DE202013011452U1

DE202013011452U1 - Luftfahrzeug, das keine Tragfläche hat und das ein Gebläse, eine Schubvektorsteuerung mit mindestens einer schwenkbaren Schubdüse und einen Rahmen hat

Info

Publication number: DE202013011452U1
Application number: DE201320011452
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-12-22
Filing date: 2013-12-22
Publication date: 2014-03-10
Anticipated expiration: 2023-12-23

Abstract

Luftfahrzeug, das keine Tragfläche hat und das ein Gebläse, eine Schubvektorsteuerung mit mindestens einer schwenkbaren Schubdüse und einen Rahmen hat, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug mindestens einen Hohlkörper besitzt, der eine Schubdüse mit dem Rahmen verbindet und durch den die Schubdüse Luft von dem Gebläse zugeführt bekommt.

Description

Bekannt sind Luftfahrzeuge, die eine einfache Schubvektorsteuerung mit vier oder mehr schwenkbaren Schubdüsen besitzen, die sowohl den Schub für den Auftrieb als auch für den Antrieb nach vorn liefern. Die Schubdüsen erhalten die Luft durch mindestens ein Mantelstromtriebwerk (englisch Turbofan) beziehungsweise Zweistromstrahltriebwerk. Bekannteste Beispiele für solche Luftfahrzeuge sind die Hawker Siddeley Harrier und die Dornier Do 31.
Bekannt ist auch ein vertikal startendes und landendes, unbemanntes Luftfahrzeug (englisch Vertical Take-Off and Landing Unmaned Aerial Vehicle (kurz VTOL UAV)), das im Grunde nur aus einem Mantelstromtriebwerk mit einer einfachen Tragfläche und vier schwenkbaren Schubdüsen besteht. Auch bei diesem Luftfahrzeug erhalten die Schubdüsen die Luft durch das Mantelstromtriebwerk
Zudem sind Designstudien von fliegenden Automobilen bekannt, die in den Radhäusern schwenkbare Schubdüsen anstatt Räder haben.
Ein Luftfahrzeug, das ein Gebläse, eine Schubvektorsteuerung mit mindestens einer schwenkbaren Schubdüse als Antrieb, einen Rahmen und zwischen einer Schubdüse und dem Rahmen einen länglichen Hohlkörper hat, aber keine Tragfläche besitzt, ist nicht bekannt.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Luftfahrzeug zu schaffen, das ähnliche Bauformen und Flugeigenschaften wie ein Multikopter aufweist, aber keinen drehenden, auf- und vortrieberzeugenden Rotor oder Propeller besitzt.
Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Mit der Erfindung wird erreicht, das ein Luftfahrzeug ohne Tragflächen konstruiert werden kann, das ein Gebläse, eine Schubvektorsteuerung mit mindestens einer schwenkbaren Schubdüse, einen Rahmen und einen länglichen Hohlkörper besitzt, der eine Schubdüse mit dem Rahmen verbindet und durch den die Schubdüse mit Luft von dem Gebläse versorgt wird.
Insbesondere kann ein Luftfahrzeug mit 4 oder mehr in einer Ebene angeordneten, schwenkbaren und in alle Schwenkrichtungen wirkenden Schubdüsen konstruiert werden, die weiter von dem Rahmen und voneinander entfernt sind und mit denen durch die Mischung der Steuerbefehle jeder Schubvektor im Raum erreicht werden kann, sodass das Luftfahrzeug ähnliche Flugeigenschaften wie ein Quadrokopter beziehungsweise Multikopter aufweist. Da im Gegensatz zu Multikoptern der Auftrieb und der Vortrieb nicht durch rotierende Rotoren beziehungsweise Propeller erzeugt werden, ist auch keine Verletzungsgefahr durch solche Komponenten gegeben. Dieser Sicherheitsvorteil kann durch das Abdecken des auf/an dem Rahmen befestigten Gebläses oder des gesamten Antriebs mit einem Gehäuse noch zusätzlich gesteigert werden.
Des Weiteren ist das Luftfahrzeug robuster gegenüber einem Anstoß an ein Hindernis oder einem Aufschlag auf einen Untergrund, da keine äußeren, rotierenden Bauelemente beschädigt werden können. Je nach Position des Antriebs oberhalb oder innerhalb eines Gehäuses wird auch weniger Lärm erzeugt.
Der Schutzanspruch 2 ermöglicht den Schwenkmechanismus (4) der Schubvektorsteuerung am Ende eines Hohlkörpers (3) zu befestigen, anstatt an dem Rahmen. Hierdurch sind unterschiedliche Konstruktionsweisen des Luftfahrzeuges möglich.
Der Schutzanspruch 3 ermöglicht den Schwenkmechanismus (4) der Schubvektorsteuerung an/in dem Rahmen beziehungsweise dem Gehäuse (2) zu befestigen, anstatt am Ende eines Hohlkörpers (3). Hierdurch sind unterschiedliche Konstruktionsweisen des Luftfahrzeuges möglich.
