WO2003064253A1 - Aircraft - Google Patents

Abstract

The invention relates to an aircraft that comprises a floating unit (12) that can be filled with a medium (21), a drive unit (14) and at least one passenger compartment (16). Said passenger compartment (16) is disposed below the floating unit (12) and is coupled therewith. A floating body (13) can be modified with respect to its float volume which can be adapted to the respective take-off weight of the aircraft (11). The lift of the floating body (13) is smaller than the take-off weight of the aircraft (11) and the lift of the floating body (13) plus the lift of the drive unit (14) can be adjusted to be larger than the take-off weight of the aircraft (11).

Description

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Patentanwälte European Patent- and Trademark AttorneysPatent attorneys European Patent and Trademark Attorneys

Ulrike Mammel,Ulrike Mammel,

Dipl. -Chem., Dr. rer. natDipl. -Chem., Dr. rer. nat

Jochen Maser, Dipl.-Ing.Jochen Maser, Dipl.-Ing.

Tilsiter Straße 3 D-71065 Sindelfingen Tel. +49(0)7031/81944-0 Fax +49(0)7031/81944-5 [email protected] www.mammelmaser.deTilsiter Strasse 3 D-71065 Sindelfingen Tel. +49 (0) 7031 / 81944-0 Fax +49 (0) 7031 / 81944-5 [email protected] www.mammelmaser.de

Ust-IdNr. DE813356290VAT ID. DE813356290

Unser Zeichen: 54 299 Datum: 30. Januar 2003Our sign: 54 299 Date: January 30, 2003

Anmelder: Konrad Walter, Scheffelstraße 5, 76287 RheinstettenApplicant: Konrad Walter, Scheffelstrasse 5, 76287 Rheinstetten

Fluggerätaircraft

Die Erfindung betrifft ein Fluggerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an aircraft according to the preamble of claim 1.

Seit Menschengedenken ist für Menschen die Faszination Fliegen gegeben. Die Fortbewegung in der Luft lässt sich im wesentlichen in drei Gruppierungen untergliedern. Die erste Gruppierung betrifft die Flächen- flügler, wie Düsenflugzeuge, Segelflugzeuge, Sportflugzeuge und dergleichen. Die zweite Gruppe betrifft Drehflügler, wie beispielsweise Helikopter, und die dritte Gruppe betrifft das Prinzip „Fliegen leichter als Luft", wie beispielsweise Luftschiffe oder Ballone, wobei dieses letzte Grundprinzip nicht als Fliegen, sondern als Fahren bezeichnet wird.People have been fascinated by flying since time immemorial. The movement in the air can essentially be divided into three groups. The first grouping concerns the wing planes, such as jet planes, gliders, sport planes and the like. The second group relates to rotary wing aircraft, such as helicopters, and the third group relates to the principle of "flying lighter than air", such as airships or balloons, this last basic principle not being referred to as flying, but as driving.

Aus der EP 0 201 309 ist ein Luftfahrzeug gemäß der zuletzt genannten Gruppierung bekannt geworden. Dieses Luftfahrzeug weist eine torus- förmig ausgebildete Hülle mit einem zentralen Durchgang auf, in welchem ein Propeller vorgesehen ist. Am äußeren Randbereich der torusförmigen Hülle sind seitliche Antriebselemente vorgesehen, um einer Rotation der torusförmigen Hülle, welche durch ein Reaktionsmoment von dem Antrieb des Propellers erzeugt wird, entgegenzuwirken und eine Richtungssteuerung während des Fahrens in X- und Y-Richtung zu ermöglichen. Die Hülle dieses torusförmigen Fluggerätes ist mit einem Gas leichter als Luft gefüllt. Zusätzlich ist in der torusförmigen Hülle ein weiterer mit Gas befüllbarer Schlauch vorgesehen, welcher mit Helium gefüllt ist. Durch Aufblasen oder Abblasen von Helium wird der Auftrieb in Analogie zu einem konventionellen Luftschiff gesteuert.An aircraft according to the last-mentioned grouping has become known from EP 0 201 309. This aircraft has a toroidal Shaped shell with a central passage in which a propeller is provided. Lateral drive elements are provided on the outer edge region of the toroidal shell in order to counteract a rotation of the toroidal shell, which is generated by a reaction torque from the drive of the propeller, and to enable direction control during driving in the X and Y directions. The shell of this toroidal aircraft is filled with a gas lighter than air. In addition, a further gas-filled hose is provided in the toroidal shell, which is filled with helium. By inflating or deflating helium, the buoyancy is controlled in analogy to a conventional airship.

Dieses Luftfahrzeug weist den Nachteil auf, dass diese Konstruktion sehr aufwendig ist und eine beträchtliche Größe aufweist. Die Flugeigenschaften einer torusförmig ausgebildeten Hülle sind nicht zufriedenstellend. Der Einsatz eines derartigen Fluggerätes ist sehr begrenzt und die Handhabung aufwendig.This aircraft has the disadvantage that this construction is very complex and has a considerable size. The flight characteristics of a toroidal envelope are unsatisfactory. The use of such an aircraft is very limited and the handling is complex.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Fluggerät zu schaffen, welches eine einfache Bedienung und Handhabung ermöglicht, sicher in der Luft zu bewegen ist und vorzugsweise wenig Platz zum Starten oder Landen benötigt.The invention is therefore based on the object of providing an aircraft which enables simple operation and handling, can be moved safely in the air and preferably requires little space to take off or land.

Diese Aufgabe wird durch ein Fluggerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an aircraft with the features of claim 1.

Das erfindungsgemäße Fluggerät weist den Vorteil auf, dass eine erhebliche Erhöhung der Sicherheit beim Fliegen gegeben ist. Dies wird dadurch erzielt, dass zwei Prinzipien miteinander kombiniert werden. Zum einen wird zumindest teilweise das Prinzip „leichter als Luft" und zum anderen wird zumindest teilweise das Prinzip „Auftrieb durch einen Drehflügler" eingesetzt. Durch eine Kombination dieser beiden Prinzipien in einem bestimmten Verhältnis kann des weiteren erzielt werden, dass einerseits die Auftriebsleistung eines Antriebes gering ausgebildet sein kann und andererseits das Auftriebsvolumen eines Auftriebskörpers ge- genüber der Ausbildung als Luftschiff reduziert ist. Darüber hinaus kann durch die erfindungsgemäße Änderung und Anpassung des Auftriebsvo- lumens an das Startgewicht und der zu befördernden Personen oder Lasten unter Berücksichtigung des Auftriebes der Antriebsleistung erzielt werden, dass optimale Startvoraussetzungen als auch Flugeigenschaften gegeben sind. Das Auftriebsvolumen des Auftriebskörpers ist derart ausgebildet, dass ohne Auftrieb der Antriebsleistung das Fluggerät selbständig auf dem Boden verbleibt, das heißt, das Fluggerät schwerer als Luft ist und bereits mit nur geringer Antriebsleistung zum Fliegen gebracht wird.The aircraft according to the invention has the advantage that there is a considerable increase in safety when flying. This is achieved by combining two principles. On the one hand, the principle "lighter than air" is used, and on the other hand, the principle "lift by a rotary wing aircraft" is used at least partially. By combining these two principles in a certain ratio, it can further be achieved that on the one hand the lift power of a drive can be made low and on the other hand the lift volume of a lift body compared to training as an airship. In addition, by changing and adapting the lift volume according to the invention to the takeoff weight and the people or loads to be transported, taking into account the lift of the drive power, optimum takeoff conditions and flight characteristics can be achieved. The buoyancy volume of the buoyancy body is designed such that without the buoyancy of the drive power the aircraft remains on the ground independently, that is to say the aircraft is heavier than air and is brought to fly with only a low propulsion power.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auftriebseinheit einen im wesentlichen länglichen, insbesondere säulenförmigen Auftriebskörper umfasst, dessen Auftriebsvolumen vorzugsweise in Abhängigkeit der Länge einstellbar ist. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist ermöglicht, dass das Fluggerät eine geringe Fläche zum Starten und Landen benötigt. Der im wesentlichen längliche, insbesondere säulenförmige Auftriebskörper kann beispielsweise einen Durchmesser von bis zu 3 m umfassen. Die Antriebseinheit und Fluggastzelle für Personen ist vorteilhafterweise im wesentlichen an die Querschnittsfläche der Auftriebseinheit angepasst, so dass eine geringe Grundfläche für das Starten und Landen benötigt wird. Durch die Möglichkeit, wonach das Fluggerät senkrecht nach oben Starten und auch Landen kann, ist der Einsatz des Fluggerätes auf engstem Raum möglich. Darüber hinaus können diese Fluggeräte in der Luft stehen bleiben, wodurch aufgrund der Form der des Auftriebskörpers ein Andocken an weitere gleichartige Fluggeräte ermöglicht ist, so dass beispielsweise Passagiere umsteigen können. Des weiteren können sich derartige Fluggeräte gegenseitig abschleppen oder sich in der Luft zu Flugverbänden zusammenschließen.According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the buoyancy unit comprises a substantially elongated, in particular columnar buoyancy body, the buoyancy volume of which is preferably adjustable depending on the length. This advantageous embodiment of the invention enables the aircraft to take up a small area for takeoff and landing. The essentially elongated, in particular columnar, buoyancy body can, for example, have a diameter of up to 3 m. The drive unit and passenger compartment for people is advantageously essentially adapted to the cross-sectional area of the lift unit, so that a small footprint is required for take-off and landing. Because the aircraft can take off and land vertically upwards, the aircraft can be used in a confined space. In addition, these aircraft can remain in the air, which, due to the shape of the buoyancy body, enables them to be docked onto other similar aircraft, so that passengers can change planes, for example. Furthermore, such aircraft can tow each other or join together in the air to form flight groups.

Alternativ zur säulenförmigen Ausbildung des Auftriebskörpers können auch weitere geometrische Formen vorgesehen sein. Beispielsweise können auch elliptische oder tropfenförmige Querschnitte vorgesehen sein, die zumindest in einer Richtung ein strömungsoptimiertes Profil aufwei- sen. Bevorzugt werden Profile eingesetzt, welche in zumindest zwei Flugrichtungen optimale Strömungseigenschaften aufweisen.As an alternative to the columnar configuration of the buoyancy body, further geometric shapes can also be provided. For example, elliptical or teardrop-shaped cross sections can also be provided, which have a flow-optimized profile at least in one direction. sen. Profiles which have optimal flow properties in at least two directions of flight are preferably used.

Das Auftriebsvolumen des Auftriebskörpers ist vorteilhafterweise in Abhängigkeit der Länge des Auftriebskörpers einstellbar. Dadurch kann die geringe Fläche, welche für das Starten und Landen benötigt wird, beibehalten bleiben.The buoyancy volume of the buoyancy body is advantageously adjustable depending on the length of the buoyancy body. This allows the small area required for takeoff and landing to be retained.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der Auftriebskörper während des Fluges veränderbar ist, so dass das Auftriebsvolumen an die Flugbedingungen und Flughöhen anpassbar sind. Vorteilhafterweise kann das Auftriebsvolumen nahezu an den Schwebezustand angepasst sein, so dass während des Fluges die Antriebsleistung im wesentlichen für den Vortrieb genutzt werden kann.It is advantageously provided that the buoyancy body can be changed during the flight, so that the buoyancy volume can be adapted to the flight conditions and flight heights. Advantageously, the buoyancy volume can be adapted almost to the state of suspension, so that the drive power can be used essentially for propulsion during the flight.

