DE202013102796U1 - Multikopterausleger - Google Patents
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Abstract
Multikopterausleger (5) umfassend einen länglichen Hohlkörperprofilabschnitt (6) und ein jeweils freiendseitig an den Hohlkörperprofilabschnitt (6) anschließender erster und zweiter Befestigungsabschnitt (7, 8), dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnittsprofil des länglichen Hohlkörperprofilabschnittes (6) als strömungsoptimiertes Tragflächenprofil ausgebildet ist.Multicopper boom (5) comprising an elongate hollow body profile section (6) and a respective first and second attachment section (7, 8) adjoining the hollow body profile section (6), characterized in that the cross-sectional profile of the elongate hollow body profile section (6) is designed as a flow-optimized airfoil profile.
Description
Die Erfindung betrifft einen Multikopterausleger gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1. The invention relates to a Multikopterausleger according to the preamble of the protection claim. 1
Multikopter sind ferngesteuerte Fluggeräte, welche mehrere Rotoreinheiten aufweisen, welche vorzugsweise in einer Ebene angeordnet sind und über jeweils einen Kopterausleger mit einem Koptergrundkörper verbunden sind. Die Rotoreinheiten wirken hierbei im Wesentlichen senkrecht zur Mittenebene des Koptergrundkörpers. Am weitesten verbreitet sind sog. Quadrokopter, welche vier in einer Ebene angeordnete Rotoreinheiten aufweisen. Multicopters are remote-controlled aircraft, which have a plurality of rotor units, which are preferably arranged in a plane and are connected via a respective Kopterausleger with a Koptergrundkörper. The rotor units in this case act substantially perpendicular to the center plane of the Koptergrundkörpers. The most widespread are so-called. Quadrocopter, which have four arranged in a plane rotor units.
Bekannte Kopterausleger sind vorzugsweise durch längliche Trägerelemente mit einem kreisförmigen oder rechteckförmigen Querschnitt gebildet. Nachteilig wird durch derartig ausgebildete Kopterausleger ein Teil der Auftriebsleistung der Rotoreinheiten verbraucht, so dass die Flugzeit handelsüblicher Multikopter sehr kurz ist und nur wenige Minuten beträgt. Known Kopterausleger are preferably formed by elongated support members with a circular or rectangular cross-section. A disadvantage of such trained Kopterausleger a part of the buoyancy of the rotor units is consumed, so that the flight time commercial multicopter is very short and only a few minutes.
Ausgehend von dem voranstehend genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Multikopterausleger aufzuzeigen, welcher die Nachteile des Standes der Technik beseitigt, insbesondere eine erhöhte Flugzeit eines Multikopters und/oder eine Reduzierung der Leistungsauslegung der Rotoreinheiten bei gleichbleibender Flugzeit ermöglicht. Die Aufgabe wird durch einen Multikopterausleger gemäß dem Schutzanspruch 1 gelöst. Based on the above-mentioned prior art, the present invention seeks to provide a multi-propeller boom, which eliminates the disadvantages of the prior art, in particular allows increased flight time of a multi-opter and / or a reduction in the power design of the rotor units with the same flight time. The problem is solved by a Multikopterausleger according to the protection claim 1.
Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Multikopterauslegers ist darin zu sehen, dass der Multikopterausleger ein längliches Hohlkörperprofilabschnitt aufweist und das Querschnittsprofil des länglichen Hohlkörperprofilabschnittes als strömungsoptimiertes Tragflächenprofil ausgebildet ist. Unter einem strömungsoptimierten Tragflächenprofil im Sinne der Erfindung wird hierbei jede Querschnittsprofilform verstanden, welche geeignet ist, bei Anströmung des Profils entlang dessen Mittenebene einen äußerst geringen Strömungswiderstand aufzuweisen. Besonders vorteilhaft wird somit die durch die jeweilige Rotoreinheit eines Multikopters erzeugte Auftriebskraft nicht durch den Strömungswiderstand des Multikopterausleger reduziert. Besonders vorteilhaft kann hierdurch die Flugzeit von Multikoptern deutlich erhöht werden und/oder Rotoreinheiten mit einer reduzierten Motorleistung und dadurch reduzierten Energieverbrauch eingesetzt werden. Zusätzlich wird durch das erfindungsgemäße strömungsoptimierte Tragflächenprofil eine Reduzierung von durch Windströmung hervorgerufene Luftverwirbelungen erreicht. Dadurch liegt der Multikopter bei schnellem Abstieg stabiler in der Luft, und zwar tritt aufgrund des erfindungsgemäß strömungsoptimierten Tragflächenprofils der so genannte „Downwash“-Effekt zumindest nicht mehr so stark auf. Der „Downwash“-Effekt führt bei einem schnellen Abstieg zum Wackeln des Multikopters, insbesondere bei einem Abstieg durch eine Zone verdichteter und gleichzeitig stark verwirbelter Luft. Auch bietet das strömungsoptimierte Tragflächenprofil des Multikopterausleger den durch den Propeller der jeweiligen Rotoreinheit erzeugten „Windschlägen“ keine Angriffsfläche mehr, d.h. eine aufgrund der Aufprallenergie der Windschläge erzeugte Erschütterung bzw. dadurch bedingte Vibrationen des Multikopterauslegers können wesentlich reduziert werden. Derartige Vibrationen sind insbesondere störend bei Verwendung eines Multikopters zur Erzeugung von Luftbildaufnahmen, da aufgrund der Vibrationen mittels der auf dem Multikopter montierten Kameraeinheit keine scharfen Bilder erzeugt werden können. Darüber hinaus haben Versuche gezeigt, dass nur durch Ersetzen der handelsüblichen Multikopterauslegers durch die erfindungsgemäßen Multikopterausleger eine deutliche Erhöhung der Flugzeit erreicht werden konnte. The essential aspect of the Multikopterauslegers invention is the fact that the Multikopterausleger has an elongated hollow body profile section and the cross-sectional profile of the elongated hollow body profile section is designed as a flow-optimized wing profile. In this context, a flow-optimized airfoil profile in the sense of the invention means any cross-sectional profile shape which is suitable for exhibiting an extremely low flow resistance along the central plane of the airfoil. Thus, the buoyancy force generated by the respective rotor unit of a multicopper is not particularly advantageously reduced by the flow resistance of the multicopter jib. In this way, the flight time of multicopters can be significantly increased and / or rotor units with a reduced engine power and thus reduced energy consumption can be used. In addition, a reduction of air turbulence caused by wind flow is achieved by the flow-optimized airfoil profile according to the invention. As a result, the multicopter is stable in the air with rapid descent, and indeed occurs due to the invention flow-optimized wing profile of the so-called "downwash" effect at least not so strong. The "downwash" effect results in a quick descent to the wobble of the multicopter, especially in a descent through a zone of compressed and simultaneously highly fluidized air. Also, the flow-optimized airfoil profile of the multi-propeller boom no longer creates the attack surface created by the propeller of the respective rotor unit. a vibration caused by the impact energy of the wind blows or resulting vibrations of the Multikopterauslegers can be significantly reduced. Such vibrations are particularly troublesome when using a multicopter for generating aerial photography, as due to the vibrations by means of the camera unit mounted on the multicopter no sharp images can be generated. In addition, tests have shown that only by replacing the commercial Multikopterauslegers by the multicopters boom according to the invention a significant increase in flight time could be achieved.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist der Multikopterausleger aus Karbon oder glasfaserverstärkten Kunststoff hergestellt. Der erste freienseitige Befestigungsabschnitt ist zur Befestigung des Multikopterausleger an einem Multikoptergrundkörper eines Multikopters und der zweite freienseitige Befestigungsabschnitt zur Aufnahme und Befestigung einer Rotoreinheit eines Multikopters ausgebildet. Vorteilhaft sind hierbei die freiendseitigen Befestigungsabschnitte in zwei parallel zueinander verlaufenden Aufnahmeebenen angeordnet. In a preferred embodiment, the multicopter jib is made of carbon or glass fiber reinforced plastic. The first free-side attachment portion is designed for attachment of the Multikopterausleger to a Multikoptergrundkörper a Multikopter and the second free-side mounting portion for receiving and securing a rotor unit of a multi-opter. Advantageously, the free-end fixing sections are arranged in two mutually parallel receiving planes.