Der Schutzanspruch 4 vereinfacht die Bauweise eines Luftfahrzeuges indem aus einem Hohlkörper und einer Schubdüse ein einziges Bauelement (6) gebildet wird. Der Schutzanspruch 4 ermöglicht auch verschiedene Ausführungen mit besonderen Eigenschaften eines solchen Einzelbauteils (6) herzustellen, was ansonsten nur schwer oder sogar gar nicht möglich ist.
Der Schutzanspruch 5, Schutzanspruch 6 und Schutzanspruch 7 ermöglicht die Konstruktion des Luftfahrzeuges mit unterschiedlichen Hohlkörpern, die jeweils für verschiedene Einsatzzwecke vorteilhafter sind, wie zum Beispiel beim Transportieren oder/und Parken.
Der Schutzanspruch 8 erlaubt die Konstruktion eines Luftfahrzeuges, das einen tragflächenähnlichen, länglichen Hohlkörper besitzt, der in den entsprechenden Stellungen Auftrieb erzeugen kann. Hierdurch kann das Luftfahrzeug im Flugbetrieb energieeffizienter bewegt werden.
Der Schutzanspruch 3 und Schutzanspruch 8 erlauben zusammengenommen, dass ein tragflächenähnlicher Hohlkörper wie ein Pendelruder zum steuern des Luftfahrzeuges eingesetzt werden kann (siehe auch 5 und 7).
Der Schutzanspruch 9 erlaubt die Konstruktion eines Luftfahrzeuges mit Querrudern, die entweder für eine besonders agile Steuerung oder/und aufgrund einer bestimmten Konstruktionsform des Luftfahrzeuges benötigt werden.
Der Schutzanspruch 10 ermöglicht das Luftfahrzeug mit einem Gehäuse zu konstruieren, das je nach Konstruktionsvariante zum einen der Bordelektronik, dem Gebläse oder/und dem gesamten Antrieb Schutz gegen äußere mechanische Einwirkungen, wetterbedingte Einflüsse, wie zum Beispiel Regen, als auch Schmutz bietet, als auch zum anderen eine mit dem Luftfahrzeug in Kontakt geratene Person vor gefährlichen Bauelementen schützt. Zudem kann ein Gehäuse zur Dämmung von Geräuschen dienen, die durch den Antrieb erzeugt werden.
Der Schutzanspruch 11, Schutzanspruch 12, Schutzanspruch 13, Schutzanspruch 14 und Schutzanspruch 15 ermöglicht das Luftfahrzeug mit verschiedenen Leitwerken zu konstruieren.
Der Schutzanspruch 16, Schutzanspruch 17 und Schutzanspruch 18 spezifiziert verschieden Gebläsetypen.
Der Schutzanspruch 19, Schutzanspruch 20 und Schutzanspruch 21 spezifiziert verschiedene Antriebstypen für das Gebläse.
Der Schutzanspruch 22 spezifiziert eine besondere Schubdüse, die in einer bestimmten Weise geschwenkt wird und somit weitere Konstruktionsweisen des Luftfahrzeuges.
Der Schutzanspruch 23 ermöglicht die ferngesteuerte Kontrolle des Luftfahrzeuges.
Der Schutzanspruch 24 ermöglicht die autonome Kontrolle des Luftfahrzeuges.
Der Schutzanspruch 25, Schutzanspruch 26 und Schutzanspruch 27 erlaubt das Luftfahrzeug auf verschiedene Weisen mit Energie zu versorgen.
Ausführungsbeispiele
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der 1 bis 7 erläutert. Es zeigen:
1 Luftfahrzeug erste Ausführung (Draufsicht)
2 Luftfahrzeug erste Ausführung (Seitenansicht)
3 Luftfahrzeug erste Ausführung (Seitenansicht)
4 Luftfahrzeug zweite Ausführung (Draufsicht)
5 Luftfahrzeug zweite Ausführung (Seitenansicht)
6 Luftfahrzeug zweite Ausführung (Seitenansicht)
7 Luftfahrzeug zweite Ausführung (Vorderansicht).
In der 1, 2 und 3 ist ein Luftfahrzeug 1 mit Rahmen und Gehäuse 2, länglichem Hohlkörper 3, Schwenkmechanismus 4 und schwenkbarer Schubdüse 5 dargestellt. Die erste gezeigte Ausführung besitzt insgesamt vier längliche Hohlkörper 3, die fest mit dem Rahmen verbunden sind, und vier Schubdüsen 5, die jeweils mit einem Hohlkörper 3 durch einen Schwenkmechanismus 4 verbunden sind.
Die 2 zeigt das Luftfahrzeug aus 1 im Flugmodus mit nach hinten geschwenkten Schubdüsen 5 von der Seite.
Die 3 zeigt das Luftfahrzeug aus 1 im Schwebemodus mit nach unten geschwenkten Schubdüsen 5 von der Seite.
In der 4, 5, 6 und 7 ist ein Luftfahrzeug 1 mit Rahmen und Gehäuse 2, Schwenkmechanismus 4 und schwenkbares Bauelement 6 dargestellt. Die zweite gezeigte Ausführung besitzt insgesamt vier schwenkbare Bauelemente 6, die jeweils aus einem auftrieberzeugenden Hohlkörper und einer Schubdüse bestehen, die nahtlos ineinander übergehen.
Die 5 zeigt das Luftfahrzeug aus 4 im Flugmodus mit nach hinten geschwenkten Bauelementen 6 von der Seite.
Die 6 zeigt das Luftfahrzeug aus 4 im Schwebemodus mit nach unten geschwenkten Bauelementen 6 von der Seite.
Die 7 zeigt das Luftfahrzeug aus 4 im Flugmodus mit nach hinten geschwenkten Bauelementen 6 von der Vorderseite.

