DE102020202612A1

DE102020202612A1 - Rotor arrangement for a vertically launchable aircraft, rotor blade, aircraft

Info

Publication number: DE102020202612A1
Application number: DE102020202612.2A
Authority: DE
Inventors: Christoph Käppner; Thomas David Wiesner; Florian Schönherr; Salim Hobusch
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2020-03-02
Filing date: 2020-03-02
Publication date: 2021-09-02
Also published as: WO2021175470A1; CN115210138A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rotoranordnung für ein senkrecht startbares Fluggerät sowie ein Rotorblatt und ein Fluggerät.Es ist vorgesehen, dass eine Rotoranordnung (10) für ein senkrecht startbares Fluggerät (12) bereitgestellt wird. Rotorblätter (22) dieser Rotoranordnung (10) sind dabei ausgelegt ihre jeweilige Form von einer im Ruhezustand in Längsrichtung vorgewölbten Form in Richtung Fluggerät (12) während einer Rotation ab einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit aufgrund einer benutzerdefiniert vorgesehenen Biegesteifigkeit der jeweiligen Rotorblätter (22) in eine im Wesentlichen in Längsrichtung plane Form zu verändern, sodass die wenigstens zwei Rotorblätter (22) im Ruhezustand und in einer eingeklappten Position der Rotorarmvorrichtung (14) platzsparend an dem Fluggerät (12) anliegen und im Flugzustand einen energieeffizienten Flug gewährleisten.The invention relates to a rotor arrangement for an aircraft that can be launched vertically, as well as a rotor blade and an aircraft. It is provided that a rotor arrangement (10) is provided for an aircraft (12) that can be launched vertically. Rotor blades (22) of this rotor assembly (10) are designed their respective shape from a shape that protrudes in the longitudinal direction in the idle state in the direction of the aircraft (12) during a rotation from a predetermined rotational speed due to a user-defined bending stiffness of the respective rotor blades (22) into an im To change essentially planar shape in the longitudinal direction, so that the at least two rotor blades (22) in the rest state and in a folded position of the rotor arm device (14) rest on the aircraft (12) in a space-saving manner and ensure energy-efficient flight in the flight state.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotoranordnung für ein senkrecht startbares Fluggerät sowie ein Rotorblatt und ein Fluggerät.The invention relates to a rotor arrangement for an aircraft that can be launched vertically, as well as a rotor blade and an aircraft.

Der Einsatz von Fluggeräten, welche auch ohne eine besondere Start- und Landeinfrastruktur, beispielsweise in Form eines Flughafens, betrieben werden können, sind zunehmend auf dem Vormarsch. Solche Fluggeräte sind dann am Boden entsprechend so zu stationieren, dass sie dabei möglichst wenig Parkraum einnehmen. Diese Anforderung erfüllen bereits viele Fluggeräte, indem sie Komponenten für den Flugmodus aufweisen, welche in einer Ruheposition am Boden einklappbar vorgesehen sind. Dabei können zum Beispiel vorhandene Flugantriebe mit Rotorblättern von einer Flugposition in eine Parkposition wegklappbar vorgesehen sein. Bei diesen zuletzt genannten Konzepten besteht insbesondere hinsichtlich der Rotorblätter ein Zielkonflikt. Zum einen soll eine möglichst große Rotorfläche einen möglichst geringen Disc Load im Flugbetrieb aufweisen. Zum anderen soll jedoch während eines Parkzustands ein möglichst geringer Parkraum benötigt werden, sodass diesbezüglich eher kleinere Rotorflächen von Vorteil wären. Aus dem Stand der Technik werden nachfolgend einige Beispiele aufgeführt, welche sich im weitesten Sinne mit der zuvor erläuterten Problematik beschäftigen.The use of aircraft, which can also be operated without a special take-off and landing infrastructure, for example in the form of an airport, is increasingly on the advance. Such aircraft are then to be stationed on the ground in such a way that they take up as little parking space as possible. Many aircraft already meet this requirement in that they have components for flight mode which are provided so that they can be folded in a rest position on the ground. For example, existing aircraft propulsion systems with rotor blades can be provided so that they can be folded away from a flight position into a parking position. In the case of these last-mentioned concepts, there is a conflict of objectives, particularly with regard to the rotor blades. On the one hand, the largest possible rotor area should have the lowest possible disc load during flight operations. On the other hand, however, the smallest possible parking space should be required during a parking state, so that, in this regard, smaller rotor areas would be advantageous. Some examples from the prior art are listed below, which deal in the broadest sense with the problems explained above.

So ist aus der Druckschrift US 2016/0347441 A1 ein einsatzfähiger Propeller als bekannt zu entnehmen. Dabei wird ein Propeller offenbart, der in kompakter Form gefaltet und verstaut und dann für den Motorflug eingesetzt werden kann. Der entfaltbare Propeller hat zwei oder mehr Blätter, und jedes Blatt besteht aus mehreren Segmenten, die beim Verstauen gelöst werden und beim Entfalten ineinander greifen, um ein effizientes Blatt zu bilden. Der segmentierte ausfahrbare Propeller behält den gesamten Wirkbereich bis zum Spinnerradius bei.So is from the pamphlet US 2016/0347441 A1 a usable propeller can be found as known. A propeller is disclosed that can be folded and stowed in a compact form and then used for powered flight. The deployable propeller has two or more blades, and each blade is made up of multiple segments that loosen when stowed and interlock when unfolded to form an efficient blade. The segmented extendable propeller maintains the entire effective range up to the spinner radius.

Aus der Druckschrift CN 1005 13214 C ist zudem ein Rotor-Flug-Auto als bekannt zu entnehmen. Insbesondere ist bei diesem Rotor-Flug-Auto eine Rotorsäule, ein Rotor und ein Leitwerk leicht zusammenklappbar, sodass eine leichte und platzsparende Lagerung möglich ist. Es ist dabei ein kurzfristiges Starten und Landen vorgesehen, wobei dies auf Basis eines autarken und störungsfreien Zusammenklappens der Flügel geschehen kann.From the pamphlet CN 1005 13214 C a rotor flying car can also be seen as known. In particular, in this rotor flying car, a rotor column, a rotor and a tail unit can be easily collapsed, so that easy and space-saving storage is possible. A short-term take-off and landing is provided, and this can be done on the basis of an autarkic and trouble-free folding of the wings.

Aus der Druckschrift CN 1084 37725 A ist zudem ein weiteres Rotortyp-Flug-Auto als bekannt zu entnehmen. Die vorgestellte technische Neuerung betrifft dabei das Gebiet der Fahrzeuge, insbesondere ein Flugautomobil vom Rotortyp. Das Flugauto vom Rotortyp umfasst dabei hauptsächlich einen Automobilrahmen und Radsätze, die an den vier Ecken des Automobilrahmens installiert sind, ferner einen Propellermechanismus, der horizontal an der Oberseite des Automobilrahmens installiert ist, und ein Antriebsblatt, das an der Oberseite des Automobilrahmens nach hinten angeordnet ist. Ferner umfasst es ein Leitwerk, das an dem Heckabschnitt des Automobilrahmens installiert ist und einen Steuercomputer zum Steuern des Propellermechanismus, des Antriebsblatts und des Leitwerks. Das rotortypische Flugautomobil ist für Kurzstreckenstart- und -landeschemata und Vertikalstart- und -landeschemata vorgesehen, sodass das Automobil keinen speziellen Start- und Landeplatz verwenden muss, und das Anwendungsgebiet somit vergrößert wird.From the pamphlet CN 1084 37725 A Another rotor-type flying car can also be seen as known. The technical innovation presented relates to the field of vehicles, in particular a rotor-type aircraft. The rotor type flying car mainly includes an automobile frame and sets of wheels installed at the four corners of the automobile frame, a propeller mechanism installed horizontally on the top of the automobile frame, and a drive blade arranged rearward on the top of the automobile frame . Further, it includes an empennage installed on the rear portion of the automobile frame and a control computer for controlling the propeller mechanism, the drive blade, and the empennage. The typical rotor aircraft is intended for short-distance take-off and landing schemes and vertical take-off and landing schemes, so that the automobile does not have to use a special take-off and landing area, and the area of application is thus increased.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine alternative Rotoranordnung für ein senkrecht startbares Fluggerät bereitzustellen, welche sich automatisch im eingebauten Zustand an einem Fluggerät flexibel an verschiedene Betriebszustände anpasst.The invention is now based on the object of providing an alternative rotor arrangement for an aircraft that can be launched vertically, which rotor arrangement automatically adapts flexibly to different operating states when installed on an aircraft.

Erfindungsgemäß wird eine Rotoranordnung für ein senkrecht startbares Fluggerät bereitgestellt. Solch eine Rotoranordnung umfasst dabei eine beweglich mit einem ersten Ende an einem Befestigungssystem der Rotoranordnung befestigte Rotorarmvorrichtung, sodass die Rotorarmvorrichtung mittels des Befestigungssystems an einem Fluggerät befestigbar und in einem befestigten Zustand in wenigstens zwei Positionen bewegbar ist, wobei die Rotorarmvorrichtung zudem wenigstens zwei an einer Drehvorrichtung an einem zweiten Ende der Rotorarmvorrichtung gelagerte Rotorblätter umfasst. Die wenigstens zwei Rotorblätter sind jeweils ausgelegt, ihre jeweilige Form von einer im Ruhezustand in Längsrichtung vorgewölbten Form in Richtung Fluggerät während einer Rotation ab einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit aufgrund einer (insbesondere benutzerdefiniert) vorbestimmte Biegesteifigkeit der jeweiligen Rotorblätter in eine im Wesentlichen in Längsrichtung plane Form zu verändern, sodass die wenigstens zwei Rotorblätter im Ruhezustand und in einer eingeklappten Position der Rotorarmvorrichtung (platzsparend) an dem Fluggerät anliegen. Im Flugzustand wird ein energieeffizienter Flug gewährleistet. Auf diese Weise ist es möglich, eine alternative Rotoranordnung bereitzustellen, welche sich flexibel an verschiedene Betriebszustände im eingebauten Zustand an einem Fluggerät automatisch anpasst. Dabei sind die Rotorblätter derart ausgelegt, sodass sie elastisch verformbar sind. Dabei sind sie so gefertigt, sodass sie in einem kraftfreien Zustand in einem Maß vorgewölbt sind, um aufgrund dieser speziellen Vorwölbung im Ruhezustand und in einer eingeklappten Position der Rotorarmvorrichtung platzsparend an dem Fluggerät anliegen zu können beziehungsweise dort platzsparend platziert werden können. Dabei sind die Rotorblätter derart in einer Biegesteifigkeit ausgeführt, sodass sie unter Last eine wirkungsgradoptimale nahezu vollständige oder sogar eine vollständige plane Form annehmen. Beispielsweise sind die Rotorblätter so ausgelegt, sodass diese Funktionalität bei einer Last in einem Hoverzustand des Fluggeräts oder bei einer Last in einem Reiseflugzustand des Fluggeräts bereitstellbar ist. Aufgrund der Schwerkraft, der Fliehkraft, aber vor allem aufgrund der auftriebserzeugenden Kräfte, wirkt auf ein Rotorblatt eine Kraft senkrecht zur Rotorebene. Bei einer hinreichenden Elastizität der Rotorblätter führt dies zu einer wahrnehmbaren Biegung der Rotorblätter entlang dessen Längsachse. Der zuletzt genannte Effekt wird für die vorgestellte Rotoranordnung gezielt ausgenutzt, indem die Rotorblätter in einer besonderen Form vorgespannt beziehungsweise vorgewölbt sind, sodass sie in einem kraftneutralen Zustand eine gezielt gekrümmte Form einnehmen. Die Kombination aus vorgeformt/vorgespannt und elastisch verformbar führt beim Anliegen der auftriebserzeugenden Kräfte am jeweiligen Rotorblatt zu einer idealen planen Rotorfläche. Insofern ist eine bewusst vorgewölbte Form der Rotorblätter im lastfreien Zustand vorgesehen, wobei eine gewollt elastische Ausführung der Rotorblätter zusätzlich bewusst vorgesehen ist. Da somit die wenigstens zwei Rotorblätter im Ruhezustand und in einer eingeklappten Position der Rotorarmvorrichtung platzsparend an dem Fluggerät anliegen, ist es somit vorteilhaft möglich eine besonders platzsparende Parkposition zu ermöglichen beziehungsweise in dem Betriebszustand „Parken“ eine ideale Positionierung der Rotoranordnung mit den Rotorblättern zu erhalten, ohne dass hier zusätzliche Montagevorgänge oder dergleichen an den Rotorblättern nötig sind. Die automatisch erhaltene plane Form der jeweiligen Rotorblätter während des Betriebszustands „Fliegen“ beziehungsweise im Flugbetrieb ermöglichen dann aufgrund eines geringen Disc Load eine möglichst hohe Energieeffizienz, wobei dies trotz der besonderen Form im Ruhezustand, welche den geringen Parkraum des Fluggeräts mit solchen Rotoranordnungen gewährleistet, erreichbar ist. Ein geringer Parkraum ist vorteilhaft, da somit auch außerhalb einer besonderen Fluggerätebodeninfrastruktur, beispielweise in Form eines gesonderten Flughafens, eine komfortable und praktische Handhabung gewährleistbar ist. Insbesondere wenn der Parkraum in Form eines privaten Stellplatzes oder sogar in Form einer Garage vorgesehen ist, ist ein platzsparender Ruhebetriebszustand besonders vorteilhaft. Somit sind Aktivitäten rund um das Fluggerät, welches über wenigstens eine Rotoranordnung im Sinne der Erfindung verfügt, auf dem Landefeld sowie im Park- und/oder Abfertigungsbereich besonders einfach und praktikabel durchführbar. Ein zusätzlicher Vorteil beruht darin, dass die ebenfalls anliegenden Rotorspitzen im Parkzustand eng anliegen und somit vor möglichen Beschädigungen geschützt sind. Die Formgebung der Rotorblätter bezieht sich dabei auf eine insgesamte Formgebung, sodass die benutzerdefiniert vorgesehenen Biegesteifigkeit im Sinne der technischen Auslegung dieses Begriffs vorteilhaft erreichbar ist.According to the invention, a rotor arrangement for an aircraft that can be launched vertically is provided. Such a rotor arrangement comprises a rotor arm device movably fastened with a first end to a fastening system of the rotor arrangement, so that the rotor arm device can be fastened to an aircraft by means of the fastening system and can be moved in a fastened state in at least two positions, the rotor arm device also being at least two on a rotating device comprises rotor blades mounted on a second end of the rotor arm device. The at least two rotor blades are each designed to change their respective shape from a shape protruding in the longitudinal direction in the direction of the aircraft during a rotation from a predetermined rotational speed due to a (in particular user-defined) predetermined bending stiffness of the respective rotor blades into an essentially planar shape in the longitudinal direction so that the at least two rotor blades rest against the aircraft in the resting state and in a folded position of the rotor arm device (to save space). In flight, an energy-efficient flight is guaranteed. In this way it is possible to provide an alternative rotor arrangement which flexibly adapts automatically to different operating states when installed on an aircraft. The rotor blades are designed in such a way that they can be elastically deformed. They are manufactured in such a way that they are bulged in a force-free state to the extent that, due to this special bulging, in the rest state and in a folded position of the rotor arm device, they can rest on the aircraft in a space-saving manner or can be placed there in a space-saving manner. The rotor blades are designed with a flexural rigidity so that they under load, assume an almost complete or even a completely flat shape that is optimal for efficiency. For example, the rotor blades are designed in such a way that this functionality can be provided in the event of a load in a hovering state of the aircraft or in the case of a load in a cruising state of the aircraft. Due to the force of gravity, the centrifugal force, but above all due to the forces that generate lift, a force acts on a rotor blade perpendicular to the plane of the rotor. If the rotor blades are sufficiently elastic, this leads to a perceptible bending of the rotor blades along their longitudinal axis. The last-mentioned effect is specifically exploited for the presented rotor arrangement in that the rotor blades are pretensioned or arched in a special shape so that they assume a specifically curved shape in a force-neutral state. The combination of pre-formed / pre-stressed and elastically deformable leads to an ideal, flat rotor surface when the lift-generating forces are applied to the respective rotor blade. In this respect, a deliberately arched shape of the rotor blades in the load-free state is provided, with an intentionally elastic design of the rotor blades also being deliberately provided. Since the at least two rotor blades are in the resting state and in a folded position of the rotor arm device in a space-saving manner on the aircraft, it is thus advantageously possible to enable a particularly space-saving parking position or to obtain ideal positioning of the rotor arrangement with the rotor blades in the "parking" operating state, without the need for additional assembly processes or the like on the rotor blades. The automatically obtained flat shape of the respective rotor blades during the "flying" operating state or in flight operation then enables the highest possible energy efficiency due to a low disc load, which can be achieved despite the special shape in the idle state, which ensures the small parking space of the aircraft with such rotor arrangements is. A small amount of parking space is advantageous, since comfortable and practical handling can thus also be ensured outside of a special aircraft ground infrastructure, for example in the form of a separate airport. A space-saving idle mode is particularly advantageous when the parking space is provided in the form of a private parking space or even in the form of a garage. Activities relating to the aircraft, which has at least one rotor arrangement within the meaning of the invention, can thus be carried out in a particularly simple and practical manner on the landing field and in the parking and / or handling area. An additional advantage lies in the fact that the rotor tips that are also in contact in the parked state are tight and are thus protected from possible damage. The shape of the rotor blades relates to an overall shape, so that the user-defined bending stiffness can advantageously be achieved in the sense of the technical interpretation of this term.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Rotorblatt für eine Rotoranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 bereitgestellt wird. Solch ein Rotorblatt ist dabei ausgelegt seine Form von einer im Ruhezustand in Längsrichtung vorgewölbten Form während einer Rotation ab einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit aufgrund einer benutzerdefiniert vorgesehenen Biegesteifigkeit des Rotorblatts in eine im Wesentlichen in Längsrichtung plane Form zu verändern, sodass das Rotorblatt im Ruhezustand platzsparend an einem Fluggerät an welchem das Rotorblatt vorgesehen ist, anordenbar ist und im Flugzustand einen energieeffizienten Flug gewährleistet. Die zuvor genannten Vorteile gelten soweit übertragbar auch für das vorgestellte Rotorblatt.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that a rotor blade for a rotor arrangement according to one of claims 1 to 4 is provided. Such a rotor blade is designed to change its shape from a shape that protrudes in the longitudinal direction in the idle state during a rotation from a predetermined rotational speed due to a user-defined bending stiffness of the rotor blade into an essentially planar shape in the longitudinal direction, so that the rotor blade in the idle state saves space on an aircraft on which the rotor blade is provided, can be arranged and ensures energy-efficient flight when in flight. The advantages mentioned above also apply to the presented rotor blade, insofar as they can be transferred.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Fluggerät bereitgestellt wird, welche zumindest eine Rotoranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst. Die zuvor genannten Vorteile gelten soweit übertragbar auch für das vorgestellte Fluggerät.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that an aircraft is provided which comprises at least one rotor arrangement according to one of claims 1 to 6. The aforementioned advantages also apply to the aircraft presented, insofar as they are transferable.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention emerge from the other features mentioned in the subclaims.

So ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die vorgewölbte Form der jeweiligen Rotorblätter im Wesentlichen gemäß einer Außenkontur des Fluggeräts, an welchem die Rotoranordnung angeordnet ist, vorgesehen ist, sodass die wenigstens zwei Rotorblätter im Ruhezustand und in einem eingeklappten Zustand der Rotorarmvorrichtung im Wesentlichen flächig an einer Karosserie des Fluggeräts anordenbar sind. Die zuvor genannten Vorteile sind somit noch besser zu erreichen. Die vorgewölbte Form der jeweiligen Rotorblätter ist demnach gemäß einem seitlichen Rumpfverlauf beziehungsweise einer Außenkontur des Fluggeräts zumindest in diesem Bereich vorgesehen, sodass ein besonders platzsparendes Anliegen der Rotorblätter der vorgestellten Rotoranordnung im Betriebszustand „Parken“ gewährleistbar ist. Mit anderen Worten ähnelt die Wölbung des seitlichen Rumpfverlaufs beziehungsweise diese Außenkontur des Fluggerätes dem jeweiligen vorgewölbten Maß der Rotorblätter, sodass die wenigstens zwei Rotorblätter im Ruhezustand und in einer eingeklappten Position der Rotorarmvorrichtung platzsparend an dem Fluggerät anliegen beziehungsweise im Wesentlichen flächig an einer Karosserie des Fluggeräts anordenbar sind. Mit dem Begriff „Außenkontur des Fluggeräts“ ist dabei insbesondere ein jeweiliger seitlicher Formverlauf im Außenbereich des Fluggeräts beziehungsweise einer Flugkabine des Fluggeräts gemeint.In a further embodiment of the invention, it is provided that the protruding shape of the respective rotor blades is provided essentially according to an outer contour of the aircraft on which the rotor assembly is arranged, so that the at least two rotor blades in the rest state and in a folded state of the rotor arm device Can be arranged essentially flat on a body of the aircraft. The aforementioned advantages can thus be achieved even better. The protruding shape of the respective rotor blades is accordingly provided according to a lateral fuselage profile or an outer contour of the aircraft at least in this area, so that a particularly space-saving contact of the rotor blades of the presented rotor arrangement in the “parking” operating state can be ensured. In other words, the curvature of the lateral course of the fuselage or this outer contour of the aircraft is similar to the respective protruding dimension of the rotor blades, so that the at least two rotor blades in the idle state and in a folded position of the rotor arm device rest on the aircraft in a space-saving manner or can be arranged essentially flat on a body of the aircraft are. The term “outer contour of the aircraft” means, in particular, a respective lateral shape profile in the outer area of the aircraft or of a cabin of the aircraft.