Der Auftriebskörper ist vorzugsweise als Hülle ausgebildet und wird mit einem gas- und/oder luftförmigen Medium gefüllt. Vorzugsweise ist Helium vorgesehen.The buoyancy body is preferably designed as a shell and is filled with a gaseous and / or air-like medium. Helium is preferably provided.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Auftriebskörper eine Hülle mit einer Raffvorrichtung umfasst, durch welche die Länge der Hülle veränderbar und einstellbar ist. Die Raffvorrichtung kann vorteilhafterweise durch ein oder mehrere Seilzüge gebildet sein, welche entlang der Hülle verlaufen und zumindest an deren oberen Ende angreifen. Durch Seilwinden, über Umlenkrollen oder dergleichen kann die Hüllenlänge manuell oder motorunterstützt eingestellt werden. Die Raffvorrichtung ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass die Hülle von unten beginnend, also im Bereich der Aufnahme oder Ankopplung an die Fluggastzelle, vorgesehen ist. Alternativ kann die Verringerung der Hüllenlänge auch an dem oberen freien Ende, einem dazwischen liegenden Bereich oder in einer Kombination hiervon beginnen.An advantageous development provides that the buoyancy body comprises a cover with a gathering device, by means of which the length of the cover can be changed and adjusted. The gathering device can advantageously be formed by one or more cable pulls which run along the casing and engage at least at its upper end. The casing length can be adjusted manually or with the aid of a motor by means of cable winches, pulleys or the like. The gathering device is advantageously designed such that the cover is provided starting from the bottom, that is to say in the region of the receptacle or coupling to the passenger compartment. Alternatively, the sheath length reduction may begin at the top free end, an intermediate area, or a combination thereof.

Besonders von Vorteil ist eine Raffvorrichtung, welche ermöglicht, dass beim Befüllen der Hülle das obere freie Ende prall gefüllt wird und im Anschluss daran in Abhängigkeit der gewünschten Hüllenlänge nach o- ben wandert. Für den Transport des Fluggerätes wird die Hülle genau in umgekehrter Reihenfolge gerafft, wobei gleichzeitig erzielt werden kann, dass ohne Beschädigung der Hülle ein Zusammenraffen ermöglicht ist. Selbst bei stärkerem Wind kann hierdurch werden, dass das pralle freie Ende ein solches Auftriebsvolumen aufweist, dass dieses nicht zumindest teilweise am Boden zum Aufliegen kommt.A shirring device is particularly advantageous, as it enables the upper free end to be filled to the brim when the casing is filled, and then, depending on the desired casing length, ben walks. For the transport of the aircraft, the cover is gathered in exactly the reverse order, it being possible at the same time to ensure that the cover can be gathered without damaging the cover. Even with strong winds, this can result in the bulging free end having such a buoyancy volume that it does not come to rest at least partially on the ground.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Hülle eine ziehharmonikaförmige oder faltenbalgförmige Wandung aufweist, welche zumindest abschnittsweise in ihrer Länge veränderbar ist. Dadurch kann in einfacher Weise die Hüllenlänge vergrößert oder verkleinert werden.A further advantageous embodiment of the invention provides that the casing has an accordion-shaped or bellows-shaped wall, the length of which can be changed at least in sections. As a result, the casing length can be increased or decreased in a simple manner.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hülle am unteren Ende von einer Aufnahme zumindest teilweise umgeben ist, welche vorzugsweise die Hülle in einem nicht aufgeblasenen und zusammengefalteten, zusammengelegten oder zusammengerollten Zustand vollständig umgibt. Dadurch kann das Fluggerät mit kleinen Abmessungen für den Transport versehen sein.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the cover is at least partially surrounded at the lower end by a receptacle, which preferably completely surrounds the cover in a non-inflated and folded, folded or rolled-up state. As a result, the aircraft can be provided with small dimensions for transportation.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Befülleinheit für den Auftriebskörper vorgesehen ist. Durch diese Befülleinheit kann das Befüllen oder Entleeren als auch das Nachfüllen des gas- und/oder luftförmigen Mediums ermöglicht sein. Vorzugsweise ist eine Pumpe vorgesehen, welche das Medium aus Vorratsbehältern oder einem Vorratsraum in die Hülle überführt oder aus dieser Hülle absaugt und wieder in die Vorratsbehälter oder Vorratsräume zurückführt. Vorteilhafterweise kann eine Steuerung für die Befülleinheit vorgesehen sein, welche in Abhängigkeit der Füllmenge auch das Volumen des Auftriebskörpers bestimmt und die Raffeinrichtung ansteuert, welche die befüllbare Länge der Hülle freigibt. Des weiteren kann die Befülleinheit derart ausgelegt sein, dass diese die Antriebseinheit unterstützt, um das Fluggerät bezüglich der Flughöhe zu steuern. Die Befülleinheit kann durch eine Schnellbefüllung oder durch eine schnelle Entleerung der Hülle und Rückführen des Gases in Vorratsräume mit und ohne Unterstützung der Antriebseinheit die Höhe steuern. Durch diese Ausgestaltung kann zusätzlich eine Sicherheitsfunktion geschaffen werden, sofern das Fluggerät beispielsweise in einen Bereich mit starken Fallwinden gelangen sollte. Aufgrund des Auftriebsvolumens, insbesondere von Helium, kann eine Beeinflussung der Schwebeeigenschaften oder Flugeigenschaften im Vergleich zu einem Heißluftballon verhindert sein.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that a filling unit is provided for the buoyancy body. This filling unit enables filling or emptying as well as refilling of the gaseous and / or air medium. A pump is preferably provided which transfers the medium from storage containers or a storage space into the casing or sucks it out of this casing and returns it to the storage containers or storage rooms. A controller for the filling unit can advantageously be provided, which also determines the volume of the buoyancy body as a function of the filling quantity and controls the gathering device, which releases the fillable length of the casing. Furthermore, the filling unit can be designed in such a way that it supports the drive unit in order to control the aircraft with respect to the flight altitude. The filling unit can control the height by rapid filling or by quickly emptying the envelope and returning the gas to storage rooms with and without the support of the drive unit. Through this In addition, a safety function can be created if the aircraft should get into an area with strong falling winds, for example. Due to the buoyancy volume, in particular of helium, an influence on the levitation properties or flight properties in comparison to a hot air balloon can be prevented.

