DE102021113538A1 - aircraft - Google Patents

Abstract

Es wird ein Fluggerät vorgestellt mit einem Rumpf (10), wenigstens drei vertikal wirkenden Antriebseinheiten (11, 12, 13, 14), und wenigstens einer horizontal wirkenden Antriebseinheit (15), wobei das Fluggerät wenigstens zwei symmetrisch zu einer Längsachse des Fluggeräts angeordnete Tragflächen (25) umfasst, welche aus jeweils wenigstens drei teleskopierbaren Segmenten (25a..25k) bestehen, welche durch einen umlaufenden Ketten- oder Zahnriementrieb ein- bzw. ausfahrbar sind.An aircraft is presented with a fuselage (10), at least three vertically acting drive units (11, 12, 13, 14) and at least one horizontally acting drive unit (15), the aircraft having at least two wings arranged symmetrically to a longitudinal axis of the aircraft (25), which each consist of at least three telescoping segments (25a..25k), which can be retracted or extended by a circulating chain or toothed belt drive.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fluggerät mit einem Rumpf, wenigstens einer vertikal wirkenden Antriebseinheit, und wenigstens einer horizontal wirkenden Antriebseinheit, wobei das Fluggerät wenigstens zwei symmetrisch zu einer Längsachse des Fluggeräts angeordnete Tragflächen umfasst.The invention relates to an aircraft with a fuselage, at least one vertically acting drive unit and at least one horizontally acting drive unit, the aircraft comprising at least two wings arranged symmetrically to a longitudinal axis of the aircraft.

Senkrecht startende Fluggeräte sind aus dem Stand der Technik bekannt, und werden auch als VTOL (Vertical Take Off and Landing) bezeichnet. Sie finden insbesondere dort Anwendung, wo für Start und Landung des Fluggeräts nur eingeschränkter Raum zur Verfügung steht, beispielsweise in städtischen Ballungsgebieten, oder wo keine geeigneten Start- bzw. Landebahnen vorhanden sind. Klassische Beispiele sind Helikopter und Multikopter.Vertical take-off aircraft are known from the prior art and are also referred to as VTOL (Vertical Take Off and Landing). They are used in particular where there is only limited space available for take-off and landing of the aircraft, for example in urban areas, or where no suitable runways are available. Classic examples are helicopters and multicopters.

Ein Nachteil von solchen klassischen VTOL ist eine geringe Energieeffizienz im Horizontalflug. Gerade elektrisch betriebene VTOL haben aufgrund geringer Batteriekapazität daher nur eine sehr begrenzte Reichweite, was ihre Nutzbarkeit einschränkt.A disadvantage of such classic VTOL is a low energy efficiency in level flight. Due to the low battery capacity, electrically operated VTOLs in particular have a very limited range, which limits their usability.

Einige VTOL-Konzepte sehen für Start und Landung einen vertikal wirkenden Antrieb, beispielsweise einen oder mehrere Rotoren, und für den Horizontalflug einen horizontal wirkenden Antrieb in Kombination mit Tragflächen. Hierdurch lassen sich größere Reichweiten erreichen. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die bei Start und Landung nicht benötigten Tragflächen relativ viel Raum einnehmen, und somit das Manövrieren des Fluggeräts erschweren.Some VTOL concepts see a vertically acting drive, for example one or more rotors, for take-off and landing, and a horizontally acting drive in combination with wings for level flight. This allows greater ranges to be achieved. The disadvantage here, however, is that the wings that are not required for takeoff and landing take up a relatively large amount of space, and thus make maneuvering of the aircraft more difficult.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fluggerät bereitzustellen, welches zur Aufbewahrung sowie bei Start und Landung möglichst wenig Raum einnimmt, bevorzugt nicht mehr Raum, als der Rumpf des Fluggeräts selbst einnimmt. Erst in bestimmter Flughöhe soll sich das Gerät in ein „herkömmliches“ Flugzeug verwandeln, also auch derartige äußere Abmessungen einnehmen und daraufhin in den Horizontalflug übergehen. Am Bestimmungsort soll das Fluggerät wieder seine ursprüngliche, kleine Form einnehmen und senkrecht landen.One object of the invention is to provide an aircraft that takes up as little space as possible for storage and for takeoff and landing, preferably no more space than the fuselage of the aircraft itself. Only at a certain altitude should the device transform into a "conventional" aircraft, i.e. take on such external dimensions and then switch to level flight. At the destination, the aircraft should return to its original, small form and land vertically.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Fluggerät mit einem Rumpf, wenigstens drei vertikal wirkenden Antriebseinheiten, und wenigstens einer horizontal wirkenden Antriebseinheit, wobei das Fluggerät wenigstens zwei symmetrisch zu einer Längsachse des Fluggeräts angeordnete Tragflächen umfasst, welche aus jeweils wenigstens drei teleskopierbaren Segmenten bestehen, welche durch einen umlaufenden Ketten- oder Zahnriementrieb ein- bzw. ausfahrbar sind.According to the invention, this object is achieved by an aircraft with a fuselage, at least three vertically acting drive units, and at least one horizontally acting drive unit, the aircraft comprising at least two wings arranged symmetrically to a longitudinal axis of the aircraft, each of which consists of at least three telescoping segments , which can be retracted or extended by a revolving chain or toothed belt drive.

Teleskopierbare Tragflächen sind an sich schon seit längerer Zeit bekannt. Sie wurden hauptsächlich entwickelt, um die Flugeigenschaften eines Fluggeräts an unterschiedliche Einsatzbedingungen, beispielsweise Flughöhen und/oder Geschwindigkeiten, anzupassen. Allerdings wurde bislang noch kein zufriedenstellender Mechanismus entwickelt, mit welchem sich die teleskopierbaren Tragflächen ein- und ausfahren lassen, ohne viel Gewicht und Bauraum zu beanspruchen. Bestehende Konzepte beinhalten Zahnstangen, Spindelstangen oder Hydraulikzylinder.Telescopic wings have been known per se for a long time. They were mainly developed to adapt the flight characteristics of an aircraft to different operating conditions, such as flight altitudes and/or speeds. However, no satisfactory mechanism has yet been developed with which the telescoping wings can be retracted and extended without taking up a lot of weight and space. Existing concepts include toothed racks, spindle rods or hydraulic cylinders.

Im Gegensatz dazu lässt sich der erfindungsgemäße umlaufende Ketten- oder Zahnriementrieb mit geringem Gewicht und Bauraum realisieren, und ist gleichzeitig spiel- und verschleißarm.In contrast to this, the circulating chain or toothed belt drive according to the invention can be implemented with low weight and space, and at the same time has little play and little wear.

In einer möglichen Ausführung eines Fluggeräts gemäß der Erfindung kann jede der wenigstens zwei Tragflächen ein Basissegment, ein oder mehrere Zwischensegmente, und ein Spitzensegment umfassen. Die Basissegmente sind dabei fest mit dem Rumpf verbunden bzw. in diesen integriert.In a possible embodiment of an aircraft according to the invention, each of the at least two wings can comprise a base segment, one or more intermediate segments, and a tip segment. The base segments are firmly connected to the hull or integrated into it.

Der Ketten- oder Zahnriementrieb kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung mehrere Umlenkrollen umfassen, wobei jedes Basissegment eine distale Umlenkrolle umfasst, und jedes Zwischensegment eine proximale und eine distale Umlenkrolle umfasst. Der Begriff „proximal“ bedeutet im Sinne der Erfindung „nah am Rumpf“, während der Begriff „distal“ im Sinne der Erfindung „entfernt vom Rumpf“ bedeutet. Der Begriff „Umlenkrolle“ umfasst im Sinne der Erfindung nicht angetriebene drehbare Elemente, um welche die Antriebskette umgelenkt werden kann. Der Begriff „Umlenkrolle“ kann dabei explizit auch Ritzel umfassen. Der Ketten- oder Zahnriementrieb kann weiterhin einen Antriebsmotor und ein mit dem Antriebsmotor verbundenes Antriebsritzel umfassen.According to a development of the invention, the chain or toothed belt drive can comprise a plurality of deflection rollers, with each base segment comprising a distal deflection roller and each intermediate segment comprising a proximal and a distal deflection roller. The term "proximal" means "close to the torso" within the meaning of the invention, while the term "distal" means "distant from the torso" within the meaning of the invention. In the context of the invention, the term “deflection pulley” includes non-driven rotatable elements around which the drive chain can be deflected. The term “deflection pulley” can also explicitly include pinions. The chain or toothed belt drive can also include a drive motor and a drive pinion connected to the drive motor.

In einer bevorzugten Ausführung eines Fluggeräts gemäß der Erfindung kann eine Antriebskette bzw. ein Antriebsriemen des Ketten- oder Zahnriementriebs von dem Antriebsritzel zu der Umlenkrolle des Basissegments der ersten Tragfläche, von dort nacheinander jeweils zur proximalen Umlenkrolle und dann zur distalen Umlenkrolle eines jeden Zwischensegments der ersten Tragfläche, von dort zu einem Fixpunkt an dem Spitzensegment der ersten Tragfläche, von dort zu der Umlenkrolle des Basissegments der zweiten Tragfläche, von dort nacheinander jeweils zur proximalen Umlenkrolle und dann zur distalen Umlenkrolle eines jeden Zwischensegments der zweiten Tragfläche, von dort zu einem Fixpunkt an dem Spitzensegment der zweiten Tragfläche, und dann zurück zum Antriebsritzel verlaufen. An den Fixpunkten ist die Antriebskette bzw. der Antriebsriemen jeweils fest mit den Spitzensegmenten verbunden. Die Antriebskette bzw. der Antriebsriemen und die Umlenkrollen bilden auf diese Weise einen geschlossenen Ketten- bzw. Zahnriementrieb, der mit einem einzigen Antrieb angetrieben werden kann, um beide Tragflächen ein- oder auszufahren.In a preferred embodiment of an aircraft according to the invention, a drive chain or a drive belt of the chain or toothed belt drive can be routed from the drive pinion to the deflection roller of the base segment of the first wing, from there in succession to the proximal deflection roller and then to the distal deflection roller of each intermediate segment of the first wing, from there to a fixed point on the tip segment of the first wing, from there to the pulley of the base segment of the second wing, from there in succession to the proximal pulley and then to the distal pulley of each intermediate segment of the second wing, from there to a fixed point the tip segment of the second wing, and then back to the pinion gear. The drive chain or drive belt is fixed to the top segments at the fixed points connected. In this way, the drive chain or the drive belt and the deflection rollers form a closed chain or toothed belt drive, which can be driven with a single drive in order to retract or extend both wings.

In einer Ausführung eines Fluggeräts nach der Erfindung können die einzelnen Segmente der Tragflächen in teleskopierenden Linearführungen geführt sein. Die teleskopierenden Linearführungen sind vorzugsweise innerhalb des Tragflächenprofils angeordnet und können gleichzeitig den Tragflächen ihre Stabilität geben.In one embodiment of an aircraft according to the invention, the individual segments of the wings can be guided in telescoping linear guides. The telescoping linear guides are preferably arranged within the airfoil profile and can at the same time give the airfoils their stability.

Die Linearführungen können weiterhin Linearkugellager und/oder Gleitlager umfassen. Hierdurch lässt sich die Reibung beim Ein- und Ausfahren der Tragflächen reduzieren.The linear guides can also include linear ball bearings and/or plain bearings. This reduces friction when retracting and extending the wings.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung eines Fluggeräts gemäß der Erfindung kann eine Ein- bzw. Ausfahrbewegung der Tragflächen in einer Richtung erfolgen, welche mit einer Längsachse des Fluggeräts einen Winkel ungleich 90° einschließt. Auf diese Weise können die Tragflächen in eine „V“-Form ausgeführt werden, was zu gutmütigeren Flugeigenschaften führt.In a particularly advantageous embodiment of an aircraft according to the invention, the wings can be moved in and out in a direction which encloses an angle other than 90° with a longitudinal axis of the aircraft. This allows the wings to be designed into a "V" shape, resulting in more forgiving flight characteristics.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger exemplarischer Darstellungen näher erläutert. Dabei sollen die dargestellten Ausführungsbeispiele lediglich zum besseren Verständnis der Erfindung beitragen, ohne diese einzuschränken. Es zeigen:

• 1 a,b: Ein Fluggerät in einer ersten Konfiguration,
• 2 a,b: Das Fluggerät der 1 in einer zweiten Konfiguration,
• 3: teleskopierbare Tragflächen.

The invention is explained in more detail below on the basis of some exemplary illustrations. The illustrated exemplary embodiments are only intended to contribute to a better understanding of the invention, without restricting it. Show it:

• 1a,b : An aircraft in a first configuration,
• 2a,b : The aircraft of 1 in a second configuration,
• 3 : telescopic wings.

In den 1a und 1b ist ein Fluggerät 1 dargestellt. Dabei zeigt 1a das Fluggerät 1 in einer Draufsicht und 1b zeigt das Fluggerät 1 in einer Seitenansicht. Das Fluggerät umfasst einen Rumpf 10, welche zur Aufnahme von Passagieren und/oder Fracht ausgeführt ist.In the 1a and 1b an aircraft 1 is shown. while showing 1a the aircraft 1 in a plan view and 1b shows the aircraft 1 in a side view. The aircraft includes a fuselage 10 designed to accommodate passengers and/or cargo.

Weiterhin weist das Fluggerät 1 vier vertikal wirkende Antriebseinheiten 11, 12, 13, 14 sowie eine horizontale Antriebseinheit 15 auf.Furthermore, the aircraft 1 has four vertically acting drive units 11 , 12 , 13 , 14 and a horizontal drive unit 15 .

Die vertikal wirkenden Antriebseinheiten 11, 12, 13, 14 können beispielsweise Einfach- oder Doppelrotoren umfassen, die von einem Mantelring eingefasst sind. Sie werden vorzugsweise durch einen oder mehrere Elektromotoren angetrieben, welche von einem aufladbaren Energiespeicher versorgt werden. Anstelle der dargestellten vier vertikal wirkenden Antriebseinheiten 11, 12, 13, 14 können auch drei oder mehr als vier vertikale Antriebseinheiten vorgesehen sein.The vertically acting drive units 11, 12, 13, 14 can, for example, comprise single or double rotors which are surrounded by a casing ring. They are preferably driven by one or more electric motors, which are powered by a chargeable energy store. Instead of the four vertically acting drive units 11, 12, 13, 14 shown, three or more than four vertical drive units can also be provided.

Die horizontal wirkende Antriebseinheit 15 kann einen Propeller mit oder ohne Blattverstellung umfassen, und weist vorzugsweise einen verbrauchsoptimierten Verbrennungsmotor auf.The horizontally acting drive unit 15 can include a propeller with or without blade adjustment, and preferably has a consumption-optimized internal combustion engine.

Entsprechende Antriebseinheiten, Motoren und Energiespeicher sind dem Fachmann hinlänglich bekannt und sollen daher hier nicht näher erläutert werden.Corresponding drive units, motors and energy stores are well known to those skilled in the art and will therefore not be explained in more detail here.

Im dargestellten Beispiel sind an einer Unterseite des Rumpfs 10 Landekufen 20 angeordnet. Anstelle der Landekufen 20 kann auch ein festes oder einklappbares Fahrwerk vorgesehen sein.In the example shown, 10 landing skids 20 are arranged on an underside of the fuselage. Instead of the landing skids 20, a fixed or retractable undercarriage can also be provided.

Zusätzlich zu den vertikal bzw. horizontal wirkenden Antriebseinheiten 11, 12, 13, 14, 15 weist das Fluggerät 1 Tragflächen 25 sowie horizontale Leitflächen 26 und eine vertikale Leitfläche 27 auf.In addition to the vertically or horizontally acting drive units 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , the aircraft 1 has wings 25 as well as horizontal guide surfaces 26 and a vertical guide surface 27 .

In 1 sind die Trag- und Leitflächen 25, 26, 27 in einer eingezogenen Konfiguration dargestellt, in welcher die Trag- und Leitflächen nicht oder kaum über eine Außenhaut des Rumpfs 10 hinausragen. Ggf. vorgesehene aerodynamische Endscheiben an den Enden der Trag- bzw. Leitflächen können dabei dicht an der Außenhaut des Rumpfs 10 anliegen.In 1 the wings and guide surfaces 25, 26, 27 are shown in a retracted configuration in which the wings and guide surfaces do not or hardly protrude beyond an outer skin of the fuselage 10. Optionally provided aerodynamic end disks at the ends of the wings or fins can lie tightly against the outer skin of the fuselage 10 .

In der in 1 dargestellten ersten Konfiguration kann das Fluggerät 1 unter Einsatz der vertikal wirkenden Antriebseinheiten 11, 12, 13, 14 mit besonders wenig Platzbedarf senkrecht starten und landen. Ebenso kann das Fluggerät 1 in der ersten Konfiguration unkompliziert gelagert und ggf. transportiert werden. Es ist sogar denkbar, dass Fluggerät 1 zusätzlich mit einem Bodenantrieb auszustatten, so dass es eigenständig als Bodenfahrzeug nutzbar ist.in the in 1 In the first configuration shown, the aircraft 1 can take off and land vertically using the vertically acting drive units 11, 12, 13, 14 with a particularly small space requirement. Likewise, the aircraft 1 can be easily stored and, if necessary, transported in the first configuration. It is even conceivable for the aircraft 1 to be additionally equipped with a ground drive so that it can be used independently as a ground vehicle.

In den 2a, 2b ist das Fluggerät 1 in einer zweiten Konfiguration dargestellt, in welcher die Trag- und Leitflächen 25, 26, 27 ausgefahren sind. 2a zeigt wiederum eine Draufsicht und 2b eine Seitenansicht. Die Tragflächen 25 und die horizontalen Leitflächen 26 sind in der zweiten Konfiguration zu beiden Seiten des Rumpfs ausgefahren, während die vertikale Leitfläche 27 nach oben ausgefahren ist.In the 2a , 2 B the aircraft 1 is shown in a second configuration, in which the wings and guide surfaces 25, 26, 27 are extended. 2a again shows a plan view and 2 B a side view. The wings 25 and horizontal fins 26 are deployed to either side of the fuselage in the second configuration, while the vertical fin 27 is deployed upwards.

Im dargestellten Beispiel ist das Fluggerät 1 als Canard, also mit frontseitig angeordneten horizontalen Leitflächen 26, ausgeführt. Eine klassische Ausführung mit rückwärtig angeordneten horizontalen Leitflächen ist gleichermaßen denkbar. Vor- und Nachteile der jeweiligen Ausführungen sind dem Fachmann wohlbekannt, daher kann je nach Einsatzzweck eine passende Ausführung gewählt werden.In the example shown, the aircraft 1 is designed as a canard, ie with horizontal guide surfaces 26 arranged at the front. A classic design with horizontal guide surfaces arranged at the rear is equally conceivable. Advantages and disadvantages of the respective versions are well known to those skilled in the art, so depending on the a suitable version can be selected for the purpose of the sentence.

In der zweiten Konfiguration kann das Fluggerät 1 im Horizontal- bzw. Vorwärtsflug den Auftrieb der Tragflächen 25 nutzen, so dass die vertikal wirkenden Antriebseinheiten 11, 12, 13, 14 deaktiviert werden können. Die Kombination der horizontalen Antriebseinheit 15 mit den Tragflächen 25 erlaubt einen deutlich effizienteren und schnelleren Vorwärtsflug als die vertikalen Antriebseinheiten 11, 12, 13, 14, und in Kombination mit einem verbrauchsoptimierten Verbrennungsmotor zusätzlich eine deutlich vergrößerte Reichweite. Zudem kann über den Verbrennungsmotor während des Vorwärtsfluges der Energiespeicher der vertikal wirkenden Antriebseinheiten 11, 12, 13, 14 aufgeladen werden, so dass auch mit einem relativ kleinen und somit leichten Energiespeicher ausreichend Betriebszeit erreichbar ist, um das Fluggerät 1 sicher zu starten und zu landen.In the second configuration, the aircraft 1 can use the lift of the wings 25 in horizontal or forward flight, so that the vertically acting drive units 11, 12, 13, 14 can be deactivated. The combination of the horizontal drive unit 15 with the wings 25 allows a significantly more efficient and faster forward flight than the vertical drive units 11, 12, 13, 14, and in combination with a consumption-optimized combustion engine, a significantly increased range. In addition, the energy store of the vertically acting drive units 11, 12, 13, 14 can be charged via the internal combustion engine during the forward flight, so that even with a relatively small and therefore light energy store, sufficient operating time can be achieved to safely take off and land the aircraft 1 .

Nach Erreichen des Reiseziels können die vertikal wirkenden Antriebseinheiten 11, 12, 13, 14 aktiviert und die horizontal wirkende Antriebseinheit 15 deaktiviert werden. Danach können die Trag- und Leitflächen 25, 26, 27 eingezogen und das Fluggerät 1 mit minimalem Platzbedarf wie ein Multikopter gelandet werden.After reaching the travel destination, the vertically acting drive units 11, 12, 13, 14 can be activated and the horizontally acting drive unit 15 can be deactivated. After that, the wings and guide surfaces 25, 26, 27 can be retracted and the aircraft 1 can be landed like a multicopter with minimal space requirements.

Der Mechanismus zum Ein- und Ausfahren der Trag- und Leitflächen 25, 26, 27 ist in 3 anhand der Tragflächen 25 dargestellt. 3 zeigt dabei einen vereinfachten horizontalen Schnitt durch den Rumpf des Fluggeräts 1 auf Höhe der Tragflächen 25.The mechanism for retracting and extending the wings and guide surfaces 25, 26, 27 is in 3 shown on the basis of the wings 25. 3 shows a simplified horizontal section through the fuselage of the aircraft 1 at the height of the wings 25.

Es ist erkennbar, dass die Tragflächen 25 aus mehreren Segmenten 25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f, 25g, 25h, 25i, 25k aufgebaut sind. Dabei besteht die rechte Tragfläche aus einem Basissegment 25a, Zwischensegmenten 25b, 25c, 25d, und einem Spitzensegment 25e. Die rechte Tragfläche besteht aus einem Basissegment 25f, Zwischensegmenten 25g, 25h, 25i, und einem Spitzensegment 25k.It can be seen that the wings 25 are made up of several segments 25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f, 25g, 25h, 25i, 25k. The right wing consists of a base segment 25a, intermediate segments 25b, 25c, 25d, and a tip segment 25e. The right wing consists of a base segment 25f, intermediate segments 25g, 25h, 25i, and a tip segment 25k.

Die Zwischen- und Spitzensegmente 25b, 25c, 25d, 25e, 25g, 25h, 25i, 25k sind in teleskopierenden Linearführungen 30 geführt, die den Tragflächen 25 in der ausgefahrenen Konfiguration Stabilität geben. Entsprechende Linearführungen sind beispielsweise aus der US2018/0327077A1 bekannt. Sie können mit Linearkugellagern und/oder Gleitlagern ausgestattet sein, um den Reibungswiderstand beim Ein- und Ausfahren der Tragflächen 25 zu reduzieren. Die Basissegmente 25a, 25f sind in den Rumpf 10 integriert.The intermediate and tip segments 25b, 25c, 25d, 25e, 25g, 25h, 25i, 25k are guided in telescoping linear guides 30 which provide stability to the wings 25 in the deployed configuration. Corresponding linear guides are, for example, from US2018/0327077A1 known. They can be equipped with linear ball bearings and/or plain bearings in order to reduce the frictional resistance when the wings 25 are retracted and extended. The base segments 25a, 25f are integrated into the body 10.

Die Tragflächen 25 weisen eine Pfeilform auf. Die Richtung einer Ein- und Ausfahrbewegung der Tragflächen 25 schließt daher mit einer Längsachse des Fluggeräts 1 einen Winkel ein, der von 90° abweicht.The wings 25 have an arrow shape. The direction of an extension and retraction movement of the wings 25 therefore encloses an angle with a longitudinal axis of the aircraft 1 that deviates from 90°.

Zum Ein- und Ausfahren der Tragflächen 25 ist ein umlaufender Kettentrieb vorgesehen. Der Kettentrieb umfasst eine umlaufende Kette 35, ein Antriebsritzel 36, sowie mehrere Umlenkrollen. Anstelle des Kettentriebs mit der umlaufenden Kette kann auch ein Zahnriementrieb mit umlaufendem Antriebsriemen vorgesehen sein. Je nach vorgesehenem Anwendungsfall wird der Fachmann unter Berücksichtigung verschiedener Aspekte wie z.B. Lebensdauer, Gewicht, Dehnungsverhalten, etc. die geeignete Art des Antriebs auswählen. Nachfolgend wird weiterhin ein Kettenantrieb beschrieben, der vom Fachmann ohne weiteres durch einen Zahnriementrieb ersetzt werden kann.A revolving chain drive is provided for retracting and extending the wings 25 . The chain drive includes a revolving chain 35, a drive pinion 36 and several deflection rollers. Instead of the chain drive with the circulating chain, a toothed belt drive with a circulating drive belt can also be provided. Depending on the intended application, the specialist will select the appropriate type of drive, taking into account various aspects such as service life, weight, expansion behavior, etc. A chain drive is also described below, which can easily be replaced by a toothed belt drive by a person skilled in the art.

Die Kette 35 verläuft vom Antriebsritzel 36 über eine Spannrolle 37 zu einer distalen Umlenkrolle 38 des Basissegments 25f, dann um eine proximale Umlenkrolle 39 und eine distale Umlenkrolle 40 des Zwischensegments 25g, dann um eine proximale Umlenkrolle 41 und eine distale Umlenkrolle 42 des Zwischensegments 25h, dann um eine proximale Umlenkrolle 43 und eine distale Umlenkrolle 44 des Zwischensegments 25i.The chain 35 runs from the drive sprocket 36 over a tension roller 37 to a distal deflection roller 38 of the base segment 25f, then around a proximal deflection roller 39 and a distal deflection roller 40 of the intermediate segment 25g, then around a proximal deflection roller 41 and a distal deflection roller 42 of the intermediate segment 25h, then around a proximal pulley 43 and a distal pulley 44 of the intermediate segment 25i.

Nach der Umlenkung um die Umlenkrolle 44 ist die Kette an einem Fixpunkt 45 mit dem Spitzensegment 25k verbunden, und verläuft dann weiter zu einer distalen Umlenkrolle 46 des Basissegments 25a. Dann verläuft die Kette 35 um eine proximale Umlenkrolle 47 und eine distale Umlenkrolle 48 des Zwischensegments 25b, dann um eine proximale Umlenkrolle 49 und eine distale Umlenkrolle 50 des Zwischensegments 25c, dann um eine proximale Umlenkrolle 51 und eine distale Umlenkrolle 52 des Zwischensegments 25d.After being deflected around the pulley 44, the chain is connected to the tip segment 25k at a fixed point 45 and then continues to a distal pulley 46 of the base segment 25a. The chain 35 then passes around a proximal pulley 47 and a distal pulley 48 of the intermediate segment 25b, then around a proximal pulley 49 and a distal pulley 50 of the intermediate segment 25c, then around a proximal pulley 51 and a distal pulley 52 of the intermediate segment 25d.

Nach der Umlenkung um die Umlenkrolle 52 ist die Kette 35 an einem Fixpunkt 53 mit dem Spitzensegment 25e verbunden, und verläuft dann über eine Spannrolle 54 zurück zum Antriebsritzel 36.After being deflected around the deflection roller 52, the chain 35 is connected to the tip segment 25e at a fixed point 53 and then runs back to the drive pinion 36 via a tension roller 54.

Die Funktion des Kettentriebs ist wie folgt: Zum Ausfahren der Tragflächen 25 wird das Antriebsritzel 36 über einen nicht dargestellten Antriebsmotor gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Dadurch wird die Kette 35 im Uhrzeigersinn in Bewegung gesetzt.The function of the chain drive is as follows: To extend the wings 25, the drive pinion 36 is rotated counterclockwise via a drive motor, not shown. This sets the chain 35 in motion in a clockwise direction.

Die Bewegung der Kette 35 im Uhrzeigersinn bewirkt, dass die Spitzensegmente 25e und 25k mit den Fixpunkten 45 und 53 zu den distalen Umlenkrollen der jeweils äußeren Zwischensegmente 25d und 25i gezogen und somit ausgefahren werden. Sobald die Spitzensegmente 25e, 25k ganz ausgefahren sind, werden durch eine weitere Bewegung der Kette 35 im Uhrzeigersinn jeweils die proximalen Umlenkrollen 39, 41, 43, 47, 49, 51 in Richtung der distalen Umlenkrollen 38, 40 , 42, 46, 48, 50 gezogen, so dass auch die Zwischensegmente 25b, 25c, 25d, 25g, 25h, 25i ausgefahren werden. Die Ausfahrbewegung kann durch nicht dargestellte Anschläge begrenzt werden, so dass die Segmente jeweils in eine definierte Endstellung verfahren.The clockwise movement of the chain 35 causes the tip segments 25e and 25k with the fixed points 45 and 53 to be pulled to the distal deflection rollers of the respective outer intermediate segments 25d and 25i and thus extended. As soon as the tip segments 25e, 25k are fully extended, further movement of the Chain 35 pulls the proximal deflection rollers 39, 41, 43, 47, 49, 51 clockwise in the direction of the distal deflection rollers 38, 40, 42, 46, 48, 50, so that the intermediate segments 25b, 25c, 25d, 25g, 25h, 25i to be extended. The extension movement can be limited by stops, not shown, so that the segments each move to a defined end position.

Zum Einfahren der Tragflächen 25 wird das Antriebsritzel im Uhrzeigersinn angetrieben. Dabei bewegt sich die Kette 35 entgegen dem Uhrzeigersinn und zieht dabei die Spitzensegmente 25e, 25k über die Fixpunkte 45, 53 zum Rumpf 10.To retract the wings 25, the drive pinion is driven clockwise. The chain 35 moves in a counter-clockwise direction and pulls the tip segments 25e, 25k over the fixed points 45, 53 to the fuselage 10.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

• US 2018/0327077 A1 [0031]US 2018/0327077 A1 [0031]

Claims (8)

Fluggerät mit einem Rumpf (10), wenigstens drei vertikal wirkenden Antriebseinheiten (11, 12, 13, 14), und wenigstens einer horizontal wirkenden Antriebseinheit (15), wobei das Fluggerät wenigstens zwei symmetrisch zu einer Längsachse des Fluggeräts angeordnete Tragflächen (25) umfasst, welche aus jeweils wenigstens drei teleskopierbaren Segmenten (25a..25k) bestehen, welche durch einen umlaufenden Ketten- oder Zahnriementrieb ein- bzw. ausfahrbar sind.Aircraft with a fuselage (10), at least three vertically acting propulsion units (11, 12, 13, 14) and at least one horizontally acting propulsion unit (15), wherein the aircraft comprises at least two wings (25) arranged symmetrically to a longitudinal axis of the aircraft , which each consist of at least three telescoping segments (25a..25k), which can be retracted or extended by a revolving chain or toothed belt drive. Fluggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der wenigstens zwei Tragflächen (25) ein Basissegment (25a, 25f), ein oder mehrere Zwischensegmente (25b, 25c, 25d, 25g, 25h, 25i), und ein Spitzensegment (25e, 25k) umfasst.aircraft after claim 1 , characterized in that each of the at least two airfoils (25) comprises a base segment (25a, 25f), one or more intermediate segments (25b, 25c, 25d, 25g, 25h, 25i), and a tip segment (25e, 25k). Fluggerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ketten- oder Zahnriementrieb mehrere Umlenkrollen (38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52) umfasst, wobei jedes Basissegment (25a, 25f) eine distale Umlenkrolle (38, 46) umfasst, und jedes Zwischensegment (25b, 25c, 25d, 25g, 25h, 25i) eine proximale Umlenkrolle (39, 41, 43, 47, 49, 51) und eine distale Umlenkrolle (40, 42, 44, 48, 50, 52) umfasst.aircraft after claim 2 , characterized in that the chain or toothed belt drive comprises a plurality of deflection rollers (38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52), each base segment (25a, 25f ) comprises a distal pulley (38, 46), and each intermediate segment (25b, 25c, 25d, 25g, 25h, 25i) a proximal pulley (39, 41, 43, 47, 49, 51) and a distal pulley (40, 42, 44, 48, 50, 52). Fluggerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ketten- oder Zahnriementrieb einen Antriebsmotor und ein mit dem Antriebsmotor verbundenes Antriebsritzel (36) umfasst.aircraft after claim 3 , characterized in that the chain or toothed belt drive comprises a drive motor and a drive pinion (36) connected to the drive motor. Fluggerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebskette (35) bzw. ein Antriebsriemen des Ketten- oder Zahnriementriebs - von dem Antriebsritzel (36) zu der Umlenkrolle (38) des Basissegments (25f) der ersten Tragfläche (25), - von dort nacheinander jeweils zur proximalen Umlenkrolle (47, 49, 51) und dann zur distalen Umlenkrolle (48, 50, 52) eines jeden Zwischensegments (25g, 25h, 25i) der ersten Tragfläche, - von dort zu einem Fixpunkt (45) an dem Spitzensegment (25k) der ersten Tragfläche (25), - von dort zu der Umlenkrolle (46) des Basissegments (25a) der zweiten Tragfläche (25), - von dort nacheinander jeweils zur proximalen Umlenkrolle (39, 41, 43) und dann zur distalen Umlenkrolle (40, 42, 44, 48, 50, 52) eines jeden Zwischensegments (25b, 25c, 25d) der zweiten Tragfläche (25), - von dort zu einem Fixpunkt (53) an dem Spitzensegment (25e) der zweiten Tragfläche (25), - und dann zurück zum Antriebsritzel (36) verläuft.aircraft after claim 4 , characterized in that a drive chain (35) or a drive belt of the chain or toothed belt drive - from the drive pinion (36) to the deflection roller (38) of the base segment (25f) of the first wing (25), - from there in succession to proximal deflection roller (47, 49, 51) and then to the distal deflection roller (48, 50, 52) of each intermediate segment (25g, 25h, 25i) of the first wing, - from there to a fixed point (45) on the tip segment (25k) the first bearing surface (25), - from there to the deflection roller (46) of the base segment (25a) of the second bearing surface (25), - from there one after the other to the proximal deflection roller (39, 41, 43) and then to the distal deflection roller (40 , 42, 44, 48, 50, 52) of each intermediate segment (25b, 25c, 25d) of the second wing (25), - from there to a fixed point (53) on the tip segment (25e) of the second wing (25), - and then back to the drive pinion (36). Fluggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Segmente (25a..25k) der Tragflächen (25) in teleskopierenden Linearführungen (30) geführt sind.Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the individual segments (25a..25k) of the wings (25) are guided in telescoping linear guides (30). Fluggerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführungen (30) Linearkugellager und/oder Gleitlager umfassen.aircraft after claim 6 , characterized in that the linear guides (30) comprise linear ball bearings and/or slide bearings. Fluggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ein- bzw. Ausfahrbewegung der Tragflächen (25) in einer Richtung erfolgt, welche mit einer Längsachse des Fluggeräts einen Winkel ungleich 90° einschließt.Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the wings (25) move in and out in a direction which encloses an angle other than 90° with a longitudinal axis of the aircraft.

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