Auch ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die vorgewölbte Form der jeweiligen Rotorblätter über die gesamte Längserstreckung der jeweiligen Rotorblätter in Längsrichtung vorgesehen ist, sodass die wenigstens zwei Rotorblätter im Ruhezustand und in einem eingeklappten Zustand der Rotorarmvorrichtung im Wesentlichen flächig an einer Karosserie des Fluggeräts anordenbar sind. Mit anderen Worten ist jeweils der gesamte Verlauf entlang der jeweiligen Rotorblattlängsachsen vorgewölbt beziehungsweise vorgespannt, sodass diese dann im Ruhezustand und in einem eingeklappten Zustand der Rotorarmvorrichtung in gewünschter Weise einer Außenkontur, insbesondere einer seitlichen Außenkontur des Fluggeräts beziehungsweise einer Kabine dieses Fluggeräts, ideal folgen. Dabei schmiegen sich die Rotorblätter idealerweise im angeordneten Ruhezustand perfekt an die Außenkontur beziehungsweise an die Kabinenkontur in dem jeweiligen Bereich an.In a further embodiment of the invention it is also provided that the protruding shape of the respective rotor blades is provided over the entire longitudinal extent of the respective rotor blades in the longitudinal direction, so that the at least two rotor blades in the rest state and in a folded state of the rotor arm device are essentially flat on a body of the Aircraft can be arranged. In other words, the entire course is arched or pretensioned along the respective rotor blade longitudinal axes, so that these then ideally follow an outer contour, in particular a lateral outer contour of the aircraft or a cabin of this aircraft, in the rest state and in a folded state of the rotor arm device. In this case, the rotor blades ideally nestle perfectly against the outer contour or the cabin contour in the respective area when they are arranged at rest.

Zudem ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass eine Länge der jeweiligen Rotorblätter maximal einer Länge der Rotorarmvorrichtung von dem ersten Ende bis zu dem zweiten Ende und/oder maximal einer Länge des Fluggeräts, an welchem die Rotoranordnung angeordnet ist, beträgt. Die zuvor genannten Vorteile sind somit noch besser zu erreichen. Insbesondere eine vorteilhafte Positionierung der jeweiligen Rotorblätter ist somit besonders gut gewährleistbar.In addition, a further embodiment of the invention provides that a length of the respective rotor blades is a maximum of a length of the rotor arm device from the first end to the second end and / or a maximum of a length of the aircraft on which the rotor arrangement is arranged. The aforementioned advantages can thus be achieved even better. In particular, an advantageous positioning of the respective rotor blades can thus be guaranteed particularly well.

Ferner ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die jeweiligen Rotorblätter zumindest anteilig oder komplett zumindest eines oder zumindest zwei der folgenden Materialien umfassen: kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff, glasfaserverstärkter Kunststoff, Titan, Aluminium. Diese eingesetzten Materialien beziehungsweise der Materialmix sind für die zuvor erläuterte Formgebung besonders vorteilhaft, da somit sowohl eine gewisse Stabilität als auch eine gewisse flexible Elastizität vorhanden ist. Die technische Realisierung der Vorspannung/Vorwölbung und Elastizität ist somit besonders gut erreichbar. Beispielhaft können entlang einer jeweiligen Längsachse der Rotorblätter gesonderte Bereiche für den einzusetzenden Materialmix oder eine besondere Anordnung der eingesetzten Materialien vorgesehen sein, sodass die jeweilige Formveränderung noch besser erreichbar ist.Furthermore, in a further embodiment of the invention it is provided that the respective rotor blades at least partially or completely comprise at least one or at least two of the following materials: carbon fiber reinforced plastic, glass fiber reinforced plastic, titanium, aluminum. These materials used or the material mix are particularly advantageous for the shaping explained above, since there is thus both a certain stability and a certain flexible elasticity. The technical realization of the preload / protrusion and elasticity can thus be achieved particularly easily. For example, separate areas for the material mix to be used or a special arrangement of the materials used can be provided along a respective longitudinal axis of the rotor blades, so that the respective change in shape can be achieved even better.

Des Weiteren ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die jeweiligen Rotorblätter zumindest anteilig in einer Sandwichbauweise erstellt sind. Derartig gefertigte Rotorblätter sind somit während der einzelnen Fertigungsschritte bereits gezielt hinsichtlich der gewünschten Eigenschaften in einzelnen Bereichen beispielsweise in Längsrichtung der jeweiligen Rotorblätter beeinflussbar, sodass im Anwendungsfall die jeweilige Formveränderung noch besser erreichbar ist.Furthermore, in a further embodiment of the invention it is provided that the respective rotor blades are at least partially created in a sandwich construction. Rotor blades manufactured in this way can therefore already be influenced in a targeted manner with regard to the desired properties in individual areas, for example in the longitudinal direction of the respective rotor blades, during the individual manufacturing steps, so that the respective change in shape can be achieved even better in the application.

Ferner ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Rotorblatt zumindest anteilig oder komplett zumindest eines oder zumindest zwei der folgenden Materialien umfasst: kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff, glasfaserverstärkter Kunststoff, Titan, Aluminium. Diese eingesetzten Materialien beziehungsweise der Materialmix sind für die zuvor erläuterte Formgebung besonders vorteilhaft, da somit sowohl eine gewisse Stabilität als auch eine gewisse flexible Elastizität vorhanden ist. Die technische Realisierung der Vorspannung/Vorwölbung und Elastizität ist somit besonders gut erreichbar. Beispielhaft können entlang einer Längsachse des Rotorblatts gesonderte Bereiche für den einzusetzenden Materialmix oder eine besondere Anordnung der eingesetzten Materialien vorgesehen sein, sodass die jeweilige Formveränderung noch besser erreichbar ist. Die technische Realisierung der Vorspannung/Vorwölbung und Elastizität ist somit besonders gut erreichbar.Furthermore, in a further embodiment of the invention it is provided that the rotor blade comprises at least partially or completely at least one or at least two of the following materials: carbon fiber reinforced plastic, glass fiber reinforced plastic, titanium, aluminum. These materials used or the material mix are particularly advantageous for the shaping explained above, since there is thus both a certain stability and a certain flexible elasticity. The technical realization of the preload / protrusion and elasticity can thus be achieved particularly easily. For example, separate areas for the material mix to be used or a special arrangement of the materials used can be provided along a longitudinal axis of the rotor blade, so that the respective change in shape can be achieved even better. The technical realization of the preload / protrusion and elasticity can thus be achieved particularly easily.

Schlussendlich ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Rotorblatt zumindest anteilig in einer Sandwichbauweise erstellt ist. Die zuvor genannten Vorteile sind somit noch besser zu erreichen. Ein derartig gefertigtes Rotorblatt ist somit während der einzelnen Fertigungsschritte bereits gezielt hinsichtlich der gewünschten Eigenschaften in einzelnen Bereichen beispielsweise in Längsrichtung des Rotorblattes beeinflussbar, sodass im Anwendungsfall die jeweilige Formveränderung noch besser erreichbar ist.Finally, in a further embodiment of the invention, it is provided that the rotor blade is at least partially constructed in a sandwich construction. The aforementioned advantages can thus be achieved even better. A rotor blade manufactured in this way can thus already be influenced in a targeted manner with regard to the desired properties in individual areas, for example in the longitudinal direction of the rotor blade, during the individual manufacturing steps, so that the respective change in shape can be achieved even better in the application.

Die vorgestellte Rotoranordnung und das vorgestellte Rotorblatt sind beispielsweise in Lufttaxis und/oder Personentransportdrohnen einsetzbar. Allgemein sind sie in jeglichen Multikoptern sowie in jeglichen eVTOL (eVTOL = electric vertical take-off and landing = elektrischer Senkrechtstarter) einsetzbar.The presented rotor arrangement and the presented rotor blade can be used, for example, in air taxis and / or passenger transport drones. In general, they can be used in any multicopters as well as in any eVTOL (eVTOL = electric vertical take-off and landing).

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application can be advantageously combined with one another, unless stated otherwise in the individual case.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht von Rotoranordnungen an einem Fluggerät in einem eingeklappten Zustand;
2 eine schematische Draufsicht von Rotoranordnungen an einem Fluggerät in einem eingeklappten Zustand;
3 eine schematische Seitenansicht von Rotoranordnungen an einem Fluggerät in einem ausgeklappten Zustand;
4 eine schematische Draufsicht von Rotoranordnungen an einem Fluggerät in einem ausgeklappten Zustand;
5 eine schematische Ansicht von einem Rotorblatt im Rotationszustand;
6 eine schematische Ansicht von einem weiteren Rotorblatt im Rotationszustand;
7 eine schematische Ansicht von einem weiteren Rotorblatt im Rotationszustand.

The invention is explained below in exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 a schematic side view of rotor assemblies on an aircraft in a folded state;
2 a schematic plan view of rotor assemblies on an aircraft in a folded state;
3 a schematic side view of rotor arrangements on an aircraft in an unfolded state;
4th a schematic plan view of rotor assemblies on an aircraft in an unfolded state;
5 a schematic view of a rotor blade in the rotating state;
6th a schematic view of a further rotor blade in the rotational state;
7th a schematic view of a further rotor blade in the rotational state.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht von Rotoranordnungen 10 an einem Fluggerät 12 in einem eingeklappten Zustand. Bezogen auf die Bildebene ist dabei links eine Rotoranordnung 10 dargestellt, welche ausgelegt ist im Sinne eines Hauptrotors eingesetzt zu werden, und rechts ist eine Rotoranordnung 10 dargestellt, welche ausgelegt ist im Sinne eines Heckrotors eingesetzt zu werden. Dabei sind die beiden dargestellten Rotoranordnungen 10 jeweils, bis auf die für das jeweilige Aufgabenfeld ausgelegte Dimensionierung der Bauteile, ähnlich aufgebaut. Folgend wird die linke Rotoranordnung 10 näher beschrieben, wobei ähnliche Bauteile trotz des Größenunterschieds an der rechten Rotoranordnung 10 zum Verständnis mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Rotoranordnung 10 ist dabei mit einer Rotorarmvorrichtung 14 dargestellt, welche mit einem ersten Ende 16 beweglich an einem nicht näher dargestellten Befestigungssystem an einer Flugkapsel 18 des Fluggeräts 12 befestigt ist, sodass die Rotorarmvorrichtung 14 mittels des Befestigungssystems an dem Fluggerät 12 beziehungsweise der Flugkapsel 18 des Fluggeräts befestigt ist und in diesem befestigten Zustand in wenigstens zwei Positionen bewegbar ist. Dargestellt ist wie oben bereits erwähnt der eingeklappte Zustand. Zudem ist die Rotorarmvorrichtung 14 mit einer an einem zweiten Ende 19 vorgesehenen Drehvorrichtung 20 dargestellt, wobei an dieser Drehvorrichtung 20 zwei Rotorblätter 22 mittels nicht näher dargestellten Befestigungsmittel befestigt sind. Die Rotorblätter 22 sind dabei an gegenüberliegenden Seitenbereichen mittels nicht näher dargestellten Befestigungsmittel jeweils an der Drehvorrichtung 20 befestigt, sodass sie, wenn die Drehvorrichtung 20 um ihre Drehachse rotiert, mitrotieren. In einer nicht näher dargestellten Ausführungsform ist es vorstellbar, dass mehr als zwei Rotorblätter 22 entsprechend an dieser Drehvorrichtung 20 befestigt sind. Beispielsweise könnten es insgesamt vier sein. Auch mehr als vier sind vorstellbar. Auch können diese Rotorblätter 22 dann versetzt über mindestens zwei Ebenen vorgesehen sein. Die dargestellten zwei Rotorblätter 22 sind jeweils ausgelegt ihre jeweilige Form von einer im Ruhezustand in Längsrichtung vorgewölbten Form in Richtung Fluggerät 12 während einer Rotation ab einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit aufgrund einer benutzerdefiniert vorgesehenen Biegesteifigkeit der jeweiligen Rotorblätter 22 in eine im Wesentlichen in Längsrichtung plane Form zu verändern. Mit anderen Worten sind die zwei dargestellten Rotorblätter 22 momentan im Ruhezustand und in einer eingeklappten Position der Rotorarmvorrichtung 14 platzsparend an dem Fluggerät 12 anliegend dargestellt. In dieser Positionierung sind sie somit besonders platzsparend angeordnet, sodass in diesem dargestellten Zustand das Fluggerät 12 besonders gut geparkt werden kann beziehungsweise in dem Betriebszustand „Parken“ dargestellt ist. 1 Figure 11 shows a schematic side view of rotor assemblies 10 on an aircraft 12th in a folded state. In relation to the image plane, there is a rotor arrangement on the left 10 shown, which is designed to be used in the sense of a main rotor, and on the right is a rotor assembly 10 shown, which is designed to be used in the sense of a tail rotor. Here are the two rotor arrangements shown 10 each, except for the dimensioning of the components designed for the respective field of activity, has a similar structure. The following is the left rotor assembly 10 described in more detail, with similar components despite the size difference on the right rotor assembly 10 are provided with the same reference numerals for understanding. The rotor assembly 10 is with a rotor arm device 14th shown which with a first end 16 movable on a fastening system, not shown, on a flight capsule 18th of the aircraft 12th is attached so that the rotor arm device 14th by means of the fastening system on the aircraft 12th or the flight capsule 18th of the aircraft is attached and is movable in this attached state in at least two positions. As already mentioned above, the collapsed state is shown. In addition, the rotor arm device is 14th with one on a second end 19th provided rotating device 20th shown, being on this rotating device 20th two rotor blades 22nd are fastened by means of fastening means not shown in detail. The rotor blades 22nd are in each case on opposite side areas by means of fastening means not shown in detail on the rotating device 20th attached so they when the rotating device 20th rotates around its axis of rotation, co-rotate. In an embodiment not shown in more detail, it is conceivable that more than two rotor blades 22nd accordingly on this rotating device 20th are attached. For example, there could be a total of four. More than four are also conceivable. These rotor blades can also 22nd then be provided offset over at least two levels. The two rotor blades shown 22nd are each designed their respective shape from a shape protruding in the longitudinal direction in the rest state in the direction of the aircraft 12th during a rotation from a predetermined speed of rotation on the basis of a user-defined bending stiffness of the respective rotor blades 22nd to change into a substantially planar shape in the longitudinal direction. In other words, the two are shown rotor blades 22nd momentarily at rest and in a folded position of the rotor arm device 14th space-saving on the aircraft 12th shown attached. In this positioning, they are thus arranged in a particularly space-saving manner, so that the aircraft is in this illustrated state 12th can be parked particularly well or is shown in the “Parking” operating state.

2 zeigt eine schematische Draufsicht von Rotoranordnungen 10 an einem Fluggerät 12 in einem eingeklappten Zustand. 2 zeigt dabei die gleichen Gegenstände wie 1. Es gelten somit die gleichen Bezugszeichen, welche an dieser Stelle nicht neu eingeführt werden. Besonders gut ist in dieser Draufsicht zu erkennen, inwiefern alle Rotorblätter 22 eine vorgewölbte Form in Richtung Fluggerät 12 aufweisen, sodass die Rotorblätter 22 im Ruhezustand und in einem eingeklappten Zustand der Rotorarmvorrichtung 14 im Wesentlichen an einer Außenkontur 24 des Fluggeräts 12 anliegen beziehungsweise im Wesentlichen flächig an der Flugkapsel 18, welche auch als Karosserie bezeichnet werden kann, des Fluggeräts 12 anordenbar sind. 2 Figure 11 shows a schematic top view of rotor assemblies 10 on an aircraft 12th in a folded state. 2 shows the same items as 1 . The same reference numerals apply, which are not newly introduced at this point. In this top view, it is particularly easy to see to what extent all rotor blades are 22nd a bulging shape towards the aircraft 12th have so that the rotor blades 22nd in the rest state and in a folded state of the rotor arm device 14th essentially on an outer contour 24 of the aircraft 12th rest or essentially flat on the flight capsule 18th , which can also be referred to as the body, of the aircraft 12th can be arranged.

3 zeigt eine schematische Seitenansicht von Rotoranordnungen 10 an einem Fluggerät 12 in einem ausgeklappten Zustand. 3 zeigt dabei die gleichen Gegenstände wie 1 und 2. Es gelten somit die gleichen Bezugszeichen, welche an dieser Stelle nicht neu eingeführt werden. Die Rotorblätter 22 sind nunmehr im Betriebszustand „Fliegen“ oder „Hovern“ dargestellt. Mit anderen Worten befinden sich die Rotorblätter 22 in einer jeweiligen Rotation mit einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit, sodass sie ihre Form aufgrund einer benutzerdefiniert vorgesehenen Biegesteifigkeit der jeweiligen Rotorblätter 22 in eine im Wesentlichen in Längsrichtung plane Form gegenüber den zuvor dargestellten Formen in 1 und 2 verändert haben. 3 Figure 11 shows a schematic side view of rotor assemblies 10 on an aircraft 12th in an unfolded state. 3 shows the same items as 1 and 2 . The same reference numerals apply, which are not newly introduced at this point. The rotor blades 22nd are now shown in the operating status "Flying" or "Hovering". In other words, there are the rotor blades 22nd in a respective rotation at a predetermined speed of rotation, so that their shape is based on a user-defined bending stiffness of the respective rotor blades 22nd in a substantially planar shape in the longitudinal direction compared to the shapes shown in FIG 1 and 2 have changed.

4 zeigt eine schematische Draufsicht von Rotoranordnungen 10 an einem Fluggerät 12 in einem ausgeklappten Zustand. 4 zeigt dabei die gleichen Gegenstände wie 1, 2 und 3. Es gelten somit die gleichen Bezugszeichen, welche an dieser Stelle nicht neu eingeführt werden. 4th Figure 11 shows a schematic top view of rotor assemblies 10 on an aircraft 12th in an unfolded state. 4th shows the same items as 1 , 2 and 3 . The same reference numerals apply, which are not newly introduced at this point.

5 zeigt eine schematische Ansicht von einem Rotorblatt 22 im Rotationszustand. Dabei ist das Rotorblatt 22 mittels nicht näher dargestellten Befestigungsmitteln an einer Drehvorrichtung 20 von einer ebenfalls nicht näher dargestellten Rotorarmvorrichtung 14 von einer Rotoranordnung 10 befestigt dargestellt. Das dargestellte Rotorblatt 22 ist dabei ausgelegt seine Form von einer im Ruhezustand in Längsrichtung vorgewölbten Form während einer Rotation ab einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit aufgrund einer benutzerdefiniert vorgesehenen Biegesteifigkeit des Rotorblatts 22 in eine im Wesentlichen in Längsrichtung plane Form, wie dargestellt, zu verändern, sodass das Rotorblatt 22 im Ruhezustand platzsparend an einem nicht näher dargestellten Fluggerät 12, an welchem das Rotorblatt 22 vorgesehen ist, anordenbar ist und im Flugzustand einen energieeffizienten Flug gewährleistet. 5 shows a schematic view of a rotor blade 22nd in the state of rotation. Here is the rotor blade 22nd by means of fastening means, not shown in detail, on a rotating device 20th from a rotor arm device, also not shown in detail 14th from a rotor assembly 10 attached shown. The illustrated rotor blade 22nd its shape is designed from a shape that protrudes in the longitudinal direction in the idle state during a rotation from a predetermined rotational speed on the basis of a user-defined bending stiffness of the rotor blade 22nd into a substantially planar shape in the longitudinal direction, as shown, so that the rotor blade 22nd in the idle state to save space on an aircraft not shown in detail 12th on which the rotor blade 22nd is provided, can be arranged and ensures energy-efficient flight when in flight.

