DE10241732A1

DE10241732A1 - Horizontal and vertical take-off and landing combination aircraft used as a rotary wing and fixed-wing aircraft comprises a rotor lift used as a telescopic device for a rotary wing drive lowered into and lifted out of the fuselage

Info

Publication number: DE10241732A1
Application number: DE2002141732
Authority: DE
Inventors: Jürgen Himbot
Original assignee: Hinueber Edgar V
Current assignee: Hinueber Edgar V
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2004-03-25

Abstract

Horizontal and vertical take-off and landing combination aircraft comprises a rotor lift (1) used as a telescopic device for a rotary wing drive (3). The rotary wing drive is lowered into and lifted out of the fuselage (6). A slat (2) arranged below the front wings (7) allows stabilization of the aircraft during the raising/lowering process of the rotary wing drive and during the transition from fixed-wing to rotary wing operation. Preferred Features: The rear wing (8) can be adjusted relative to the fuselage to increase agility and roll speed.

Description

Bei der Erfindung handelt es sich um ein senkrecht und horizontal start-, flug- und landefähiges Kombinationsflugzeug mit Langstrecken-Flugeigenschaften und besonderen aerodynamischen Eigenschaften.The invention is a vertically and horizontally take-off, flight and landing-capable combination aircraft with long-haul flight characteristics and special aerodynamic Characteristics.

Es ist bekannt, dass der Einsatz von Helikoptern – sog. Drehflügelflugzeuge – überall dort vorteilhaft ist, wo nur geringer Raum für Start und Landung zur Verfügung steht und wo es erforderlich ist, im Schwebeflug, d.h. auch bei niedrigsten Geschwirndigkeiten oder sogar im Rückwärtsflug operationell einsatzfähig zu sein. Nachteilig ist das Unvermögen, mit höheren Reisegeschwindigkeiten zu operieren und größere Distanzen wirtschaftlich und schnell zu überwinden.It is known that use of helicopters - so-called Rotary wing aircraft - everywhere there is advantageous where there is only little space available for take-off and landing and where necessary, in hover, i.e. even at the lowest Operational speed or even in reverse. The disadvantage is the inability to higher Operate cruising speeds and larger distances economically and overcome quickly.

Es ist bekannt, dass Flächenflugzeuge überall dort vorteilhaft einsetzbar sind, wo größere Distanzen wirtschaftlich zurückgelegt werden müssen. Nachteilig ist die Erfordernis einer umfangreicheren Infrastruktur am Boden in Form von Start- und Landebahn und das Unvermögen, über einem Zielgebiet in der Luft die Reisegeschvuindigkeit zur Erfüllung operationeller Aufgaben auf Null zu reduzieren.It is known that planes are everywhere can be used advantageously where larger distances are economical traveled Need to become. adversely is the need for a more extensive infrastructure on the ground in the form of a runway and the inability to cross a target area in the Air travel speed to perform operational tasks reduce to zero.