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante schließt der längliche Hohlkörperprofilabschnitt mit den Aufnahmeebenen einen Winkel zwischen 15° und 30° ein und ist symmetrisch zu einer Profilebene ausgebildet, wobei das Tragflächenprofil in Bezug auf die Profilmittenebene eine Profilbreite und eine Profilhöhe aufweisen, und zwar vorzugsweise mit einem Verhältnis von 3:1. Ferner sind die Ober- und Unterkante des strömungsoptimierten Tragflächenprofils relativ scharf, d.h. mit einen sehr geringen Radius ausgeführt, wodurch der Luftstrom effektiv geteilt werden kann. Die Dimensionierung der Profilbreite und der Profilhöhe ist hierbei abhängig von Größe und Gewicht des Multikopters und/oder der Leistung und Gewicht der Rotoreinheiten. In a preferred embodiment, the elongated hollow body profile section encloses an angle between 15 ° and 30 ° with the receiving planes and is symmetrical to a profile plane, the airfoil profile having a profile width and a profile height with respect to the profile center plane, preferably with a ratio of 3: 1. Furthermore, the upper and lower edges of the flow-optimized airfoil are relatively sharp, i. designed with a very small radius, whereby the air flow can be divided effectively. The dimensioning of the profile width and the profile height is dependent on the size and weight of the multi-opter and / or the power and weight of the rotor units.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist der längliche Hohlkörperprofilabschnitt über einen Übergangsabschnitt mit dem ersten freiendseitigen Befestigungsabschnitt verbunden, über welchen das Querschnittsprofil des Befestigungsabschnittes in das Tragflächenprofil kontinuierlich übergeht. Mittels des Übergangsabschnitts erfolgt eine strömungsoptimierte Anpassung der unterschiedlichen Querschnittsprofile. In an advantageous embodiment, the elongated hollow body profile section is connected via a transition section to the first free-end attachment section over which the cross-sectional profile of the attachment section merges continuously into the wing profile. By means of the transition section is a Flow-optimized adaptation of the different cross-sectional profiles.
Die Ausdrucke „näherungsweise“, „im Wesentlichen“ oder „etwa“ bedeuten im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/–10%, bevorzugt um +/–5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen. The expressions "approximately", "substantially" or "approximately" in the context of the invention mean deviations from the respective exact value by +/- 10%, preferably by +/- 5% and / or deviations in the form of changes insignificant for the function ,
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht. Further developments, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and from the figures. In this case, all described and / or illustrated features alone or in any combination are fundamentally the subject of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency. Also, the content of the claims is made an integral part of the description.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to the figures of exemplary embodiments. Show it:
In
Der Multikopter
Der im vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellte Multikopter
Die erste bis vierte Rotoreinheit
Ein Multikopterausleger
Der Multikopterausleger
Erfindungsgemäß weist der längliche Hohlkörperprofilabschnitt
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste freiendseitige Befestigungsabschnitt
Die Befestigungsabschnitte
Der längliche Hohlkörperprofilabschnitt
Durch die Ausbildung des länglichen Hohlkörperprofilabschnittes
Alternativ kann jedoch auf der Multikopterausleger
In einer alternativen Ausführungsvariante kann der Multikopterausleger
Neben einem deutlich geringeren Gewicht des Multikopters
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegend Erfindungsgedanke verlassen wird. The invention has been described above by means of exemplary embodiments. It is understood that numerous changes and modifications are possible, without thereby departing from the invention underlying the idea of the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Multikopter Multikopter
- 2 2
- Multikopterkörper Multikopterkörper
- 2’ 2 '
- Unterseite bottom
- 2’’ 2 ''
- Oberseite top
- 3 3
- Standbeine mainstays
- 4a–4d 4a-4d
- erste bis vierte Rotoreinheit first to fourth rotor units
- 5, 5a–5d 5, 5a-5d
- erster bis vierter Multikopterausleger first to fourth multicopter jib
- 6 6
- längliche Hohlkörperprofilabschnitt elongated hollow body profile section
- 7 7
- erste freienseitige Befestigungsabschnitt first free-sided attachment portion
- 8 8th
- zweiter freienseitige Befestigungsabschnitt second free-sided attachment portion
- 9 9
- Übergangsabschnitt Transition section
- ME ME
- Mittenebene midplane
- E e
- Aufnahmeebene receiving plane
- E’ e '
- Aufnahmeebene receiving plane
- PE PE
- Profilebene profile plane
- Ra–Rd Ra-Rd
- Rotationsachsen rotational axes
- w w
- Winkel angle
Claims (10)
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
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ID=48951269
Family Applications (1)
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2013
- 2013-06-27 DE DE201320102796 patent/DE202013102796U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20130829 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHMIDKONZ, ROBERT, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHMIDKONZ, ROBERT, 93128 REGENSTAUF, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: GLUECK - KRITZENBERGER PATENTANWAELTE PARTGMBB, DE |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |