiltrums am Schwingflügel möglichst groß sein, damit die vor allem über den unteren Seiltrum übertragene Zugkraft eine ausge¬ prägte wirksame Vertikalkomponente hat. Der Vertikalabstand beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 1,5 ; dementsprechend lang ist auch der vertikale Ausleger 3. Auch das obere Seiltrum 50 braucht zur Umsetzung der zugehörigen Seilzugkraft in eine nach oben gerichtete Schweπkbewegung eine Vertikalkomponeπte und ist daher am oberen Ende einer Ausleger¬ verlängerung 30 aus dem Ausleger nach außen geführt (Fig. 1).
    [0030] Die Schwingflügel haben gemäß Darstellung in Fig. 2 ein nach hinten verjüngtes, flossenartiges Profil, sind im Bereich der vorderen (verbreiterten) Anströmkante relativ steif und sind zur hinteren Abströmkante 41 hin vorzugsweise durch Profilverjüngung zunehmend elastisch nachgiebig ausgebildet. Eine solche Ausbildung nach Art von Vogelschwingen bzw. Flossen ergibt bei Bewegung der Schwingflügel ein Nacheilen des abströmseitigen Flossenbereichs hinter der Schwenkbe¬ wegung und damit eine Vortriebskomponente, die im Bereich der beiden Flügelpaare 2 und 4 in grundsätzlich gleicher Weise den Auftrieb verstärkt. Die Schwingflügel 4 sind vorzugsweise aus einem geeignet elastisch verformbaren Kunststoff ge¬ fertigt und könnenZ'in Flugrichtung verlaufenden, gegenseitig beabstandeten Rippen versehen sein. Sie können ähnlich Vogel¬ schwingen zur Abströmkante 41 hin verlaufende schlitzartige Unterbrechungen haben bzw. lamellenartig gefiedert sein (Fig. 7). Wie am besten in Fig. 2 zu erkennen ist, ist im vorderen Rumpf¬ bereich nahe des Flugzeugschwerpunktes eine Trägerschale 6 um eine horizontale Querachse 60 schwenkbar gelagert. Die Träger- schale 6 ist der Körperform des Piloten geeignet angepaßt und hat an einem Ende gabelförmige Schulterstützen 61, die dem Pi¬ loten in der Anlaufphase, also beim Start als Schultergehänge zur Abstützung des Flugzeugs und in der Flugphase bei etwa waagerechter Schwenklage der Trägerschale 6 als Schulterwider¬ lager für die Tretbewegung zum Antrieb der Schwingflächen 4 dient. Zu beachten ist, daß unter dem Begriff "Trägerschale" auch verformbare Strukturen, z. B. eine aus Gurten gebildete Korsettkonstruktion dienen kann, die an Punkten, auf der Quer¬ achse 60 drehbar befestigt ist. Im Bodenbereich des Rumpfs un¬ terhalb der Trägerschale 6 ist eine Rumpföffnung 11 ausgebildet, die dem Piloten die für den Anlauf nötige Beinfreiheit und die zum Kippen in die Flugposition und zum Einschwenken der Beine in den Rumpf 1 nötige Bewegungsfreiheit gibt. Ferner sind neben der Rumpföffnung 11 zwei Haltegriffe 12 angeordnet* an denen der Pi¬ lot vor allem beim Start und Anlauf das Flugzeug festhalten kann. Zur Erleichterung von Start und Landung sind unter dem Rumpfboden geeignete Kufen 13 bzw. ein leichtes Fahrwerk 14 vorgesehen.
    [0031] Zum Antrieb der Schwingflügel 4 dient bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel eine in Fig. 4 schematisch dargestellte Pedalanordnung 53 mit einem in rumpffesten parallelen Füh¬ rungsschienen 54 etwa parallel zur Flugachse geführten Schlitten 55, an welchem ein Doppelpedal bzw. eine Tritt¬ platte 56 mit geeignet ausgebildeten Fangschuhen zur Aufnahme und Halterung der Fußspitzen schwenkbar gelagert ist. Der Schlitten 55 ist mit Rollenlagern in Richtung des Doppelpfeils A in den parallelen Führungsschienen 54 (in Fig. 4 ist nur eine der beiden Führungsschienen dargestellt) unter der Tritt¬ bewegung des Piloten hin- und herverschieblich. Mit dem Schlitten 55 sind an vorderen und hinteren Befestigungs¬ schlaufen 57 die Trums 50 und 51 zum Auf- und Abschwenken der beiden Schwingflügel 4 befestigt. Wie in Fig. 4 zu sehen
    [0032] OMPI ist, wird bei einer Pedalbewegung in Richtung des Pfeils A das untere Seilzugtrum 51 in dem Maße verlängert bzw. ver¬ kürzt, wie das obere Seiltrum 50 verkürzt bzw. verlängert wird. Eine geeignet angeordnete Umlenkrollenanordnung 58 lenkt jeden Seilzug 5, bestehend aus den Trums 50 und 51, durch den Rumpf 1 und die beiden Seiltrums 50 durch den Aus¬ leger 3 nach oben zur Austrittsstelle an der Verlängerung 30 des Auslegers 3.
    [0033] Da die beiden den Schwingflügeln 4 zugeordneten Seilzüge 5 unter Einfluß der Pedalbewegung synchron bewegt werden müssen, können die Einzelrollen der Rollenanordnung 58 für den linken und rechten Seilzug jeweils paarweise drehfest miteinander ver¬ bunden sein. Zum Spannen der Seilzüge 5 dient eine geeignete Spannvorrichtung, die beispielsweise dadurch realisiert werden kann, daß zwei benachbarte Umlenkrollen 58 zur Verlängerung oder Verkürzung des Umlenkweges in geeigneten Führungen gegen¬ einander verschoben werden. In alternativer Ausführung kann auch eine Schraubkupplung in den Seilzügen vorgesehen sein, deren Spannweite sich durch Verschrauben einer Mutter in be¬ zug auf den in die Mutter eingreifenden Schraubbolzen ver¬ ändert werden kann.
    [0034] Der Bewegungshub der Pedalanordnung 53 in den beiden Führungs¬ schienen 54 ist ausreichend groß bemessen, daß die volle Trittbewegung auch von einem großen Piloten ausgenutzt werden kann.
    [0035] Der in Fig. 4 dargestellten Pedalanordnung kann eine vorzugs¬ weise formschlüssig wirksame Bremsvorrichtung zugeordnet sein, die den Schlitten 55 an einer oder mehreren vorgegebenen Stellen in den beiden Führungen 54 festsetzt. Derartige form¬ schlüssig wirksame Bremsen sind im Stande der Technik bekannt und bedürfen daher keiner näheren Erläuterung. Die Feststell¬ bremse kann über ein geeignetes Gestänge oder einen Seilzug mit einem in der Pilotenkanzel angeordneten Bremshebel ver-
    [0036] - l EΛ
    [0037] OMH bunden sein, so daß der Pilot die Schwingflügel 4 durch Fest¬ setzen der Pedalanordnung 53 in einer vorgegebenen Stellung arretieren kann, um sich auszuruhen und die Schwingflügel als stationäre Tragflächen wirksam zu machen.
    [0038] Eine andere Ausführungsform einer Sperrvorrichtung für die beiden Schwingflügel 4 ist in Zuordnung zu der Schwingflügellagerung in den Figuren 5 und 6 veranschaulicht. Die beiden Schwingflügel 4 sind- an den beiden auslegerfesten Schwenkachsen49 schwenkbar gelagert. Auf den Schwenkachsen 49 ist eine Muffe 42 drehbar angebracht, die auf der dem zugehörigen Schwingflügel benach¬ barten Seite mit einem Anschlußsockel zum Anschluß eines geeig¬ neten Trägerholms für den Schwingflügel und an der dem Aus¬ legerinnenraum zugewandten Seite mit einem Führungszylinder 44 starr verbunden ist. In dem Führungszylinder 44 ist über ge¬ eignete Lager ein Kolben 45 axial verschieblich und drehbar ge¬ lagert. Die beiden verschiedenen Schwingflügeln zugeordneten Kolben 45 sind mit unterschiedlichen Teilen eines Gelenks 47 starr verbunden, und zwar bei dem in der Zeichnung darge¬ stellten Ausführungsbeispiel der rechte Kolben 45 mit einer Gelenkmuffe 47a und der linke Kolben mit einer Gelenkachse 47b. In der Gelenkmuffe 47a ist eine Durchgriffsöffnung für den linken Kolben 45 ausgebildet, die ein relatives Verschwenken der beiden Gelenkteile 47a und 47b über einen Schwenkwinkel von mehr als 180° gestattet. Beim Verschwenken der Schwing¬ flügel 4 findet über das Gelenk 47 eine zwangsweise Bewegungs¬ kopplung des Flügel-Schwenkausschlags statt, wobei sich das Gelenk 47 in einer Richtung normal zur Gelenk-Drehachse und zu den stationären Schwenkachsen 49 in Richtung des Doppel¬ pfeils B bewegt.
    [0039] Die in den Figuren 5 und 6 dargestellte Schwingflügel-Lageran¬ ordnung ermöglicht neben der Zwangskopplung der Flügelschläge der beiden Schwingflügel über das Gelenk 47 eine Sperrung der Flügelbewegung und Arretierung der Schwingflügel in der in Fig..5 dargestellten Lage. Zu diesem Zweck dient ein Bet tigungs- hebel 48, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel starr mit der Gelenkachse 47b verbunden ist. Wird das gesamte Ge¬ lenk 47 in der in Fig. 5 dargestellten Lage um die Flügelachse bzw. die Mittelachse der Kolben 45 gedreht, so ist das Gelenk gegen Bewegungen in Richtung des Doppelpfeils B (Fig. 5) ge¬ sperrt. Der Betätigungshebel 48 kann beispielsweise über einen federnd gespannt gehaltenen Seilzug in die Pilotenkanzel ge¬ führt sein. In der Pilotenkanzel ist bei diesem Ausführungsbei¬ spiel ein geeigneter Greifmechanismus angeordnet, der sich bei Betätigung eines Hebels auf dem zum Betätigungshebel 48 führenden Seilzug schließt, so daß von der Pilotenkanzel aus über den Seilzug und den Hebel 48 ein Verschwenken des Ge¬ samtgelenks 47 um die Flügelachse erfolgen kann.
    [0040] Selbstverständlich ist das beschriebene Segelflugzeug mit einer geeigneten Rudereiπrichtung und einem Leitwerk versehen, das in herkömmlicher Weise die Navigation des Segelflugzeugs gestattet.
    [0041] Das beschriebene Segelflugzeug ermöglicht daher einen Start ähnlich einem Hanggleiter ohne Hilfe eines Schleppflugzeugs. Der Pilot ist in der Trägerschale 6 angeschnallt und trägt beim Anlaufen bzw. Start das Gewicht des Segelflugzeugs einerseits über die Schulterstützen 61 und andererseits über die zu beiden Seiten der Bodenöffnung 11 angeordneten Halte¬ griffe 12. Sobald durch Anlauf von einer Bodenerhebung aus die notwendigen Auftriebskräfte für ein Abheben des Flugge¬ räts sorgen, verschwenkt der Pilot unter Abstützung seines Körpers ebenfalls an den Haltegriffen 12 seine Körperachse um die Schwenkachse 60 der Trägerschale 6 in die etwa waage¬ rechte Flugposition und steckt seine Füße in die Fangkörbe der Pedale bzw. Trittplatte 56 ein. Die Ruder-' und Naviga¬ tionshebel befinden sich bei Erreichen der etwa waagerechten Flugposition in ergonomisch günstiger Griffweite des Piloten. Durch Beiπstöße in Richtung des Doppelpfeils A (Fig. 4) kann der Pilot in dieser Position mit den Schwingflügeln 4 über die Seilzüge 5 geeignete Flügelschläge ausführen, um den Vor¬ trieb bzw. die Fluggeschwindigkeit zu erhöhen und damit die wirksamen Auftriebskräfte zu steigern. Bei Unterbrechung der Pedalstöße wird der Pilot zweckmäßigerweise die Sperrvor¬ richtung betätigen,um die Schwingflügel in einer geeigneten Sollstellung, beispielsweise in derjenigen gemäß Fig. 5, zu arretieren. Da die gemäß Fig. 2 gegenüber den Tragflügeln 2 sowohl vertikal als auch in Flugrichtung versetzt angeord¬ neten Schwingflügel 4 zusätzliche Tragflächen bilden, können die starren Tragflügel 2 entsprechend verkürzt bzw. verkleinert werden, um das Gewicht des Flugzeugs zu minimieren. In diesem Sinne ist auch das Material des Flugzeugrumpfs 1, des Aus¬ legers 3 und der Flügel 2 und 4 als besonders leichtes Kunst¬ stoff- bzw. Kunststoffasermaterial ausgebildet, wobei die Wandstärken unter Berücksichtigung der erforderlichen Trag¬ fähigkeit und Stabilität minimiert sind.
    [0042] In Fig. 7 ist ein in Leichtbauweise erstelltes Segelflugzeug mit den Merkmalen der Erfindung dargestellt. Die Schwingflügel 4 sind dem Flügelgefieder der Vögel nachgebildet. Dazu ist der in Fig. 8 dargestellte Flügelholm 70 mit im wesentlichen entgegen der Flugrichtung offenen Bohrungen 71 versehen. Diese Bohrungen liegen in unterschiedlichen Ebenen und im Bereich der Flügel¬ spitzen 72 auch in unterschiedlichen Richtungen zueinander. Da¬ durch wird erreicht, daß nach Einstecken von federartigen, dünnen Kunststoffblättern 73 ein sich überlappendes Gefieder entsteht. Wie bei einem natürlichen Gefieder stützen sich die einzelnen Kunststoffblätter 73 gegeneinander ab und ergeben bei sehr geringem Gewicht einen stabilen Schwingflügel 4.
    [0043] Obwohl die Erfindung vorstehend anhand bevorzugter physikali¬ scher Ausführungsformen beschrieben wurde, ist für den Fachmann klar, daß im Rahmen der Erfindung verschiedene Modifikationen möglich sind. Beispielsweise braucht die schwenkbare Träger¬ schale keine starre Struktur zu sein, sondern kann ganz oder teilweise durch verformbare Abschnitte, durch Längs- und/oder Quergurte in Art eines Korsetts o. dgl. gebildet sein. Auch für die Konstruktion der Schwingflügel, deren Lagerung und Ver¬ bindung mit dem Rumpf, deren Betatigungssystem, deren Übertra¬ gungsmittel und das Flächen- und Anordnungsverhältnis von Trag¬ flügeln- und Schwingflügeln gibt es verschiedene Alternativen, für die im Rahmen der Ansprüche Schutz begehrt wird.
    [0044] OMPI
    权利要求:
    Claims A n s p r ü c h e
    1. Segelflugzeug mit symmetrischen Tragflächen, die starr mit dem Rumpf verbunden sind und zwei auf- und abschwenkbaren, flü¬ gelartigen ebenfalls symmetrisch angeordneten Schwingflächen oberhalb des Rumpfes, die durch den Piloten synchron auf- und abbewegbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine den Piloten von den Schultern bis in den Beckenbereich abstützende Trägervorrichtung (6), ins¬ besondere eine Trägerschale, um eine Querachse (60) in der Pilo¬ tenkanzel schwenkbar gelagert ist und eine Schwenkbewegung des Piloten aus einer etwa senkrechten Anlaufposition in eine lie¬ gende Flugposition erlaubt, daß eine Pedalanordnung (53), die am Rumpf (1) in Längsführungen (54) beweglich gelagert ist, über Seilzüge (5) mit den Schwingflächen (4) derart verbunden ist, daß letztere (4) bei einer hin- und rücklaufenden Pedalbewegung (A) synchron auf- un abbewegt werden, wobei an der Trägerschale (6) befestigte Schulterstützen (61) das Widerlager für den die Pedalbewegung ausführenden Piloten bilden und daß die Schwing¬ flächen (4) jeweils von einer relativ starren, tragenden Anström¬ kante (40) aus zur Abströmkante (41) hin in einen zunehmend elastischen, nachgiebigen Flossenabschnitt auslaufen und dem Segelflugzeug bei Betätigung in Art eines Flügelschlages zusätz¬ lich Vortrieb verleihen können.
    2. Segelflugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schwingflächen (4) von einem dem Rumpf (1) aufge¬ setzten Ausleger (3) seitlich abgehen.
    3. Segelflugzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß. die Schwingflächen (4) in Flugzeuglängsrichtung gegenüber den vom Rumpf (1) ausgehenden Tragflächen (2) versetzt angeordne sind.
    4. Segelflugzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Schwingflächen an den äußeren Endabschnitten der Trag¬ flächen um jeweils eine Verbindungsachse schwenkbar gelagert sind.
    5. Segelflugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß unterhalb der Trägerschale (6) eine Ru pf- öffπung (11) vorgesehen ist, die dem Piloten die für den Anlauf nötige Beinfreiheit und die zum Kippen in die liegende Flug¬ position nötige Bewegungsfreiheit gibt, und daß im Bereich neben der Rumpföffnung (11) zwei Haltegriffe (12) zum Halten des Flugzeugs beim Start angebracht sind.
    6. Segelflugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß jeder Schwingfläche (4) ein zu einer ge¬ schlossenen Schleife verbundener Seilzug (5) zugeordnet ist, der mit einem nach oben ziehenden Trum (50) und einem nach unten ziehenden Trum (51) am freien Endabschnitt der zugehö¬ rigen Schwingfläche (4) angreift und fest mit der Pedalanord- πung (53) verbunden ist.
    7. Segelflugzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Seilzug (5) mit eine Seillängenverstellvorrichtung ver¬ sehen ist.
    8. Segelflugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Pedalanordnung (53) einen in zwei seit¬ lichen, zueinander parallelen Führungsschienen (54)' geführten Schlitten aufweist, an dem ein Doppelpedal bzw. eine Pedalplatte (56) schwenkbar gelagert ist.
    OMPI 6
    9. Segelflugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrvorrichtung (z. B. 47, 48) zum Arretieren der beiden Schwingflächen (4) in einer vorgegebenen Stellung vorgesehen ist, die von der Pilotenkanzel aus betätig¬ bar ist.
    10. Segelflugzeug nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Sperrvorrichtung eine den Schlitten (55) in einer vorgegebenen Stellung in den Führungsschienen (54) form¬ schlüssig festlegende Verriegelungsvorrichtung ist.
    11. Segelflugzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung ein in der Mitte zwischen zwei stationären Schwenklagern (42, 49) der Schwingflügel (4) angeordnetes Ge¬ lenk (47) mit einer Gelenkmuffe (47a) und einer Gelenkachse (47b) aufweist, die relativ zueinander um eine Mittelachse drehbar sind, und daß die beiden Gelenkteile (47a und 47b) mit jeweils einem der Schwingflügel (4) derart verbunden sind, daß die
    Auf- und Abbewegung der beiden Schwingflügel über das Gelenk (47) zwangsgekoppelt ist.
    12. Segelflugzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk um eine zur Gelenkachse normal verlaufende Flügel¬ achse schwenkbar ist und daß ein Betätigungshebel (48) zum Ver- . schwenken des Gelenks (47) über einen Seilzug und einen Stell¬ mechanismus mit einem Sperrhebel in der Pilotenkanzel ver¬ bunden ist.
    13. Segelflugzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der den Gelenk-Betätigungshebel (48) mit dem Stellmechanismus in der Pilotenkanzel verbindende Seilzug durch eine Feder ge¬ spannt gehalten ist und der Stellmechanismus. eine Greifvorrich¬ tung zum wählbaren Angreifen an einem Abschnitt des Seilzugs aufweist.
    OMPI
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    US4601444A|1986-07-22|Aerial load-lifting system
    US2940688A|1960-06-14|Roadable aircraft and sailboat
    KR100274443B1|2001-01-15|오토자이로 항공기
    US4272042A|1981-06-09|Airship and associated apparatus and method for anchoring same
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    US7144285B1|2006-12-05|Hydrofoil surfing board
    US4695012A|1987-09-22|Aerial load-lifting system
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    US20030230672A1|2003-12-18|Ornithopter with flexible fuselage
    US4657207A|1987-04-14|Kit for converting a motorcycle to an airborne vehicle
    US4139171A|1979-02-13|Articulated wing ornithopter
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    US6508436B2|2003-01-21|Inflatable airfoils, and elevated and propulsion driven vehicles
    CN100347042C|2007-11-07|带机翼航天器
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE3301212A1|1984-07-26|
    EP0131607A1|1985-01-23|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    US1464356A|1922-06-14|1923-08-07|Fedoryszak Peter|Flying machine|
    US1980002A|1931-06-30|1934-11-06|Evan P Savidge|Aircraft|
    US2514639A|1945-08-31|1950-07-11|William F Haack|Oscillating vane aircraft|
    DE2503177A1|1975-01-27|1976-10-14|Gar Konrad|Schwingenflugzeug bzw. schwingenflugapparat|DE3804227A1|1988-02-11|1989-08-24|Ralf Tollkien|Schlagfluegel-gleitflugzeug|
    FR2680351A1|1991-08-13|1993-02-19|Laporte Roland|Dispositif du type ornithoptere, a ailes battantes, utilisant la force musculaire humaine pour la propulsion.|US2503177A|1946-06-20|1950-04-04|New England Trawler Equipment|Winch|
    DE911808C|1952-07-22|1954-05-20|Hans Mueller|Segelflugzeug mit einer festen Tragflaeche und oberhalb vor dieser angeordneten Schlagfluegeln fuer Muskelkraftantrieb|DE4026089A1|1990-08-17|1991-01-24|Buender Hans Joachim|Tandemhubschrauber und segelflugzeug mit ueber eine tretkurbeleinrichtung muskelkraftgetriebenen rotoren und luftschraube|
    CN104494826B|2014-12-15|2016-06-15|佛山市神风航空科技有限公司|一种单发旋转平拍类扑翼飞行器|
    CN107640316B|2017-07-21|2019-04-12|哈尔滨工程大学|一种长航程振动翼飞行器|
    法律状态:
    1984-07-19| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1984-07-19| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LU NL SE |
    1984-08-29| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1984900505 Country of ref document: EP |
    1985-01-23| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1984900505 Country of ref document: EP |
    1985-06-04| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1984900505 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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