6 zeigt eine schematische Ansicht von einem weiteren Rotorblatt 22 im Rotationszustand. Dabei ist das Rotorblatt 22 mittels nicht näher dargestellten Befestigungsmitteln an einer Drehvorrichtung 20 von einer ebenfalls nicht näher dargestellten Rotorarmvorrichtung 14 von einer Rotoranordnung 10 befestigt dargestellt. Das dargestellte Rotorblatt 22 ist dabei ausgelegt seine Form von einer im Ruhezustand in Längsrichtung vorgewölbten Form während einer Rotation ab einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit aufgrund einer benutzerdefiniert vorgesehenen Biegesteifigkeit des Rotorblatts 22 in eine im Wesentlichen in Längsrichtung plane Form, wie dargestellt, zu verändern, sodass das Rotorblatt 22 im Ruhezustand platzsparend an einem nicht näher dargestellten Fluggerät 12, an welchem das Rotorblatt 22 vorgesehen ist, anordenbar ist und im Flugzustand einen energieeffizienten Flug gewährleistet. Dabei werden abweichend von der 5 abweichende Formen sowohl der Drehvorrichtung 20 als auch des Rotorblatts 22 in der 6 beispielhaft dargestellt. Es sind weitere Formen dieser Gegenstände vorstellbar. Im Wesentlichen mittig entlang einer Längsachse des Rotorblatts 22 sind zwei im Wesentlichen ovale Bereiche 26 dargestellt. In diesen jeweiligen Bereichen 26 kann mittels besonderer Anordnung des dort vorgesehenen Materials beziehungsweise des dort vorgesehenen Materialmix und/oder einer besonderen Formgestaltung des Rotorblatts 22 eine gezielte Biegeweichheit bereitgestellt werden, sodass das dargestellte Rotorblatt 22 dabei ausgelegt ist seine Form von einer im Ruhezustand in Längsrichtung vorgewölbten Form während einer Rotation ab einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit aufgrund einer benutzerdefiniert vorgesehenen Biegesteifigkeit des Rotorblatts 22 in eine im Wesentlichen in Längsrichtung plane Form, wie dargestellt, zu verändern, sodass das Rotorblatt 22 im Ruhezustand platzsparend an einem nicht näher dargestellten Fluggerät 12, an welchem das Rotorblatt 22 vorgesehen ist, anordenbar ist und im Flugzustand einen energieeffizienten Flug gewährleistet. Auch kann in diesen Bereichen etwa zumindest teilweise ein Wechsel des Materials vorgesehen sein, sodass der vorgesehene und oben beschriebene Effekt entsprechend benutzerdefiniert einstellbar bereitstellbar ist. 6th shows a schematic view of a further rotor blade 22nd in the state of rotation. Here is the rotor blade 22nd by means of fastening means, not shown in detail, on a rotating device 20th from a rotor arm device, also not shown in detail 14th from a rotor assembly 10 shown attached. The illustrated rotor blade 22nd its shape is designed from a shape that protrudes in the longitudinal direction in the idle state during a rotation from a predetermined rotational speed on the basis of a user-defined bending stiffness of the rotor blade 22nd into a substantially planar shape in the longitudinal direction, as shown, so that the rotor blade 22nd in the idle state to save space on an aircraft not shown in detail 12th on which the rotor blade 22nd is provided, can be arranged and ensures energy-efficient flight when in flight. Notwithstanding the 5 different forms of both the turning device 20th as well as the rotor blade 22nd in the 6th shown as an example. Other forms of these objects are conceivable. Essentially centrally along a longitudinal axis of the rotor blade 22nd are two essentially oval areas 26th shown. In these respective areas 26th can by means of a special arrangement of the material provided there or the material mix provided there and / or a special shape of the rotor blade 22nd a targeted flexibility can be provided, so that the rotor blade shown 22nd In this case, its shape is designed from a shape that protrudes in the longitudinal direction in the idle state during a rotation from a predetermined rotational speed on the basis of a user-defined bending stiffness of the rotor blade 22nd into a substantially planar shape in the longitudinal direction, as shown, so that the rotor blade 22nd in the idle state to save space on an aircraft not shown in detail 12th on which the rotor blade 22nd is provided, can be arranged and ensures energy-efficient flight when in flight. A change of the material can also be provided in these areas, for example, at least partially, so that the effect provided and described above can be provided in a user-defined manner.

7 zeigt eine schematische Ansicht von einem weiteren Rotorblatt 22 im Rotationszustand. Dabei ist das Rotorblatt 22 mittels nicht näher dargestellten Befestigungsmitteln an einer Drehvorrichtung 20 von einer ebenfalls nicht näher dargestellten Rotorarmvorrichtung 14 von einer Rotoranordnung 10 befestigt dargestellt. Das dargestellte Rotorblatt 22 ist dabei ausgelegt seine Form von einer im Ruhezustand in Längsrichtung vorgewölbten Form während einer Rotation ab einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit aufgrund einer benutzerdefiniert vorgesehenen Biegesteifigkeit des Rotorblatts 22 in eine im Wesentlichen in Längsrichtung plane Form, wie dargestellt, zu verändern, sodass das Rotorblatt 22 im Ruhezustand platzsparend an einem nicht näher dargestellten Fluggerät 12, an welchem das Rotorblatt 22 vorgesehen ist, anordenbar ist und im Flugzustand einen energieeffizienten Flug gewährleistet. Dabei werden abweichend von der 5 abweichende Formen sowohl der Drehvorrichtung 20 als auch des Rotorblatts 22 in der 6 beispielhaft dargestellt. Es sind weitere Formen dieser Gegenstände vorstellbar. Im Wesentlichen mittig entlang einer Längsachse des Rotorblatts 22 sind zwei im Wesentlichen eckige Bereiche 28 dargestellt. In diesen jeweiligen Bereichen 28 kann mittels besonderer Anordnung des dort vorgesehenen Materials beziehungsweise des dort vorgesehenen Materialmix und/oder einer besonderen Formgestaltung des Rotorblatts 22 eine gezielte Biegeweichheit bereitgestellt werden, sodass das dargestellte Rotorblatt 22 dabei ausgelegt ist seine Form von einer im Ruhezustand in Längsrichtung vorgewölbten Form während einer Rotation ab einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit aufgrund einer benutzerdefiniert vorgesehenen Biegesteifigkeit des Rotorblatts 22 in eine im Wesentlichen in Längsrichtung plane Form, wie dargestellt, zu verändern, sodass das Rotorblatt 22 im Ruhezustand platzsparend an einem nicht näher dargestellten Fluggerät 12, an welchem das Rotorblatt 22 vorgesehen ist, anordenbar ist und im Flugzustand einen energieeffizienten Flug gewährleistet. Auch kann in diesen Bereichen etwa zumindest teilweise ein Wechsel des Materials vorgesehen sein, sodass der vorgesehene und oben beschriebene Effekt entsprechend benutzerdefiniert einstellbar bereitstellbar ist. 7th shows a schematic view of a further rotor blade 22nd in the state of rotation. Here is the rotor blade 22nd by means of fastening means, not shown in detail, on a rotating device 20th from a rotor arm device, also not shown in detail 14th from a rotor assembly 10 shown attached. The illustrated rotor blade 22nd its shape is designed from a shape that protrudes in the longitudinal direction in the idle state during a rotation from a predetermined rotational speed on the basis of a user-defined bending stiffness of the rotor blade 22nd into a substantially planar shape in the longitudinal direction, as shown, so that the rotor blade 22nd in the idle state to save space on an aircraft not shown in detail 12th on which the rotor blade 22nd is provided, can be arranged and ensures energy-efficient flight when in flight. Notwithstanding the 5 different forms of both the turning device 20th as well as the rotor blade 22nd in the 6th shown as an example. Other forms of these objects are conceivable. Essentially centrally along a longitudinal axis of the rotor blade 22nd are two essentially angular areas 28 shown. In these respective areas 28 can by means of a special arrangement of the material provided there or the material mix provided there and / or a special shape of the rotor blade 22nd a targeted flexibility can be provided, so that the rotor blade shown 22nd In this case, its shape is designed from a shape that protrudes in the longitudinal direction in the idle state during a rotation from a predetermined rotational speed on the basis of a user-defined bending stiffness of the rotor blade 22nd into a substantially planar shape in the longitudinal direction, as shown, so that the rotor blade 22nd in the idle state to save space on an aircraft not shown in detail 12th on which the rotor blade 22nd is provided, can be arranged and ensures energy-efficient flight when in flight. A change of the material can also be provided in these areas, for example, at least partially, so that the effect provided and described above can be provided in a user-defined manner.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: RotoranordnungRotor assembly
1212th: FluggerätAircraft
1414th: RotorarmvorrichtungRotor arm device
1616: erstes Endefirst end
1818th: FlugkapselFlight capsule
1919th: zweite Endesecond end
2020th: DrehvorrichtungTurning device
2222nd: RotorblattRotor blade
2424: AußenkonturOuter contour
2626th: ovaler Bereichoval area
2828: eckiger Bereichangular area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