Claims

Luftfahrzeug, das keine Tragfläche hat und das ein Gebläse, eine Schubvektorsteuerung mit mindestens einer schwenkbaren Schubdüse und einen Rahmen hat, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug mindestens einen Hohlkörper besitzt, der eine Schubdüse mit dem Rahmen verbindet und durch den die Schubdüse Luft von dem Gebläse zugeführt bekommt.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper so mit einer Schubdüse und dem Rahmen verbunden ist, dass nur die Schubdüse schwenkbar ist und nicht der Hohlkörper.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper so mit einer Schubdüse und dem Rahmen verbunden ist, dass beide zusammen schwenkbar sind.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper nahtlos in eine Schubdüse übergeht.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper einziehbare ist.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper teleskopartig zusammenschiebbar ist.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper faltbare ist.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper eine Form besitzt, die Auftrieb erzeugt, wenn das Luftfahrzeug vorwärts fliegt.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug ein Querruder besitzt, das an dem Hohlkörper befestigt ist.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug ein Gehäuse besitzt, das an dem Rahmen befestigt wird.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug ein Normalleitwerk mit einem Seitenleitwerk, das eine feststehende Seitenflosse mit einem beweglichen Seitenruder hat, sowie einem Höhenleitwerk, das eine Höhenflosse mit einem beweglichen Höhenruder hat, besitzt.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug ein Normalleitwerk mit einem Seitenleitwerk, das eine feststehende Seitenflosse mit einem beweglichen Seitenruder hat, sowie einem Höhenleitwerk, das ein Pendelruder hat, besitzt.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug ein T-Leitwerk besitzt.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug ein V-Leitwerk besitzt.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug ein Doppelleitwerk besitzt.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse ein Axialgebläse ist.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse ein Zentrifugalgebläse ist.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse ein Tangentialgebläse ist.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse durch mindestens einen elektrischen Motor angetrieben wird.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse durch mindestens einen Verbrennungsmotor angetrieben wird.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse durch mindestens eine Turbine angetrieben wird.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Schubdüse mit einem 3-Drehgelenk-Lager-Modul (englisch 3-Bearing Swivel Module (kurz 3BSM)) geschwenkt wird.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug durch ein ferngelenktes Steuerungssystem kontrolliert wird.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug durch ein autonomes Steuerungssystem kontrolliert wird.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug einen kontaktbasierten Anschluss zu einer externen Stromversorgung bietet.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug eine drahtlose Stromversorgung auf der Basis der Induktion bietet.
Luftfahrzeug nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug eine drahtlose Stromversorgung auf der Basis der Laserstrahlung bietet.