DE10309436A1

DE10309436A1 - Fluggerät zum Transport von Personen und/oder Gütern und System zur Abfertigung solcher Fluggeräte

Info

Publication number: DE10309436A1
Application number: DE10309436A
Authority: DE
Inventors: Glenn Rolus Borgward; Bashkim Bytygi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-03-03
Filing date: 2003-03-03
Publication date: 2004-09-16
Also published as: WO2004078588A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte Ausbildung von Fluggeräten, wie Personen- oder Transportflugzeugen. Die Erfindung betrifft auch ein System zur Abfertigung solcher Fluggeräte an Flughäfen. Ferner betrifft die Erfindung in solchen Fluggeräten bzw. Systemen zur Abfertigung verwendbare Passagier- bzw. Fracht-Module. DOLLAR A Kennzeichnend für die Erfindung ist eine Aufteilung des Fluggeräts in eine Antriebs- und Auftriebseinheit (1001) und wenigstens ein mit dieser Antriebs- und Auftriebseinheit koppelbares Modul (1050) zur Aufnahme von Personen und/oder Ladegut, wobei das Fluggerät und das Modul derart ausgebildet sind, dass ein Ankoppeln und Abkoppeln des Moduls ohne eine wesentliche Bewegung von Teilen der Antriebs- und Auftriebseinheit erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte Ausbildung von Fluggeräten, wie Personen- oder Transportflugzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein System zur Abfertigen solcher Fluggeräte an Flughäfen. Ferner betrifft die Erfindung in solchen Fluggeräten bzw. Systemen zur Abfertigung verwendbare passagier- bzw. Fracht-Module.
Normale Flugzeuge und andere Fluggeräte, wie z. B. Helikopter etc. werden in Bezug auf den Antrieb, die Treibstofftanks, die Tragflächen (Flügel), das Cockpit, sowie die Transporträume für Passagiere und/oder Güter einstöckig, das heißt mit einer stabilen unveränderlichen Außenkontur gefertigt. Dies hat den Vorteil der günstigeren Herstellungskosten, einer größtmöglichen Stabilität und Aerodynamik.
Aus der ES 2 127 068 A1 ist ein Fluggerät bekannt, das über einen im hinteren Teil des Rumpfes angeordneten, im Notfall vom Rumpf abtrennbaren Passagierraum verfügt, der zur Bergung der Passagiere an Fallschirmen separat zu Boden bzw. zu Wasser schwebt.
Aus der US 5,356,097 A ist ein Fluggerät bekannt, bei dem der obere Teil des Rumpfes sich aus verschiedenen, separat entkoppelbaren Transportmodulen zusammensetzt, welche einzeln an entsprechenden Fallschirmen zur Landung gebracht werden können. Damit die Module über den hinteren Lenkapparat aus Höhenrudern und Seitenruder hinweg abgeworfen werden können, ist eine aufwendige Hebevorrichtung und sind ferner Bremsfallschirme erforderlich, die die Module nach hinten vom Rumpf wegziehen. Das Beladen mit den Modulen am Flughafen gestaltet sich ebenfalls schwierig, da die Module mit Kränen oder großen Staplern in den oberen Teil des Rumpfes eingehoben werden müssen. Bei einer ähnlichen anderen Ausführungsform gemäß US 4,699,336 A wird der hintere Lenkapparat abgesprengt, bevor das Rettungsmodul vom Rumpf gelöst wird und an Fallschirmen zu Boden schwebt. Dadurch wird zwar die Hebevorrichtung eingespart, aber es entsteht zusätzlicher Aufwand für die Absprengvorrichtung und die Gefahren durch umherfliegende Teile wird durch den separat abgesprengten hinteren Lenkapparat noch vergrößert.
Für die eingangs genannten normalen Flugzeuge und andere Fluggeräte, wie z.B. Helikopter etc. verstärken sich folgende Probleme durch die wachsende Anzahl der zu transportierenden Passagiere und Frachtstücke und das dadurch steigende Flugverkehrsaufkommen zunehmend:

1. Das Problem der zeitintensiven Abfertigung, d.h. Boarding oder Beladen der Flugzeuge und die damit verbundenen langen Blockzeiten der Maschinen, sowie die langen Wartezeiten für die Passagiere. Dies betrifft insbesondere die immer größer werdenden Passagierflugzeuge, bei denen für den geordneten Ausstieg, das Reinigen und den geordneten Einstieg der neuen Passagiere einige Stunden vergehen können. Zwar ist es durch die größeren Fluggeräte möglich, mehr Menschen gleichzeitig zu befördern, was beim Umlegen der Flugbetriebskosten zu niedrigeren Preisen für die Kunden führt, jedoch auch neben logistischen Problemen bei der Abfertigung zu unverhältnismäßig großem Zeitaufwand bei den Kunden führt.
2. Das Problem des wachsenden Platzbedarfes bei der Flughafeninfrastruktur, die mit zunehmendem Verkehrsaufkommen entsprechende Abstellflächen für die wachsende Zahl an Verkehrsflugzeugen benötigt. Die Flughafeninfrastruktur ist nicht beliebig ausbaubar bzw. ausdehnbar. Ein wichtiger Aspekt ist die Möglichkeit ausreichender Abstellplätze für Passagierflugzeuge in Terminalnähe und entsprechend kurze Rollwege (Taxiways) für die Maschinen.