Vorteilhafterweise weist die Auftriebseinheit ein Druckmessgerät auf, um den Innendruck des Auftriebskörpers zu erfassen. Der Innendruck kann durch eine Steuerung überwacht werden, so dass auch Sicherheitsfunktionen vorgesehen sind, in dem bei einem plötzlichen Druckabfall zusätzlich das Medium nachgefüllt wird oder eine Erhöhung der Auftriebsleistung durch die Antriebseinheit einstellbar ist.The buoyancy unit advantageously has a pressure measuring device in order to record the internal pressure of the buoyancy body. The internal pressure can be monitored by a control system, so that safety functions are also provided in which, in the event of a sudden drop in pressure, the medium is additionally refilled or an increase in the buoyancy output can be set by the drive unit.

Unterhalb der Auftriebseinheit ist bevorzugt die Antriebseinheit vorgesehen, welche im wesentlichen der Grundfläche des Auftriebskörpers entspricht. Die räumliche Ausdehnung für das Landen und Starten kann somit gering gehalten werden. Vorzugsweise ist die Antriebseinheit und die Auftriebseinheit drehfest zueinander angeordnet. Dem durch die Antriebseinheit erzeugten Drehmoment kann durch die längliche Ausbildung der Auftriebseinheit entgegengewirkt werden. Somit ist ein senkrechtes Starten und Landen ermöglicht, ohne dass das Fluggerät sich selbst in Umdrehung versetzt.Below the buoyancy unit, the drive unit is preferably provided, which essentially corresponds to the base area of the buoyancy body. The spatial extent for landing and take-off can thus be kept low. The drive unit and the buoyancy unit are preferably arranged in a manner fixed against relative rotation. The torque generated by the drive unit can be counteracted by the elongated design of the lift unit. This enables vertical takeoff and landing without the aircraft rotating itself.

Des weiteren ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Antriebseinheit von einem Rahmen aufgenommen ist. Dadurch kann eine einfache und leichte Konstruktion erzielt werden. Die Antriebseinheit ist um zumindest eine Achse vorzugsweise n x 360° schwenkbar und um wenigstens eine weitere Achse auslenkbar oder schwenkbar. Dadurch kann eine Steuerung des Fluggerätes in jegliche der gewünschten Raumrichtungen ermöglicht sein.Furthermore, it is advantageously provided that the drive unit is received by a frame. This enables a simple and light construction to be achieved. The drive unit can be pivoted about at least one axis, preferably n × 360 °, and can be deflected or pivoted about at least one further axis. This enables control of the aircraft in any desired spatial direction.