Gemäß dem Stand der Technik ist weiterhin bekannt, dass es bereits viele Ansätze gab und gibt, die Vorteile beider Antriebsverfahren (Rotor, Fläche) zu kombinieren (sog. Kombinationsflufzeuge). Allerdings haben diese sich bis heute aufgrund bekannter konstruktiver Probleme jener Ansätze nicht durchsetzen können, da sich ihre Konzeptionen stets sehr eng an jene bestehender Flugzeugtypen anlehnen. So ist aus England im militärischen Bereich ein Düsenflugzeug bekannt, das seine an den Haupttragflächen befindlichen Düsentriebwerke um etwa 90° schwenken kann und somit einen Vertikalschub erzeugt, mit dem es starten kann. Der Übergang in den Flächenflug ist allerdings problematisch, da während des Schwenkvorgangs der Triebwerke entweder Schub in Vertikal- oder entsprechend in Horizontalrichtung in erheblichem Maße verloren geht, wenn man nicht in der Lage ist, einen für den Betrieb unwirtschaftlich hohen Schub aufzubauen. Das selbe Konzept wurde auch mit Propellerflugzeugen getestet, wobei bei vielen dieser Prototypen aufgrund des erforderlichen erheblichen Propellerdurchnmessers eine Landung als Flächenflugzeug schwierig oder unmöglich war/ist. Derartige Ansätze sind in den Patentschriften US 3797783 A , US 4789115 A , US 05085315 A , US 05381985 A usw. zu finden.According to the prior art, it is also known that there have been and still are many approaches to combining the advantages of both drive methods (rotor, surface) (so-called combination aircraft). However, due to known constructive problems of these approaches, these have not been able to assert themselves today, since their designs are always very closely based on those of existing aircraft types. For example, a jet aircraft is known from England in the military field which can pivot its jet engines located on the main wings by about 90 ° and thus generates a vertical thrust with which it can start. The transition to fixed-wing flight is problematic, however, since either thrust in the vertical or correspondingly in the horizontal direction is lost to a considerable extent during the slewing process of the engines, if one is not able to build up a thrust that is uneconomical for the operation. The same concept was also tested with propeller aircraft, although many of these prototypes were / are difficult or impossible to land as a plane because of the considerable propeller diameter required. Such approaches are in the patents US 3797783 A . US 4789115 A . US 05085315 A . US 05381985 A etc. to find.

Nachteilig am Stand der Technik ist insbesondere: Eine Realisierung gemäß Patent Nr. US 4789115 A zeigt den Nachteil, dass die zweiflügeligen Propeller im Flächenflug in Längsrichtung des Flugzeugs ausgerichtet werden und somit neben ihrem Luftwiderstand z.B. die Pitch-Agilität des Fahrzeugs dramatisch beschränken.A disadvantage of the prior art is in particular: An implementation according to patent no. US 4789115 A shows the disadvantage that the two-bladed propellers are aligned in the longitudinal direction of the aircraft and thus, in addition to their air resistance, dramatically restrict the pitch agility of the vehicle.

Eine Realisierung gemäß Patent US 3797783 A zeigt den Nachteil, dass eine technische Umsetzung sehr aufwendig ist und die Rotorblätter ganz erheblich durch den Flächenflügel abgedeckt werden, wodurch sich ein nur geringer Wirkungsgrad ergibt.A realization according to a patent US 3797783 A shows the disadvantage that a technical implementation is very complex and the rotor blades are covered considerably by the wing, resulting in a low efficiency.

Eine Realisierung gemäß Patent US 05085315 A arbeitet auch nach dem bekannten Prinzip des Kipprotors, allerdings werden die Rotorblätter im Flächenflug nach hinten geklappt, womit zwar ihr aerodynamischer Einfluß gemindert aber nicht unterbunden ist. Es bleibt der Nachtel einer aufwendigen Synchronisation der Rotoren und ein instabiles Verhalten in der Übergangsphase.A realization according to a patent US 05085315 A also works according to the well-known principle of the tipping rotor, however the rotor blades are flipped backwards when flying, which reduces their aerodynamic influence but does not prevent them. There remains the night of a complex synchronization of the rotors and an unstable behavior in the transition phase.

Eine Realisierung gemäß Patent US 05381985 A arbeitet ebenfalls nach dem bekannten Prinzip des Kipprotors, allerdings werden je Tragfläche ein Doppelrotor mit gegenläufigen Propellern eingesetzt. Hier wird der gesamte Flügel gekippt, was aber nicht die Probleme überkommt, die mit der vorgelegten Erfindung gelöst werden.A realization according to a patent US 05381985 A also works according to the well-known principle of the tipping rotor, however, a double rotor with counter-rotating propellers is used for each wing. Here the entire wing is tilted, but this does not overcome the problems that are solved with the presented invention.

Prototypen von sog. Kipprotorflugzeugen sind z.B. Bell: XV-3, Bell-Boeing: V22, Bell-Agusta: BA609, AgustaWestland/Eurocopter: TRISYD.Prototypes of so-called tilt rotor aircraft are e.g. Bell: XV-3, Bell-Boeing: V22, Bell-Agusta: BA609, AgustaWestland / Eurocopter: TRISYD.