US 2016/0347441 A1 [0003]US 2016/0347441 A1 [0003]
CN 100513214 C [0004]CN 100513214 C [0004]
CN 108437725 A [0005]CN 108437725 A [0005]

Claims

Rotoranordnung (10) für ein senkrecht startbares Fluggerät (12) umfassend eine beweglich mit einem ersten Ende (16) an einem Befestigungssystem der Rotoranordnung (10) befestigte Rotorarmvorrichtung (14), sodass die Rotorarmvorrichtung (14) mittels des Befestigungssystems an einem Fluggerät (12) befestigbar und in einem befestigten Zustand in wenigstens zwei Positionen bewegbar ist, wobei die Rotorarmvorrichtung (14) zudem wenigstens zwei an einer Drehvorrichtung (20) an einem zweiten Ende der Rotorarmvorrichtung (14) gelagerte Rotorblätter (22) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Rotorblätter (22) jeweils ausgelegt sind, ihre jeweilige Form von einer im Ruhezustand in Längsrichtung vorgewölbten Form in Richtung Fluggerät (12) während einer Rotation ab einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit aufgrund einer vorbestimmten Biegesteifigkeit der jeweiligen Rotorblätter (22) in eine im Wesentlichen in Längsrichtung plane Form zu verändern, sodass die wenigstens zwei Rotorblätter (22) im Ruhezustand und in einer eingeklappten Position der Rotorarmvorrichtung (14) an dem Fluggerät (12) anliegen.A rotor assembly (10) for a vertically launchable aircraft (12) comprising a rotor arm device (14) movably attached at a first end (16) to a fastening system of the rotor assembly (10), so that the rotor arm device (14) is attached to an aircraft (12) by means of the fastening system ) can be fastened and can be moved in a fastened state in at least two positions, the rotor arm device (14) also comprising at least two rotor blades (22) mounted on a rotating device (20) at a second end of the rotor arm device (14), characterized in that the At least two rotor blades (22) are each designed to change their respective shape from a shape that protrudes in the longitudinal direction in the direction of the aircraft (12) during a rotation from a predetermined rotational speed due to a predetermined flexural rigidity of the respective rotor blades (22) in a substantially longitudinal direction to change planar shape, so that the at least between ei rotor blades (22) rest against the aircraft (12) when the rotor arm device (14) is at rest and in a folded position.

Rotoranordnung (10) nach Anspruch 1, wobei die vorgewölbte Form der jeweiligen Rotorblätter (22) im Wesentlichen gemäß einer Außenkontur (24) des Fluggeräts (12), an welchem die Rotoranordnung (10) angeordnet ist, vorgesehen ist, sodass die wenigstens zwei Rotorblätter (22) im Ruhezustand und in einem eingeklappten Zustand der Rotorarmvorrichtung (14) im Wesentlichen flächig an einer Karosserie des Fluggeräts (12) anordenbar sind.Rotor assembly (10) according to Claim 1 , wherein the bulging shape of the respective rotor blades (22) is provided essentially according to an outer contour (24) of the aircraft (12) on which the rotor arrangement (10) is arranged, so that the at least two rotor blades (22) in the idle state and in a folded state of the rotor arm device (14) can be arranged essentially flat on a body of the aircraft (12).

Rotoranordnung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die vorgewölbte Form der jeweiligen Rotorblätter (22) über die gesamte Längserstreckung der jeweiligen Rotorblätter (22) in Längsrichtung vorgesehen ist, sodass die wenigstens zwei Rotorblätter (22) im Ruhezustand und in einem eingeklappten Zustand der Rotorarmvorrichtung (14) im Wesentlichen flächig an einer Karosserie des Fluggeräts (12) anordenbar sind.Rotor arrangement (10) according to one of the preceding claims, wherein the protruding shape of the respective rotor blades (22) is provided over the entire longitudinal extent of the respective rotor blades (22) in the longitudinal direction, so that the at least two rotor blades (22) in the rest state and in a folded state of the rotor arm device (14) can be arranged essentially flat on a body of the aircraft (12).

Rotoranordnung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Länge der jeweiligen Rotorblätter (22) maximal einer Länge der Rotorarmvorrichtung (14) von dem ersten Ende (16) bis zu dem zweiten Ende (19) und/oder maximal einer Länge des Fluggeräts (12), an welchem die Rotoranordnung (10) angeordnet ist, beträgt.Rotor arrangement (10) according to one of the preceding claims, wherein a length of the respective rotor blades (22) is a maximum of a length of the rotor arm device (14) from the first end (16) to the second end (19) and / or a maximum of a length of the aircraft (12), on which the rotor assembly (10) is arranged, is.

Rotoranordnung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die jeweiligen Rotorblätter (22) zumindest anteilig oder komplett zumindest eines oder zumindest zwei der folgenden Materialien umfassen: kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff, glasfaserverstärkter Kunststoff, Titan, Aluminium.Rotor arrangement (10) according to one of the preceding claims, wherein the respective rotor blades (22) at least partially or completely comprise at least one or at least two of the following materials: carbon fiber reinforced plastic, glass fiber reinforced plastic, titanium, aluminum.

Rotoranordnung (10) nach Anspruch 5, wobei die jeweiligen Rotorblätter zumindest anteilig in einer Sandwichbauweise erstellt sind.Rotor assembly (10) according to Claim 5 , wherein the respective rotor blades are at least partially created in a sandwich construction.

Rotorblatt (22) für eine Rotoranordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorblatt (22) ausgelegt ist, seine Form von einer im Ruhezustand in Längsrichtung vorgewölbten Form während einer Rotation ab einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit aufgrund einer vorbestimmten Biegesteifigkeit des Rotorblatts (22) in eine im Wesentlichen in Längsrichtung plane Form zu verändern, sodass das Rotorblatt (22) im Ruhezustand an einem Fluggerät (12) an welchem das Rotorblatt (22) vorgesehen ist, anordenbar ist.Rotor blade (22) for a rotor arrangement (10) according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that the rotor blade (22) is designed to change its shape from a shape protruding in the longitudinal direction in the rest state during a rotation from a predetermined rotational speed due to a predetermined flexural rigidity of the rotor blade (22) into an essentially planar shape in the longitudinal direction, so that the rotor blade (22) can be arranged in the idle state on an aircraft (12) on which the rotor blade (22) is provided.

Rotorblatt (22) nach Anspruch 7, wobei das Rotorblatt (22) zumindest anteilig oder komplett zumindest eines oder zumindest zwei der folgenden Materialien umfasst: kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff, glasfaserverstärkter Kunststoff, Titan, Aluminium.Rotor blade (22) after Claim 7 wherein the rotor blade (22) comprises at least partially or completely at least one or at least two of the following materials: carbon fiber reinforced plastic, glass fiber reinforced plastic, titanium, aluminum.

Rotorblatt (22) nach Anspruch 8, wobei das jeweilige Rotorblatt (22) zumindest anteilig in einer Sandwichbauweise erstellt ist.Rotor blade (22) after Claim 8 , wherein the respective rotor blade (22) is at least partially created in a sandwich construction.

Fluggerät (12) umfassend zumindest eine Rotoranordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.Aircraft (12) comprising at least one rotor arrangement (10) according to one of the Claims 1 until 6th .