Zur Verbesserung der Flugeigenschaften ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Antriebseinheit mit einer schwingungsabsorbierenden Lagerung an dem Rahmen angeordnet ist. Die schwingungsabsorbierende Lagerung umfasst beispielsweise mehrere Druck- oder Spiralfedern oder Federpakete, wodurch eine Doppelfunktion gegeben ist, in dem sowohl Schwingungen absorbiert werden, als auch eine seitliche Auslenkung der Antriebseinheit zum Rahmen zur Steuerung des Fluggerätes gegeben ist.To improve the flight characteristics, it is advantageously provided that the drive unit is arranged on the frame with a vibration-absorbing bearing. The vibration absorbing Storage includes, for example, a plurality of compression or spiral springs or spring assemblies, which provides a double function in which both vibrations are absorbed and there is lateral deflection of the drive unit to the frame for controlling the aircraft.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rahmen, an dem die Antriebseinheit vorgesehen ist, eine Fluggastzelle aufnimmt und mit dem Auftriebskörper gekoppelt ist. Dadurch ist ermöglicht, dass beispielsweise über einen Steuerknüppel von der Fluggastzelle aus direkt die Antriebseinheit bezüglich der Flug- richtung gesteuert werden kann. Gleichzeitig ist eine kompakte Anordnung geschaffen, um ein Fluggerät mit einem geringen Luftwiderstand auszubilden. Durch die vorzugsweise gelenkige Koppelung des Rahmens oder des Antriebs oder der Fluggastzelle mit der Auftriebseinheit ist ermöglicht, dass während eines Fluges zur Bewältigung von Strecken eine strömungsgünstige Anordnung des Fluggerätes sich einstellt. Der im wesentlichen längliche Auftriebskörper neigt sich entgegengesetzt zur Flugrichtung und gleichzeitig kann der Rahmen unabhängig der Neigung des Auftriebskörpers getragen werden. Die Koppelung ist vorzugsweise als horizontal verlaufende Längsachse ausgebildet, so dass einerseits in einer Richtung senkrecht nach oben eine hinreichende Stabilität zwischen dem im wesentlichen länglichen Auftriebskörper und der Fluggastzelle gegeben ist, wohingegen für den Streckenflug um diese Längsachse eine Neigung des im wesentlichen länglich ausgebildeten Auftriebskörpers zur Fluggastzelle beziehungsweise zur Antriebseinheit ermöglicht ist.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the frame on which the drive unit is provided accommodates a passenger compartment and is coupled to the buoyancy body. This makes it possible, for example, to control the drive unit with respect to the direction of flight directly from the passenger compartment using a joystick. At the same time, a compact arrangement is created in order to design an aircraft with a low air resistance. The preferably articulated coupling of the frame or the drive or the passenger compartment to the buoyancy unit makes it possible for the aircraft to be arranged in a streamlined manner during a flight in order to cover distances. The essentially elongated buoyancy body tilts in the opposite direction to the flight direction and at the same time the frame can be carried regardless of the inclination of the buoyancy body. The coupling is preferably designed as a horizontally extending longitudinal axis, so that on the one hand there is sufficient stability in a direction vertically upwards between the essentially elongated buoyancy body and the passenger compartment, whereas for the cross-country flight about this longitudinal axis there is an inclination of the essentially elongated buoyancy body to Passenger cell or the drive unit is enabled.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fluggerät in einer Parkposition durch eine Sicherungsleine oder Reißleine gesichert ist, welche am Boden befestigt ist. Die Sicherungsleine bewirkt bei einem ungewollten Abheben des Fluggerätes, dass aus dem Auftriebskörper eine bestimmte Menge des luft- und/oder gasförmige Mediums entweder ins Freie abgelassen oder durch die Befülleinheit in die Vorratsbehälter zurückgepumpt wird, um das Auftriebsvolumen zu reduzieren, bis das Fluggerät sicher auf dem Boden steht. Durch eine Reißleine kann ein vollständiger, nicht kontrollierter Entleerungsvorgang der Hülle ausgelöst werden. Das Fluggerät weist nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein Notlandesystem auf. Dieses umfasst wenigstens einen Fallschirm, der sich selbständig oder durch manuelle Betätigung bei einem zu schnellen Fall des Fluggerätes öffnet.According to a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the aircraft is secured in a parking position by a safety line or ripcord which is attached to the ground. If the aircraft is lifted unintentionally, the safety line causes a certain amount of the air and / or gaseous medium to be either released from the buoyancy body or pumped back into the storage container through the filling unit in order to reduce the buoyancy volume until the aircraft is safely on stands on the floor. A complete, uncontrolled emptying process of the casing can be triggered by a tear line. According to a further advantageous embodiment of the invention, the aircraft has an emergency landing system. This includes at least one parachute that opens automatically or by manual actuation if the aircraft falls too quickly.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.Further advantageous refinements and developments of the invention are specified in the further claims.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im folgenden anhand dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen :The invention and further advantageous embodiments and developments thereof are described and explained in more detail below with reference to the example shown in the drawing. The features to be gathered from the description and the drawing can be used according to the invention individually or in groups in any combination. Show it :