3. Das Problem der langen Wartungs- und/oder Umbau- bzw. Umrüstzeiten von Flugzeugen, bei denen neben dem Platzbedarf für Werften lange Ausfallzeiten der Maschinen hohe Kosten verursacht. Da die eigentliche Flugmaschine (An- und Auftriebskörper) einstöckig mit dem Passagier- und/oder Frachtraum verbunden ist, muß z.B. bei Umrüstarbeiten im Passagierraum das gesamte Fluggerät in die Werft und ist somit für den Zeitraum der Wartung oder Umrüstung nicht einsatzbereit.
4. Das Problem der hohen Anschaffungskosten der Flugzeuge und die in der Regel nur einseitige Nutzbarkeit der Flugzeuge. Im Bedarfsfall können Kapazitäten nicht genutzt werden, da Flugzeuge in der Regel für den Einsatz bestimmter Aufgaben konzipiert und eingerichtet werden. So können beispielsweise zivil genutzte Flugzeuge nur schwer für militärische Zwecke kurzfristig bereitgestellt werden. sei es im Fall von erhöhtem Bedarf an Truppen- oder Materialtransporten oder bei der Unterstützung von Sanitäts- und Rettungsdiensten im Notfall. Ein Sharing von Flugzeugen im Sinne von effizienteren und flexibleren Einsatzmöglichkeiten ist kaum möglich.
5. Das Problem des Verlustes an Menschen und/oder Fracht durch zu zeitintensive oder fehlende Evakuierungsmöglichkeiten bei Flugunfällen. Eine Ursache für den oft tödlichen Ausgang von Flugunfällen sind z.B. Feuer durch entzündetes Kerosin und die durch die Verbrennung u.a. von Kunststoffen hervorgerufenen giftigen Gas- und Rauchentwicklungen. Flugzeuge mit Transportmöglichkeit von über 600 Passagiere sind in naher Zukunft möglich, was bedeutet, das bei einem Absturz oder einer Notlandung durch Pilotenfehler, Wartungs- und Materialfehler oder z.B. Terroranschläge hunderte von Menschen tödlich verunglücken oder zumindest schwer verletzt werden können. Damit ist neben hohen Image-Einbußen der Fluggesellschaft ein erhöhtes Kostenrisiko für Versicherungen gegeben, insbesondere in den Ländern, wo hohe Schadensersatzansprüche bzw. Regressforderungen bei Flugunfällen geltend gemacht werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fluggerät zu schaffen, das einfach und schnell zu Be- und Entladen und im Notfall rasch zu evakuieren ist. Eine weitere Aufgabenstellung besteht darin, ein Fluggerät zu schaffen, welches für verschiedene Einsatzzwecke in einfacher Weise umrüstbar ist. Weiterhin soll ein System zur schnellen Abfertigung derartiger Fluggeräte geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Fluggerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein System gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Endung sind in den jeweils darauf bezogenen Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele des Fluggeräts und des Systems zur Abfertigung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt bzw. zeigen jeweils schematisch:
1 eine Ausführungsform eines zweiteiligen Flugzeugs in Draufsicht, mit drei austauschbaren Container-Moduln,
2 das zweiteilige Flugzeug in seitlicher Ansicht mit gekoppelter Container-Einheit,
3a–b einen vereinfachten Ausschnitt einer Draufsicht auf die Heckseite des zweiteiligen Flugzeuges,
4a–b das Flugzeug in der Vorderansicht im Flug und am Boden mit ausgefahrenem Fahrwerk,
5a–h das Flugzeug in einer Notlandesituation vom Anflug bis zum Feuerausbruch z.B. durch Crash am Boden, sowie die Rettung der Passagiere durch Abkopplung des Passagier-Containers,
6a–c in der Draufsicht den Entkopplungsvorgang des Passagier-Containers von der An- und Auftriebseinheit,
7a–f das Flugzeug in einer Notsituation im Flug mit Abkoppeln des Passagier-Containers zur Rettung der Passagiere während des Reisefluges,
8a–f das Flugzeug in einer Notsituation beim Steigen, Langsamflug oder Flachtrudeln und den Auswurf des Passagier-Containers zur Rettung der Passagiere,
9a–d das Flugzeug in einer Notsituation beim Spiralsturzflug und dem Abkoppeln des Passagier-Containers zur Rettung der Passagiere,
10a–b das Container-Modul für Passagiere nach Landung auf festem Untergrund und die durch die Airbags bewirkte stabile Lage zur sicheren Evakuierung der Passagieren über Notrutschen,
11a–b die Bremswirkung der Airbags des Container-Moduls beim Sinken, nach Entkopplung von der An- und Auftriebseinheit,
12a–b das Container-Modul für Passagiere nach Landung auf dem Wasser und die durch die Airbags erzeugte stabile Schwimmlage zur sicheren Evakuierung der Passagiere,
13a–e eine beispielhafte Beladungsmöglichkeit der An- und Auftriebseinheit des Flugzeuges mit einem Passagier-Container mittels eines Transportwagens,
14 einen Schnitt des gekoppelten Passagier-Containers in der Draufsicht während des Einschubes mittels Lastenwagen über Führungsschienen in der An- / Auftriebseinheit,
15 den platzsparenden Vorteil eines Hangar bzw. einer Container-Werft mit Containereinheiten für unterschiedlichste Erfordernisse und Aufgaben oder Innenraum- Bestückungen,
16 die kompakte Ausbildungsmöglichkeit von Flughafenterminals durch die Beladung der entkoppelten Passagier- und/oder Fracht- Container am Gate,
17-19 drei unterschiedliche Ausführungsformen des modular aufgebauten Flugzeuges,
20a–e eine bevorzugte Ausführungsform für modular aufgebaute Flugzeuge mit einem unterseitig koppelbarem Passagier- und/oder Frachtcontainer in verschiedenen Ansichten,
21a–d das modular aufgebaute Flugzeug mit unterseitig gekoppeltem Passagier-Container bei einer Notlandung mit Fahrwerk und der Möglichkeit des Aufblasens der Airbags vor dem Entkoppeln des Containers,
22a–e das modular aufgebaute Flugzeug mit unterseitig gekoppeltem Passagier-Container bei einer Notlandung ohne ausgefahrenes Fahrwerk und der Möglichkeit der durch die Airbags gedämpften Bauchlandung,
23 das modular aufgebaute Flugzeug mit unterseitig gekoppeltem Passagier-Container bei der Ausklinkmöglichkeit des Containers ähnlich eines Bombenabwurfes, ohne Zuhilfenahme eines Bremsfallschirmes,
24 das modular aufgebaute Flugzeug mit unterseitig koppelbarem Passagier-Container bei der Ankopplung des Containers mittels eines Tiefladers, ähnlich der in 13 gezeigten Ausführungsform,
25a–f das modular aufgebaute Flugzeug mit unterseitig koppelbarem Passagier-Container mit einer weiteren Beladungsmöglichkeit mittels unterirdischem Schienentransport des Passagier-Containers und Hebevorrichtung zum Koppeln des Containers an die An-/Auftriebseinheit,
26a–c die An-/Auftriebseinheit in der Draufsicht in einer dafür vorgesehenen Halteposition über einer Hebevorrichtung für Container-Module und die Möglichkeit des Öffnens und Schließens der Hebebühne unter dem Flugzeug,
27a–e die An-/Auftriebseinheit in der Vorderansicht über dem Transport- und Hebeschacht vom Öffnen der Hebebühne, Anfahrt eines Container-Moduls und Einheben des Container-Moduls in das Flugzeug,
28 die kreisförmige Anordnung eines Terminals mit einer sternförmigen Beschickung der Flugzeuge mit Container-Modulen,
29 einen Halbschnitt durch das kreisförmige Terminal in Höhe einer unterirdischen Beschickungsanlage,
30a–e eine Seitenansicht und eine Frontansicht eines Flugzeuges mit oberseitig aufgesetztem Container, dessen Entkopplung und Abwurf im Flug und dessen Beschickung und Ankopplung am Boden,
31a–c eine Seitenansicht eines heckseitigen mit einem Container-Modul bestückten Helikopters, und
32a–c eine Seitenansicht eines von der Unterseite mit einem Container-Modul bestückten Helikopters.
Ein in 1 und 2 dargestelltes Flugzeug 1000 setzt sich zusammen aus seiner Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 und einem mit dieser koppelbaren Modul 1050 zusammen. Die Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 umfaßt ein Cockpit 1010, ein erstes Flugzeugrumpfteil 1040, an diesem befestigte Tragflächen 1020 mit daran angeordneten Triebwerken 1021, ein Höhenleitwerk 1030 und ein Seitenleitwerk 1031. Das Flugzeugrumpfteil 1040 stützt sich am Boden ab auf einem Bugrad 1011 und einem Hauptfahrwerk 1025.
Das Modul 1050 ist als Transport-Modul nach Art eines Containers für die Aufnahme von Passagieren und/oder Ladegut ausgestaltet. Dabei können die in 1 mit den Bezugszahl 1050a, 1050b und 1050c dargestellten Module A, B oder C, die äußerlich bevorzugt die gleiche Form aufweisen, in ihrer Innenausstattung völlig unterschiedlich sein. So kann beispielsweise das Modul A als Passagier-Kabine für den Linienflug mit Sitzreihen unterschiedlicher Preiskategorie, einem Servicebereich und Gepäckabteilen ausgestaltet sein. Das Modul B kann beispielsweise als Charterflug-Kabine für Urlaubsflüge mit einer engeren Bestuhlung und an den jeweiligen Bedarf angepaßten Servicebereich und Gepäckabteilen ausgestaltet sein. Das Modul C kann beispielsweise als reiner Frachtraum mit entsprechender Innenaufteilung oder als Sanitäts-Modul mit entsprechenden Betten und Behandlungsräumen bzw. Operationsausrüstungen ausgelegt sein. Da die Module wesentlich kostengünstiger herstellbar sind als ein komplettes Flugzeug und darüber hinaus von den Wartungskosten den Aufbewahrungskosten ebenfalls wesentlich günstiger sind, ist es vorteilhaft, Module für die verschiedensten Zwecke herzustellen und vorrätig zu halten. Die Anzahl der Antriebs-und Auftriebseinheiten kann demgegenüber wesentlich geringer gehalten werden, so dass deren Auslastung zu einer hohen Wirtschaftlichkeit führt. Die modulare Ausgestaltung der Fluggeräte durch deren Aufteilung in Antriebs- und Auftriebseinheiten und Transportmodule verringert somit nicht nur die Anschaffungs- und Betriebskosten, sie verbessert auch die Möglichkeiten einer wirtschaftlichen Abfertigung von Passagieren und/oder Ladegut, wie im folgenden noch im Detail aufgezeigt wird.
Die Transportmodule 1050a, 1050b bzw. 1050c weisen einen verjüngten vorderen Rumpfabschnitt zum Einschieben in das Flugzeugrumpfteil 1040 auf. Über eine Koppelschnittstelle 1051a, 1051b bzw. 1051c wird ein am hinteren Teil der Module A, B, C angeordneter zweiter Rumpfabschnitt 1052a, 1052b bzw. 1052c mit dem ersten Rumpfteil 1040 der Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 verbunden, so dass beide Teile fest miteinander verrastet sind und eine zusammenhängende Außenkontur bilden. Die Module A, B, C tragen somit mit den an ihnen vorgesehenen zweiten Rumpfabschnitten 1052a, 1052b bzw. 1052c zur Vervollständigung des gesamten Flugzeugs 1000 bei.
Unabhängig davon ist die Antriebs-und Auftriebseinheiten 1001 so ausgestaltet, dass sie auch ohne Aufnahme eines Moduls A, B, C flugfähig ist.
Wie in 2 erkennbar, erstreckt sich das Modul 1050 im Inneren des Flugzeugrumpfes 1040 nach vorne bis dicht vor das Cockpit 1010. Türen und Fenster sind dabei bei dieser Ausführungsform sowohl am Modul 1050 als auch am Flugzeugrumpf 1040 ausgebildet und werden beim Einschieben in eine vollständige Überdeckung gebracht. Das Modul 1050 und das Cockpit 1010 sind unabhängig voneinander mit autarken Druckluftversorgungssystemen ausgestattet. Beim Ankoppeln kann zwischen Modul 1050 und Cockpit 1011 eine druckdichte Verbindung hergestellt werden, so dass ein Übergang zwischen beiden Teilen möglich ist. Alternativ dazu ist es auch möglich, beide Teile vollständig getrennt zu halten, was im Hinblick auf etwaige Terroranschläge oder Flugzeugentführungen vorteilhaft ist.
Am hinteren Ende des Moduls 1050 bzw. des hinteren Rumpfteils 1052 ist jeweils eine Bremsschirm-Kammer 1055 vorgesehen, die zur Beherbergung eines Bremsfallschirms 1056 dient.
Wie den 5a bis 5h entnehmbar ist, können die Module 1050 im Falle einer Notlandung von der Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 komplettes getrennt werden. So löst beispielsweise das Auftreffen des Bugrades 1011 auf den Boden das Öffnen der Bremsschirm-Kammer 1055 und das Ausfahren des Bremsfallschirms 1056 aus. Gleichzeitig oder kurz danach wird die Koppelschnittstelle 1051 entriegelt und zusätzlich werden Außenairbags 1053 aktiviert, die am Boden und zu beiden Seiten des Moduls 1050 hinter Airbag-Klappen 1058 angeordnet sind. Das Modul 1050 wird dadurch relativ zur Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 verzögert, nach hinten aus diesem herausgezogen, vom Bremsfallschirm 1056 und den Außenairbags 1053 abgebremst und sicher gepuffert zu Boden gebracht, während die defekte Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 mit dem gesamten Kerosin-Vorrat sich vom Modul 1050 entfernt und beispielsweise nach Kontakt mit einem Bodenhindernis 2010 unter starker Entwicklung von Feuer 3000, Rauch, Gas, Dämpfen und Qualm 3010 in sicherer Entfernung vom Modul 1050 verunglückt und ausbrennt.
Die Passagiere können nach dem Abbremsen des Moduls 1050 bis zum Stillstand über die geöffneten Türen 1054 und Notrutschen 1060 den Passagierraum des Moduls 1050 verlassen, wie dies den 5h bzw. 6c entnehmbar ist.
In 7a bis f ist einer Notlandung eines Moduls 1050 aus dem Flug heraus dargestellt. Nach Feststellen eines Notfalls wird hier während des Fluges der Bremsfallschirm 1056 aktiviert und gleichzeitig oder kurz darauf an der Koppelschnittstelle 1051 das Modul 1050 vom Flugzeugrumpf 1040 getrennt. Das Modul 1050 wird durch den Bremsfallschirm 1056 nach hinten aus dem Flugzeugrumpf 1040 herausgezogen, wobei gleichzeitig oder kurz danach die Außenairbags 1053 und zusätzliche Sinkfallschirme 1057a bzw. 1057b aktiviert werden. An diesen Sinkfallschirmen 1057a bzw. 1057b kann das Modul 1050 sicher zu Boden gebracht und durch die Außenairbags 1053 zusätzlich gepuffert gelandet werden.
Eine ähnliche Notlande-Situation aus einem Steigflug, einem Langsamflug mit großem Anstellwinkel oder einem Flachtrudeln ist in den 8a bis e dargestellt. Aufgrund des Eigengewichts und der Trägheit des Moduls 1050 ist hierbei kein Aktivieren des Bremsfallschirms notwendig. Es genügt ein Entkoppeln des Moduls 1050 an der Koppelschnittstelle 1051. Für die sichere Landung werden wiederum Sinkfallschirme 1057a bzw. b sowie Außenairbags 1053 aktiviert.
In den 9a bis d ist die Entkopplung und Notlandung des Moduls 1050 während eines Spiral-Sturzfluges gezeigt, die im übrigen der Notlandung gemäß 7 ähnelt. Durch die Bremsfallschirme 1057 und die aufgeblähten Außenairbags 1053 wird das Modul hier sehr schnell in seiner Eigenrotation um seine Längsachse gebremst und in einen stabilen Sinkflug überführt.
In den 10a und b ist das Modul 1050 nach der Notlandung am Boden vergrößert dargestellt. In diesen Fign. wird die stabilisierende Funktion der Außenairbags 1053 deutlich. Diese dienen ferner vorteilhaft zur Abstützung der Notrutschen 1060.
Die zusätzliche Bremswirkung der Airbags 1053 in Verbindung mit der Bremswirkung der Sinkfallschirme 1057 wird durch den Luftstrom 3020 in den 11a und b verdeutlicht.
Die Schwimmwirkung und die stabilisierende Wirkung der Außenairbags 1053 im Falle einer Landung im Wasser 3030 wird in 12a und b verdeutlicht.
13a bis e zeigen die Beladung eines Flugzeugs mit einem Modul 1050. Das Modul 1050 ist zu diesem Zweck auf einem auf der Bodenebene 2000 fahrbaren Transporter 4000 gelagert, der nach Art eines Niederflurfahrzeuges ausgebildet ist. Der Transporter 4000 fährt den nach vorne überkragenden Teil des Moduls 1050 von hinten in den Hohlraum der Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 hinein, wobei dieses mit Führungsschienen 1045 in Eingriff gerät. Eine Höhenregulierung des Moduls 1050 ist dabei durch nicht näher bezeichnete Scherenhubeinrichtungen an der Oberseite des Transporters 4000 möglich. Das hintere Rumpfteil 1052 ist auf einem entsprechend komplementär geformten, am Transporter 4000 angeordneten Formteil gelagert. Eine nicht näher bezeichneter Hydraulik-Stempel am rückwärtigen Ende des Transporters 4000 sorgt für das Einschieben des Moduls 1050 in die Antriebs-und Auftriebseinheit 1001. Alternativ oder unterstützend können vorzugsweise im Bereich der Führungsschienen 1045 beispielsweise angetriebene Zahnräder vorgesehen sein, die mit entsprechenden Zahnstangen oder Lochleisten am Modul 1050 in Eingriff geraten und das Modul 1050 dadurch in die Aufnahme in der Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 hineinziehen.
In 15 ist eine Werft für verschiedene Module 1052a bis 1052k dargestellt. Aus der Abbildung wird deutlich, dass die neun Module 1052a bis 1052k in der Werft 4050 in etwa so viel Platz beanspruchen, wie ein einziges Flugzeug bzw. eine Antriebs-und Auftriebseinheit 1001. Der Vorteil der modulare Bauweise bei der Herstellung und Aufbewahrung wird hierdurch sehr deutlich.
In 16 ist ein Flughafen-Terminal mit einer länglichen Abfertigungshalle (Terminal A) mit insgesamt 21 Abfertigungsstationen (gates) G1 bis G21 dargestellt. Da an jeder Abfertigungsstation jeweils nur ein Modul A bis V zur Abfertigung angedockt ist, kann das Gebäude aufgrund des geringeren Platzbedarf der Module wesentlich kleiner ausgelegt sein, wodurch sich zum einen die Baukosten und der Verbrauch an Fläche deutlich reduzieren und zum anderen auch die Wege für die Passagiere und das Ladegut deutlich kürzer werden. Die für den Transport der Module A bis V vorgesehenen Antriebs-und Auftriebseinheiten 1001a, b und c sind im Abstand zum eigentlichen Terminal geparkt und werden in diesem Beispiel durch die Transporter 4000 bestückt. Im Ausführungsbeispiel wird gerade das Modul F mittels des Transporters 4000 vom Modul-Finger 5050 an der Abfertigungsstation G11 entfernt und zu einer der Antriebs-und Auftriebseinheiten 1001a, b oder c gebracht.
In den 17 bis 19 sind alternativer Anbringungen von Modulen 1050a, 1050b bzw. 1050c an unterschiedlichen Antriebs-und Auftriebseinheiten 1001a, 1001b bzw. 1001c dargestellt. 17 zeigt die bereits vorstehend erläuterte Ankopplung des Moduls 1050a durch Einschieben von hinten in die Antriebs-und Auftriebseinheit 1001a.
18 zeigt eine Anbringung eines Moduls 1050b von unten an einen ausgesparten Teil einer Antriebs-und Auftriebseinheit 1001b und deren Ankopplung durch Arretierungsmittel 1042.
19 zeigt eine Anbringung eines Moduls 1050c von oben an einen ausgesparten Teil einer Antriebs-und Auftriebseinheit 1001c und deren Ankopplung durch Arretierungsmittel 1042. Im Unterschied zum eingangs gewürdigten Stand der Technik gemäß US 4,699,336 A ist das hintere Leitwerk hier in ein Doppel-Höhen- bzw. Seitenleitwerk 1032 aufgeteilt, so daß das Modul 1050c vollkommen frei von hinten in die Aussparung eingeführt und auf denselben Wege im Notfall auch entkoppelt und ausgefahren werden kann, ohne dass dabei die Antriebs-und Auftriebseinheit 1001c grundsätzlich ihre Flugfähigkeit verliert.
Das Modul 1050b aus 18 ist in den 20a bis e vergrößert dargestellt. Dabei sind in 20a an dessen Unterseite auch Airbag-Klappen 1058 erkennbar, hinter denen sich die Außenairbags 1053 verbergen.
In den 21a bis d ist ähnlich wie in 5 jedoch in diesem Falle für ein von unten angekoppeltes Modul eine Notlandung mit intaktem ausgefahren Fahrwerk der Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 gezeigt. Das Bugrad 1011 dient beim aufsetzen auf dem Boden 2000 als Auslöser für die Außenairbags 1053 und das anschließende Entkoppeln der Arretierungsmittel 1042. Ein zusätzlicher Bremsfallschirm kann optional vorgesehen sein, ist in diesem Falle jedoch durch die unmittelbar einsetzende erhöhte Reibung der Außenairbags 1053 am Boden 2000 entbehrlich.
In den 22a bis e ist eine Notlandung eines von unten angekoppelten Moduls dargestellt, wobei im Unterschied zur 21 das Fahrwerk der Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 nicht ausgefahren ist. In diesem Falle werden die Außenairbags 1053 vor dem Aufsetzen aktiviert, kurz nach dem Aufsetzen erfolgt das Auslösen der Arretierungsmittel 1042 und nach einer Relativbewegung des Moduls 1050 in Längsrichtung bezüglich der Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 wird ein Not-Bugrad 1012 zur Abstützung des vorderen Teils der Maschine herausgeschwenkt. Dadurch wird gewährleistet, dass sich die Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 hinreichend weit vom abgesetzten Modul 1050 entfernt, so dass letzteres im Brand-oder Explosionsfall nicht gefährdet wird.
23 zeigt für ein von unten an gekoppeltes Modul 1050 dessen Entkopplung und Abwerfen im Flug. Vorzugsweise erfolgt wieder ein Sinkflug an nicht dargestellten Sinkfallschirmen.
24 zeigt eine Kopplung bzw. Entkopplung am Boden, bei der das Modul mittels eines Transporters 4000 in Führungsschienen 1045 eingefahren und durch Arretierungsmittel 1042 mit der Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 verbunden wird.
In den 25 bis 27 ist eine Beschickung einer Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 mit einem von unten angekoppelten Modul 1050 gezeigt, wobei das Modul 1050 über einen unterirdisch verlaufenden Transporterweg 4018 bzw. einen Transporter-Schacht oder-Tunnel 4019 auf einem vorzugsweise auf Schienen 4009 fahrenden Schienenfahrzeug 4010 zu einer unterhalb der Parkposition der Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 angeordneten Hebebühne 4020 gefahren und vor seitlich angeordneten, vorzugsweise hydraulischen Hebevorrichtungen 4021 in die Ankoppel-Position angehoben wird. Dabei liegt eine Rolllinie (Taxiway) 4025 exakt über der Mitte des unterirdischen Transportwegs und auch der Rollhalteort 4026 in Längsrichtung ist durch Linien bzw. Sensoren exakt markiert. Beim Einfahren der Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 ist der Transporter-Schacht bzw.-Tunnel 4019 nach oben durch eine Tragfläche 4022 der Hebebühne verschlossen, so daß auch das mittig angeordnete Bugrad 1011 diesen Bereich überfahren kann. Sobald das Bugrad 1011 vor dem vorderen Ende des Transport-Schachts 4019 zu stehen kommt, wird die Tragfläche 4022 der Hebebühne 4020 abgesenkt, wobei die Räder des Hauptfahrwerks 1025 seitlich des Transport-Schachtes 4019 stehen. An der Oberseite der Tragfläche 4022 der Hebebühne 4020 sind die Schienen 4009 für das Schienenfahrzeug 4010 ausgebildet. Nachdem die Tragfläche 4022 nach unten in eine bündige Position mit den Schienen 4009 des übrigen Transportwegs 4018 gebracht ist, kann das Schienenfahrzeug 4010 mit dem Modul 1050 in den Bereich der Hebebühne 4020 eingefahren und anschließend das Modul 1050 nach oben in die Ankopplungsposition angehoben werden. In der angehobenen Position der Tragfläche 4022 der Hebebühne 4020, in der diese bündig mit der Bodenebene 2000 liegt, ist die Tragfläche 4022 zusätzlich durch quer zum Transportweg 4018 verfahrbare Sperrriegel 4024 gesichert, die, wie in 27 gezeigt, seitlich aus Sperrriegel-Kammern 4023 in den Bereich der Hebebühne 4020 einfahren und die Tragfläche 4022 dadurch stabil abstützen. Beim Anheben oder Absenken der Tragfläche 4022 sind diese Sperrriegel 4024 vollständig in die Sperrriegel-Kammern 4023 eingefahren.
In den 28 und 29 ist ein sternförmig ausgebildetes Terminal 5000 als An-und Abflugmodul dargestellt. Das kreisförmige Terminal 5000 mit einem vorzugsweise mittig darüber angeordneten Tower 5055 weist eine Reihe von sternförmigen angeordneten Abfertigungspositionen (Gates) für ankommende und abgehende Flüge auf. Korrespondierend zu diesen Abfertigungspositionen am Terminal 5000 sind in einem Abstand dazu auf einem größeren Kreis Parkpositionen für Flugzeuge 1000 bzw. für Antriebs-und Auftriebseinheiten 1001 vorgesehen. Die Parkpositionen sind mit den Abfertigungspositionen über unterirdische Transportwege 4018 bzw. Transporter-Schächte bzw.-Tunnels 4019a bzw. 4019b oder 4019c bzw. 4019d vorzugsweise in mehreren übereinanderliegenden Ebenen verbunden. Das Vorsehen von zwei getrennten Transportwege der 4018 bzw. 4019a–d ermöglicht ein getrenntes Zuführen und Abführen der Module 1050a2 bzw. 1050a1 (am Beispiel der Hebebühne 4020a in 28), so dass sich bei Abwicklung von Abflug und Ankunft in verschiedenen Ebenen des Terminals 5001 eine nochmalige Verkürzung der Abfertigungszeiten ergibt. Nach dem Beschicken werden die Flugzeuge 1000 über einen Zirkel (siehe „Apron Circle A" in 28) zwischen dem Terminal 5000 und den Parkpositionen zu den Rollwegen (Taxiways) 5070a bzw. 5070b geleitet, welche mit den Start-und Landebahnen in Verbindung stehen. Auf dem Kreis der Parkpositionen ist auch eine Anordnung von Hangars bzw. Werften 4050 mit Überdachungen 4055 möglich, in welchen Wartungsarbeiten an den Flugzeugen 1000 bzw. an den Antriebs-bzw. Auftriebseinheiten 1001 ausgeführt werden können. Die Zufuhr der Module 1050 erfolgt wiederum bevorzugt über Schienenfahrzeuge 4010 und an den Parkpositionen vorgesehene Hebebühnen 4020.
Bei dem in den 30a bis e dargestellten Modul 1050 handelt es sich um ein von oben in eine Aussparung der Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 eingebrachtes Modul, so wie dies bereits in 19 dargestellt ist. Die Koppelschnittstelle 1041 liegt in diesem Fall auf einer horizontalen Linie. Der Abwurf im Notfall erfolgt durch die Ausklinken des Moduls 1050 im Flug gemäß 30d, wobei hier die Sinkfallschirme und gegebenenfalls ein zusätzlicher Bremsfallschirm nicht dargestellt sind. Die Beschickung mittels eines Transporters 4000 ist in 30e gezeigt. Die Höhenleitwerke an den geteilten Seitenleitwerken 1032 sind hier nicht dargestellt.
In den 31 und 32 wird das Fluggerät von einem Helikopter gebildet. Die Antriebs- und Auftriebseinheit 1001 weist ein Cockpit 1010, einen als Rotor ausgebildeten Antriebs 1021 mit Drehflügeln 1020, einen in Form von Kufen ausgebildetes Hauptfahrwerk 1025, Seitenleitwerke 1031 sowie einen Aufnahmeraum für ein Modul 1050 auf. Im Falle der 31 ist das Modul 1050 von hinten in den Aufnahmeraum eingeschoben. Es kann im Flug mittels des Bremsfallschirm 1056 nach dem Entkoppeln des Moduls 1050 nach hinten aus dem Aufnahmeraum herausgezogen werden und an Sinkfallschirmen 1057 sicher zu Boden gebracht werden. Das Abwerten derartige Module 1050 kann sowohl im Notfall zur Rettung der Passagiere und/oder der Ladung erfolgen, aber auch gezielt zur Versorgung von Personen in schwer zugänglichen Krisengebieten mit Nahrung, Wasseraufbereitungsanlagen und Medikamenten sowie gegebenenfalls kompletter Sanitäts-Stationen.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß 32 ist das Modul 1050 von unten her an die Antriebs-und Auftriebseinheit 1001 angekoppelt. Ein Bremsfallschirm ist daher beim Abwerfen nicht notwendig, kann jedoch optional vorgesehen sein. Das Modul 1050 sinkt nach dem Ausklinken an Sinkfallschirmen 1057 sicher zu Boden. Obwohl dies in Zusammenhang mit den 31 und 32 nicht dargestellt ist, ist für den Fachmann klar, dass auch die dort gezeigten Module 1050 mit Außenairbags für eine gepufferte Landung auf dem Boden oder zu Wasser ausgerüstet sein kann.

1000: Fluggerät
1001: An- und Auftriebseinheit
1010: Cockpit
1011: Bugrad
1012: Not-Bugrad
1020: Tragflächen (Flügel)
1021: Triebwerk/Antrieb
1025: Hauptfahrwerk
1030: Höhenleitwerk
1031: Seitenleitwerk
1032: Höhen- und Seitenleitwerk oder
: Doppelseitenleitwerk
1040: Flugzeugrumpfteil 1 (Hohlkörper)
1041: Koppelschnittstelle
: Flugzeugrumpfteil 1
1042: Arretierungsmittel (Halterung)
1045: Führungsschienen für
: Transportmodul (Passagier-/
: Frachtcontainer)
1050: Transportmodul/ Container
1051: Koppelschnittstelle
: Flugzeugrumpfteil 2
1052: Flugzeugrumpfteil 2
1053: Aussenairbags
1054: Türen
1055: Bremsschirm-Kammer (Behälter)
1056: Bremsfallschirm
1057: Hauptfallschirm
1058: Airbag-Klappen
1059: Notrutschen
2000: Bodenebene
2001: Erdreich/Beton/Kies etc.
2010: Bodenhindernis
2020: Horizont
3000: Feuer
3010: Rauch, Gas, Dämpfe, Qualm
3020: Luft
3030: Wasser
4000: Transporter
4009: Schienen
4010: Schienenfahrzeug/Lader
4015: Transporter-Parkposition am
: Terminal
4018: Transporterweg
4019: Transporter-Schacht/ -Tunnel
4020: Hebebühne
4021: Hebevorrichtung/Hydraulik
4022: Tragfläche/Tor der Hebebühne
4023: Sperriegel-Kammer
4024: Sperriegel
4025: Rollinie/Taxiway
4026: Rollhalteort
4050: Hangar/Werft
4055: Überdachung
5000: An-/Abflugmodul
: (Terminal/Gate)
5010: Schleuse
5050: Modul-Finger
5055: Kontrollturm (Tower)
5060: Passagierweg
5070: Rollweg (Taxiway)

Claims

Fluggerät (1000), wie Personen- oder Transportflugzeug oder Helikopter, mit einer Antriebs-und Auftriebseinheit (1001) und wenigstens einem mit dieser Antriebs-und Auftriebseinheit koppelbaren Modul (1050) zur Aufnahme von Personen und/oder Ladegut, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluggerät (1000) und das Modul (1050) derart ausgebildet sind, dass ein Ankoppeln und Abkoppeln des Moduls (1050) ohne eine wesentliche Bewegung von Teilen der Antriebs-und Auftriebseinheit (1001) erfolgt.
Fluggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (1050) von unten an die Antriebs-und Auftriebseinheit (1001) ankoppelbar ist.
Fluggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (1050) von hinten in eine Aufnahme der Antriebs-und Auftriebseinheit (1001) einschiebbar ist.
Fluggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs-und Auftriebseinheit (1001) mit Führungen (1045) für eine Relativbewegung in Längsrichtung des Moduls (1050) versehen ist.
Fluggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs-und Auftriebseinheit (1001) bei einem Ankoppeln des Moduls (1050) an der Oberseite mit einer einen mittleren Bereich freilassenden zweiteiligen Ausführung eines Höhen-und Seitenleitwerks (1032) versehen ist.
Fluggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (1050) in Form eines Containers ausgebildet ist.
Fluggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (1050) mit wenigstens einem Fallschirm (1056, 1057) für eine von der Antriebs-und Auftriebseinheit (1001) unabhängige Notlandung versehen ist.
Fluggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Fallschirm als Bremsfallschirm (1056) ausgebildet ist.
Fluggerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Fallschirm als Sinkfallschirm (1057) ausgebildet ist.
Fluggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (1050) mit wenigstens einem Airbag (1053) versehen ist.
System zur Abfertigen von Fluggeräten nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentrales Terminal (5000) zum Bestücken von Modulen (1050) ausgebildet ist, dass Be- und Endladepositionen für die Fluggeräte (1000) in einem Abstand zum zentralen Terminal (5000) vorgesehen sind und das Transporteinrichtungen (4000, 4010) zwischen dem zentralen Terminal (5000) und den Be-und Endladepositionen angeordnet sind.
System gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtungen als Transportfahrzeuge (4000) ausgebildet sind.
System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtungen unterirdische Transportwege (4018, 4019) umfassen.
System nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtungen Hubeinrichtungen (4020, 4021) umfassen.
Modul (1050) für eine Verwendung in einem Fluggerät nach Anspruch 1 bis 10 bzw. in einem System gemäß Anspruch 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es als Passagiermodul (1050e bzw. f) ausgebildet ist.
Modul (1050) für eine Verwendung in einem Fluggerät nach Anspruch 1 bis 10 bzw. in einem System gemäß Anspruch 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es als Frachtmodul (1050h bzw. k) ausgebildet ist.
Modul (1050) für eine Verwendung in einem Fluggerät nach Anspruch 1 bis 10 bzw. in einem System gemäß Anspruch 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es als Militär-Modul (1050a bzw. b) ausgebildet ist.
Modul (1050) für eine Verwendung in einem Fluggerät nach Anspruch 1 bis 10 bzw. in einem System gemäß Anspruch 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es als Rettungs- bzw. Sanitäts-Modul (1050c) ausgebildet ist.