Andere Konzepte favorisieren den sog. Compound-Entwurf, bei dem ein Helikopter mit einer zusätzlichen Turbine ausgestattet wird, die zusätzlichen Horizontalschub erzeugt (z.B. GB 2238995 , DE 4039027 A1 , IT 1242176 B usw.). Nachteilig ist, dass die Rotorblätter stets dem Luftstrom ausgesetzt sind und somit die maximal mögliche Vorwärtsgeschwindigkeit erheblich limitieren, wobei zugleich die Materialbelastung unter Umständen erheblich erhöht wird.Other concepts favor the so-called compound design, in which a helicopter is equipped with an additional turbine that generates additional horizontal thrust (e.g. GB 2238995 . DE 4039027 A1 . IT 1242176 B etc.). It is disadvantageous that the rotor blades are always exposed to the air flow and thus considerably limit the maximum possible forward speed, with the material load being increased considerably under certain circumstances.

Boeing entwarf ein sog. HOVTOL (horizontal or vertical takeoff and landing aircraft) mit der Bezeichnung X-50A CRW (canard rotor/wing, siehe US 05454530 A ), das einen zweiblättrigen Rotor verwendet, der so breit ausgelegt ist, dass er im Horizontalflug quergestellt und arretiert wird und als Tragfläche wirken soll. Ein breiter Hauptrotor beeinflußt allerdings das Steigverhalten ungünstig. Dieses Konzept ist derzeit nur für kleine unbemannte Fahrzeuge in der Erprobung und es muß bezweifelt werden, dass es aufgrund der aerodynamischen Belastung für schnellfliegende Luftfahrzeuge technisch umsetzbar ist. Dieses Patent ( US 05454530 A ) kommt der in dieser Darstellung dokumentierten Erfindung noch am nächsten, unterscheidet sich aber dadurch erheblich, dass der Hauptrotor aufgrund der Doppelverwendung als Flächenflügel und Helikopter-Rotor stets einen technisch unbefriedigenden Kompromiss darstellen muß und dass der fehlende Vorflügel zu einer signifikanten Stabilitätseinschränkung führt.Boeing designed a so-called HOVTOL (horizontal or vertical takeoff and landing aircraft) called X-50A CRW (canard rotor / wing, see US 05454530 A ), which uses a two-bladed rotor that is designed so wide that it is transversely and locked in horizontal flight and should act as a wing. A wide main rotor adversely affects the climb behavior. This concept is currently only being tested for small unmanned vehicles and it must be doubted that it can be technically implemented due to the aerodynamic load for fast-flying aircraft. This patent ( US 05454530 A ) comes closest to the invention documented in this illustration, but differs considerably in that the main rotor must always represent a technically unsatisfactory compromise due to the double use as wing and helicopter rotor and that the missing slat leads to a significant stability restriction.

Das Patent US 3792827 A beschreibt ein VTOL Luftfahrzeug mit Hauptrotor in Kreuzform, der allerdings auch stets im aerodynamischen Einfluß verbleibt. Kritisch ist der Übergang zwischen Rotor und Flächenflug, da in dieser Phase die Rotordrehzahl bis auf Null reduziert werden muß und dabei der Einfluß des vergleichsweise breit ausgelegten Rotorflügels auf die Aerodynamik extrem wechselhaften Einflauß zeigt.The patent US 3792827 A describes a VTOL aircraft with a main rotor in the shape of a cross, but which always remains in the aerodynamic influence. The transition between rotor and wing flight is critical, since in this phase the rotor speed must be reduced to zero and the The influence of the comparatively broad rotor blade on the aerodynamics shows extremely changeable influence.

Weiterhin ist eine Patentschrift ( US 5,890,441 A ) aus 1999 bekannt, in der ein HOVTOL beschrieben wird, das zwei mit Längsversatz in den Rumpf integrierte vertikal angeordnete Ventilatoren zur Erzeugung eines vertiakl gerichteten Schubvektors verwendet. Da diese Ventilatoren im Rumpf integriert sind, ergibt sich aufgund des konstruktiv bedingten geringen Durchmessers (im Vergleich zu einem Helilkopter-Rotor) aufgrund der ungünstigen Strömungsverhältnisse eine unverhältnismäßig hohe Verlustleistung. In Patent WO 8800556 A1 ist ein ähnliches Luftfahrzeug beschrieben, allerdings wird der Luftstrom in vertikaler Richtung durch Lamellen ge lenkt, was zu einem geringen Wirkungsgrad gegenüber dem klassischen Helikopterantrieb mit Taumelscheibe führt.Furthermore, a patent specification ( US 5,890,441 A ) from 1999, in which a HOVTOL is described which uses two vertically arranged fans integrated with a longitudinal offset in the fuselage to generate a vertically directed thrust vector. Since these fans are integrated in the fuselage, the design-related small diameter (compared to a helicopter rotor) results in a disproportionately high power loss due to the unfavorable flow conditions. A similar aircraft is described in patent WO 8800556 A1, but the air flow is directed in the vertical direction by fins, which leads to a low efficiency compared to the classic helicopter drive with a swash plate.

In Patent US 3647315 A wird ein Helikopter beschrieben, der seine Rotorblätter nach hinten klappen kann und somit den aerodynamischen Einfluß derselben im Flächenflug reduzieren kann. Da sich sowohl die Festflügel als auch der Rumpf unter dem Rotor befinden, ist der Rotorwirkungsgrad deutlich reduziert. Ein stabiler Übergang zwischen Rotor- und Flächenflug scheint sehr aufwendig.In patent US 3647315 A describes a helicopter that can fold its rotor blades backwards and thus reduce the aerodynamic influence of the same in surface flight. Since both the fixed wing and the fuselage are under the rotor, the rotor efficiency is significantly reduced. A stable transition between rotor and wing flight seems very complex.

In Patent US 4196877 A ist ein Torus beschrieben, in dem ein Vertikalrotor arbeitet und an den zwei Horizontalaggregate angesetzt sind. Problematisch ist die als schwierig einzustufende Steifigkeit des Fahrzeugs, so dass es für Lastentransport kaum geeignet ist.In patent US 4196877 A describes a torus in which a vertical rotor works and is attached to the two horizontal units. The stiffness of the vehicle, which is difficult to classify, is problematic, so that it is hardly suitable for transporting loads.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gemäß dem Stand der Technik dargestellten Probleme zu überkommen, in dem ein stabiler Übergang zwischen Rotor- und Fächenflug erreicht, eine hohe Wendigkeit sowie Stabilität und ein hoher Wirkungsgrad des Luftfahrzeugs konstruktiv gewährleistet und eine einfache Realisierbarkeit bei gleichzeitigen guten Notflugeigenschaften ermöglicht wird.The object of the invention is that according to the status to overcome the problems presented in technology, in which a stable transition between rotor and wing flight achieved high maneuverability as well as stability and high efficiency the aircraft constructively guaranteed and a simple Realizability with good emergency flight characteristics is made possible.

Die genannte Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen aufgeführten Merkmale gelöst.The stated task is performed by in the claims listed Features solved.

Diese sind gekennzeichnet dadurch, dass das Luftfahrzeug zwei unabhängige Antriebssysteme bestehend aus einem Heckantrieb für den Flächenflug und einem Drehflügelantrieb für den Vertikalflug enthält, wobei die vollständige Drehflügel-Einheit, bestehend aus Rotorkopf und Rotorblättern, komplett und reversibel im Flächenflug allen aerodynamischen Einflüssen entzogen werden kann und somit alle Vorteile von Flächenflugzeug und Drehflügelflugzeug optimal vereinigt werden.These are characterized by that the aircraft is two independent Drive systems consisting of a rear-wheel drive for flat flight and a swing door operator for the Vertical flight contains being the full Swing wing unit, consisting from rotor head and rotor blades, complete and reversible in flat flight all aerodynamic influences can be withdrawn and thus all advantages of fixed wing aircraft and rotary wing aircraft be optimally combined.

Das Luftfahrzeug ist derart aufgebaut, dass diese Drehflügeleinheit (3, 10) am Boden, insbesondere aber auch während des Fluges unter Zusammenfaltung der Rotorblätter (3) im oberen Rumpfbereich des Fahrzeugs (6) über eine Teleskopvorrichtung (1), den sogenannten Rotorlift, im sogenannten Rotorschacht (11) versenkt werden kann (2). Der Rumpf kann zur Erhaltung der aerodynamischen Eigenschaften geöffnet und verschlossen werden. Dieser Vorgang des Versenkens des Drehflügelantriebs kann jederzeit sowohl am Boden als auch insbesondere jedoch im Flug wieder rückgängig gemacht werden, um dem Fahrzeug zum Beispiel nach einem Flächenflug eine Landung als Drehflügler zu ermöglichen (1). Im Flächenflug werden die im Rumpf versenkten Rotorblätter (3) des Drehflügelantriebs derart fixiert, dass das Fahrzeug seine Rückenflugeigenschaften nicht verliert.The aircraft is constructed in such a way that this rotary wing unit ( 3 . 10 ) on the ground, but especially during the flight with the rotor blades folded together ( 3 ) in the upper fuselage area of the vehicle ( 6 ) via a telescopic device ( 1 ), the so-called rotor lift, in the so-called rotor shaft ( 11 ) can be sunk ( 2 ). The fuselage can be opened and closed to maintain the aerodynamic properties. This process of lowering the rotary wing drive can be reversed at any time, both on the ground and in particular in flight, in order to enable the vehicle to land as a rotary wing aircraft, for example after a plane flight ( 1 ). The rotor blades sunk in the fuselage ( 3 ) of the rotary wing drive is fixed in such a way that the vehicle does not lose its rear flight characteristics.

Damit das Fahrzeug beim Teleskopiervorgang des Drehflügelantriebs nicht aerodynamisch instabil wird oder sich sogar überschlägt, ist das Fahrzeug mit einem Vorflügel (2) ausgestattet, der unter dem Bug und unter den Canarflügeln (7) des Fahrzeugs angebracht ist. Nur mit der hiermit realisierten erweiterten Kopfsteuerung (Canar + Vorflügel) werden die für eine Zustandsänderung der Antriebsart (Flächenflug, Rotorflug) erforderlichen aerodynamischen Kräfte in einer Größenordnung erreicht, wie sie für den Einsatz eines solchen Fahrzeugs notwendig sind. Dies heißt insbesondere, dass es nur so möglich ist, den Nickwinkel des Fahrzeugs auch bei geringen Geschwindigkeiten in der Transientenphase so stark zu beeinflussen, dass der Drehflügelantrieb quasi im Windschatten des Rumpfes des Fahrzeugs und somit mit Erfordernis nur geringer Kräfte teleskopiert werden kann. Mit einer bisher bekannten Auslegung durch gewöhnliche Canarflügel könnten diese Kräfte nicht stabil zur Verfügung gestellt werden, womit ein Übergang zwischen Drehflügelbetrieb und Flächenflügelbetrieb nur mit erheblich mehr Antriebsleistung oder unter Akzeptanz eines erheblichen Flughöhenverlustes und instabilen Flugverhaltens in der Transientenphase möglich wäre.So that the vehicle does not become aerodynamically unstable or even overturns during the telescopic operation of the rotary leaf drive, the vehicle is equipped with a slat ( 2 ) equipped under the bow and under the Canar wings ( 7 ) of the vehicle is attached. Only with the extended head control (Canar + slat) realized with this can the aerodynamic forces required for a change in the state of the drive type (surface flight, rotor flight) be achieved in the order of magnitude necessary for the use of such a vehicle. This means in particular that it is only possible to influence the pitch angle of the vehicle so strongly, even at low speeds in the transient phase, that the rotary vane drive can be telescoped in the slipstream of the fuselage of the vehicle and thus only with low forces. With a previously known design using ordinary Canar wings, these forces could not be made available in a stable manner, so that a transition between rotary wing operation and wing operation would only be possible with considerably more drive power or with the acceptance of a considerable loss of altitude and unstable flight behavior in the transient phase.

Ferner können sowohl die Canarflügel (7) wie auch die Heckflügel (8) des Luftfahrzeugs vollständig jeweils um eine flügelinterne Rotationsachse gegenüber dem Rumpf geschwenkt, d.h. angestellt werden, wodurch sich der Auftrieb des Fahrzeugs in einem erheblich größeren Bereich einstellen lässt als beim bisher bekannten Einsatz von Flügeln mit konventioneller Klappensteuerung. Hierdurch erreicht das Fahrzeug eine extreme Wendigkeit. Am Heck des Fahrzeugs befinden sich Druckpropeller oder Jet-Triebwerke zur Erzeugung des Schubes im Vorwärtsflug. Die Canarflügel und die hinteren Flächenflügel des Fahrzeugs sind derart ausgelegt, dass sie den Luftstrom des Drehflügelantriebs nicht maßgebend beeinträchtigen. Der Momentenausgleich im Drehflügelbetrieb kann durch gesteuerten seitlichen Luftaustritt, z.B. in Form eines durch den Rumpf verkleideten Heckrotors, erfolgen.Furthermore, both the Canar wings ( 7 ) as well as the rear wing ( 8th ) of the aircraft is pivoted completely about an internal wing axis of rotation relative to the fuselage, that is, turned on, whereby the lift of the vehicle can be adjusted in a considerably larger range than with the previously known use of wings with conventional flap control. This gives the vehicle extreme maneuverability. At the rear of the vehicle there are pressure propellers or jet engines for generating the thrust in forward flight. The Canar wing and the rear wing of the vehicle are designed so that they do not significantly affect the air flow of the rotary wing drive. The torque compensation in rotary wing operation can take place through controlled lateral air outlet, for example in the form of a tail rotor covered by the fuselage.

Neu ist die Kombination einer Rotor-Teleskopierung (1) zusammen mit einer speziell abgestimmten Geometrie des Fahrzeugs in Form eines unterhalb der Canarflügel lokalisierten Vorflügels (2), so dass neben einer einfachen technischen und wirtschaftlichen Realisierbarkeit das Gesamtsystem auch den Sicherheitsanforderungen eines stabilen Modus-Wechsels Flächenflug-Rotorflug genügt. Dies wird erfüllt dadurch,What is new is the combination of a rotor telescope ( 1 ) together with a specially coordinated geometry of the vehicle in the form of a slat located below the Canar wing ( 2 ), so that in addition to simple technical and economic feasibility, the overall system also meets the safety requirements of a stable mode change from surface flight to rotor flight. This is accomplished by

a) dass die Rotorflügel (3) bei Bedarf, d.h. vor Eintritt in den schnellen Vorwärtsflug, vollständig dem aerodynamischen Einfluß durch Versenkung in den Rumpf (6) des Luftfahrzeugs (2) entzogen werden können (Deaktivierung),a) that the rotor blades ( 3 ) if necessary, ie before entering the fast forward flight, completely the aerodynamic influence by sinking into the fuselage ( 6 ) of the aircraft ( 2 ) can be withdrawn (deactivation),
b) dass die Rotorflügel flugzustandsabhängig im operationellen Betrieb auch wieder aktiviert, d.h. aus dem Rumpf ausgefahren und entfaltet werden können (1), c) dass der Rotorlift (1) zur Teleskopierung des Rotorkopfes (10) mit Rotorblättern und Rotorblatt-Kontraktionsmechanismus wahlweise nach einer Vielzahl bekannter Mechanismen oder durch eine bisher nicht verwendete längsverzahnte Welle derart konstruktiv ausgelegt ist, dass er die erforderlichen Kräfte und Momente auch unter den dynamischen Belastungen sicher aufnehmen und übertragen kann, denen das Luftfahrzeug ausgesetzt ist,b) that the rotor blades can also be reactivated in operational mode depending on the flight status, ie they can be moved out of the fuselage and unfolded ( 1 ), c) that the rotor lift ( 1 ) for telescoping the rotor head ( 10 ) with rotor blades and rotor blade contraction mechanism either according to a variety of known mechanisms or through a previously unused longitudinally toothed shaft, so that it can safely absorb and transmit the required forces and moments even under the dynamic loads to which the aircraft is exposed,
d) dass durch die geometrische Ausbildung von einem unter dem Bug angeordneten Vorflüge) (2) und vollständig oder teilweise anstellbaren Canarflügeln (7) und vollständig oder teilweise anstellbaren Hauptflügeln (8) sowie Rumpfausformung und Flügelsteuerung (5) mit der Möglichkeit zur Änderung des Anstellwinkels des gesamtem Flügels ein Übergang zwischen schnellem Vorwärtsflug und Drehflügler-Betriebsart sowie umgekehrt auch ohne signifikanten temporären Höhenverlust bewerkstelligt werden kann und das Luftfahrzeug zugleich eine sehr hohe Wendigkeit erreicht,d) that by the geometrical formation of a pre-flight arranged under the bow) ( 2 ) and fully or partially adjustable Canar wings ( 7 ) and fully or partially adjustable main wings ( 8th ) as well as fuselage shape and wing control ( 5 ) with the possibility of changing the angle of attack of the entire wing, a transition between fast forward flight and rotary-wing mode and vice versa can be accomplished without significant temporary loss of altitude and the aircraft at the same time achieves very high maneuverability,
e) dass das Luftfahrzeug zweifache Notlandeeigenschaften besitzt, und zwar derart, dass es sowohl als Flächenflugzeug (Segeleigenschaft) als auch als Helikopter (Autorotation) ohne oder mit verminderter Antriebsenergie gelandet werden kann,e) that the aircraft has two emergency landing characteristics, in such a way that it can be used as a fixed wing aircraft (sailing property) as well as a helicopter (autorotation) with or without reduced Drive energy can be landed
f) dass der Flächenflugantrieb sowohl durch Druckpropeller als auch durch Jettriebwerke erfolgen kann (4),f) that the surface flight propulsion can take place both by pressure propellers and by jet engines ( 4 )
g) dass das Luftfahrzeug optional mit einem Sensorträger (9) ausgestattet werden kann, der eine besonders vorteilhafte Lokalisierung von Navigationssensoren ermöglicht,g) that the aircraft optionally with a sensor carrier ( 9 ) can be equipped, which enables a particularly advantageous localization of navigation sensors,
h) dass auch eine Kombinations-Betriebsweise möglich ist, bei der im langsamen Flächenflug zusätzlich durch Einsatz des Drehflügelantriebs Höhenänderungsgeschwindigkeiten realisierbar sind, die ein reiner Flächenflügler bei langsamen Geschwindigkeiten nicht erreichen kann.h) that a combination mode of operation is also possible, with the in the slow area flight additionally by using the rotary leaf drive Height change speeds are realizable, that a pure wing wing at slow speeds can't reach.

Claims

Senkrecht und horizontal start-, flug- und landefähiges Kombinationsflugzeug, das die vorteilhaften Eigenschaften eines Drehflügelflugzeugs und die vorteilhaften Eigenschaften eines Flächenflugzeugs kombiniert, dadurch gekennzeichnet, – dass ein Rotorlift (1) verwendet wird, der zum Teleskopieren des Drehflügelantriebs (3) verwendet wird und es ermöglicht, den Drehflügelantrieb im Flächenflug vollständig dem aerodynamischen Einfluß durch Versenkung im Rumpf (6) des Fahrzeugs zu entziehen (2) oder ihn wieder aus dem Rumpf des Fluggerätes herauszufahren (1) und – dass unter den vorderen Canarflügeln (7) unter dem Rumpf ein Vorflüge) (2) angeordnet ist, der eine Stabilisierung des Fluggerätes auch während des Teleskopierens des Drehflügelantriebs, also beim Übergang von Flächenflug auf Drehflüglerbetrieb und umgekehrt, ermöglicht.Vertical and horizontally take-off, flight and landing-capable combination aircraft, which combines the advantageous properties of a rotary wing aircraft and the advantageous properties of a fixed-wing aircraft, characterized in that - a rotor lift ( 1 ) is used, which is used to telescope the swing door operator ( 3 ) is used and enables the rotary wing drive to fly completely under aerodynamic influence by sinking in the fuselage ( 6 ) withdraw from the vehicle ( 2 ) or to pull it out of the fuselage of the aircraft ( 1 ) and - that under the front canar wings ( 7 ) a flight under the fuselage) ( 2 ) is arranged, which enables the aircraft to be stabilized even during the telescoping of the rotary wing drive, that is to say during the transition from surface flight to rotary wing operation and vice versa.

Kombinationsflugzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heckflügel (8) vollständig in ihrem Winkel gegenüber dem Rumpf verstellbar sind (5), wodurch sich erweiterte aerodynamische Eigenschaften des Luftfahrzeugs bzgl. Agilität und insbesondere auch hoher Rollgeschwindigkeit ergeben.Combination aircraft according to claim 1, characterized in that the rear wing ( 8th ) are fully adjustable in angle to the fuselage ( 5 ), which results in expanded aerodynamic properties of the aircraft with regard to agility and in particular also high roll speed.

Kombinationsflugzeug nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Canarflügel (7) vollständig in ihrem Winkel gegenüber dem Rumpf verstellbar sind, wodurch sich erweiterte aerodynamische Eigenschaften des Luftfahrzeugs bzgl. Agilität und insbesondere auch hoher Rollgeschwindigkeil: ergeben und auf entsprechende Klappen am Flügelende verzichtet werden kann.Combination aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the Canar wing ( 7 ) are completely adjustable in their angle in relation to the fuselage, which results in expanded aerodynamic properties of the aircraft with regard to agility and in particular also high rolling speed wedge: and corresponding flaps at the wing end can be dispensed with.

Kombinationsflugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug aufgrund seines beschriebenen Aufbaus (insb. Vorflüge) und Rotorlift) als HOVTOL-Drohne (horizontal or vertical take oft and landing aircraft) sowohl für Langstrecken- als auch für Langzeiteinsätze realisiert werden kann.Combined aircraft according to one or more of the previous claims, thereby characterized that the aircraft is described due to its Construction (especially pre-flights) and Rotorlift) as a HOVTOL drone (horizontal or vertical take often and landing aircraft) both for Long haul as well Longer assignments can be realized.

Kombinationsflugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorlift (1) zum Teleskopieren des Drehflügelantriebs derart ausgeführt ist, dass eine längsverzahnte Welle in die Rotoreinheit führt oder diese alternativ als Kardaneinheit ausgeführt wird.Combination aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rotor lift ( 1 ) is designed for telescoping the rotary vane drive in such a way that a longitudinally toothed shaft leads into the rotor unit or, alternatively, this is designed as a cardan unit.

Kombinationsflugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Drehflügel-Antrieb und Flächenflug-Antrieb parallel aktiv sind, um bei langsamen Horizontalgeschwindigkeiten einen schnelleren Höhengewinn zu ermöglichen, als das dies durch den Flächenflug-Betrieb alleine möglich wäre.Combination aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rotary wing drive and wing flight drive are active in parallel in order to at long to enable the same horizontal speeds to gain altitude faster than would be possible with the area flight operation alone.

Kombinationsflugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des Fahrwerkes Airbags unter dem Rumpf aktiviert werden können, so dass das Luftfahrzeug auch auf Gewässern landen, starten und sich auch als Wasserfahrzeug bewegen kann.Combined aircraft according to one or more of the previous claims, characterized in that instead of the landing gear under airbags the fuselage can be activated, so that the aircraft will also land and take off on water can also move as a watercraft.

Kombinationsflugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehflügelantrieb zusätzlich durch weitere versenkbare oder nicht versenkbare Rotorsysteme ergänzt ist.Combined aircraft according to one or more of the previous claims, characterized in that the rotary leaf drive additionally by additional retractable or non-retractable rotor systems is added.

Kombinationsflugzeug nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere der zusätzlichen Rotorsysteme der Steuerung dienen.Combination aircraft according to claim 8, characterized characterized that one or more of the additional rotor systems of the controller serve.