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fluggerätes,FIG. 1 shows a perspective view of an aircraft according to the invention,

Figur 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Fluggerätes bei einem Streckenflug,FIG. 2 shows a schematic illustration of the aircraft according to the invention during a cross-country flight,

Figur 3 eine schematische Detaildarstellung des erfindungsgemäßen Fluggerätes in einer gesicherten Parkposition,FIG. 3 shows a schematic detailed illustration of the aircraft according to the invention in a secured parking position,

Figur 4 eine schematische Darstellung einer Fluggastzelle mit einer manuellen Steuerung der Antriebseinheit,FIG. 4 shows a schematic illustration of a passenger compartment with manual control of the drive unit,

Figur 5 eine schematische Seitenansicht der Fluggastzelle gemäß Figur 4 undFigure 5 is a schematic side view of the passenger compartment according to Figure 4 and

Figur 6 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Auftriebseinheit.Figure 6 is a schematic side view of a buoyancy unit according to the invention.

Das erfindungsgemäße Fluggerät 11 gemäß Figur 1 umfasst eine Auftriebseinheit 12, eine Antriebseinheit 14 und eine Fluggastzelle 16. Die Fluggastzelle 16 ist vorteilhafterweise zwischen der Antriebseinheit 14 und der Auftriebseinheit 12 angeordnet. In Abhängigkeit der Auswahl der Antriebseinheit 14 kann diese Anordnung auch abweichen, beispielsweise wenn zwei oder mehrere Antriebseinheiten 14 vorgesehen sind.The aircraft 11 according to the invention according to FIG. 1 comprises a buoyancy unit 12, a drive unit 14 and a passenger compartment 16 Passenger compartment 16 is advantageously arranged between the drive unit 14 and the buoyancy unit 12. Depending on the selection of the drive unit 14, this arrangement can also deviate, for example if two or more drive units 14 are provided.

Die Auftriebseinheit 12 wird von einem Rahmen 18 gehalten, an dem die Fluggastzelle 16 und die Antriebseinheit 14 ebenfalls vorgesehen sind. Dadurch kann eine besonders kompakte Bauweise erzielt werden. Die Auftriebseinheit 12 weist gemäß Figur 1 einen Auftriebskörper 13 auf, der zumindest eine Hülle 19 umfasst, welche mit einem gas- und/oder luftförmigen Medium 21 befüllt ist. Vorzugsweise wird Helium eingesetzt, um die Hülle 19 zu befüllen. Die Hülle 19 ist säulenförmig ausgebildet und weist über deren gesamten Länge einen konstanten Durchmesser auf.The buoyancy unit 12 is held by a frame 18 on which the passenger compartment 16 and the drive unit 14 are also provided. This enables a particularly compact design to be achieved. According to FIG. 1, the buoyancy unit 12 has a buoyancy body 13 which comprises at least one shell 19 which is filled with a gaseous and / or air-like medium 21. Helium is preferably used to fill the casing 19. The sleeve 19 is columnar and has a constant diameter over its entire length.

Die Hülle 19 kann im Querschnitt rund, oval oder weitere strömungsgünstige Geometrien aufweisen. Die Hülle 19 ist nicht auf eine längliche oder säulenförmige Anordnung mit einem konstanten Durchmesser auf deren gesamten Länge beschränkt. Vielmehr können auch die Querschnitte im Verlauf der Höhe variiert sein, wobei der Querschnitt im unteren Bereich beispielsweise kleiner als 3 m ausgebildet ist, um auch auf engstem Raum landen zu können.The sleeve 19 can have a round, oval or other flow-favorable geometries in cross section. The sleeve 19 is not limited to an elongated or columnar arrangement with a constant diameter over its entire length. Rather, the cross sections can also be varied in the course of the height, the cross section in the lower region being, for example, less than 3 m in order to be able to land even in the smallest of spaces.

Die Hülle 19 kann aus einem befüllbaren Schlauch bestehen. Es können auch mehrere hintereinander angeordnete Zellen vorgesehen sein, welche in Reihe oder parallel zueinander zur Befüllung geschalten sind. Vorzugsweise sind diese in Reihe zueinander geschalten, wobei jede Zelle mit einem Sicherheitsventil ausgestattet sein kann. Es können auch beispielsweise zwei oder mehrere längliche Hüllen vorgesehen sein, welche von einer gemeinsamen Hülle umgeben sind. Die einzelnen länglichen Hüllen können auch aerodynamisch in der gemeinsamen Hülle verschiebbar vorgesehen sein. Diese einzelnen länglichen Hüllen können auch mehrere Kammern umfassen. Die Hülle 19 ist beispielsweise als Kunststoffschlauch ausgebildet. Alternativ können weitere Materialien zur Herstellung der Hülle 19 vorgesehen sein, welche insbesondere zum Befüllen mit Helium geeignet sind. Es können beispielsweise auch mehrlagige Materialien vorgesehen sein, welche aus gleichen oder unterschiedlichen Grundstoffen bestehen. Beispielsweise kann ein Kunststoffschlauch mit einem Textilmaterial umgeben sein, oder ein beschichtetes Fasergewebe mit einem Folienverbund mit einem reißfesten und/oder verschleißfesten Material oder dergleichen vorgesehen sein. Der Kunststoffschlauch kann beispielsweise auch eine Kevarschutzhülle aufweisen. Die Materialkombination und -auswahl ist vielfältig kombinierbar vorgesehen. Die Hülle 19 kann somit aus einem Verbundmaterial oder mehrlagigen beziehungsweise mehrschichtigen Material ausgebildet werden, welche sowohl eine erhöhte Dichtheit gegenüber einem difundierenden Befüllmedium, insbesondere Helium, aufweist und auch eine hinreichende Druckstabilität sowie Reißfestigkeit aufweist, um zu verhindern, dass beim Berühren von Gegenständen, beispielsweise Risse oder Mikrorisse, auftreten.The casing 19 can consist of a fillable hose. A plurality of cells arranged one behind the other can also be provided, which are connected in series or parallel to one another for filling. These are preferably connected in series with one another, and each cell can be equipped with a safety valve. For example, two or more elongate sleeves can also be provided, which are surrounded by a common sleeve. The individual elongated sleeves can also be provided so that they can be moved aerodynamically in the common sleeve. These individual elongated shells can also comprise several chambers. The sleeve 19 is designed, for example, as a plastic tube. Alternatively, further materials can be provided for producing the casing 19, which are particularly suitable for filling with helium. Multi-layer materials can also be provided, for example, which consist of the same or different basic materials. For example, a plastic tube can be surrounded with a textile material, or a coated fiber fabric with a film composite with a tear-resistant and / or wear-resistant material or the like can be provided. The plastic tube can also have a Kevar protective cover, for example. The material combination and selection can be combined in a variety of ways. The sheath 19 can thus be formed from a composite material or multi-layer or multi-layer material, which both has an increased tightness against a diffusing filling medium, in particular helium, and also has sufficient pressure stability and tear resistance to prevent, for example, from touching objects Cracks or microcracks occur.

Eine weitere erfiπdungsgemäße alternative Ausführungsform zum Aufbau der Hülle 19 ist nachfolgend in Figur 6 beschrieben.Another alternative embodiment according to the invention for constructing the casing 19 is described below in FIG. 6.

Die Hülle 19 weist Verstärkungs- oder Versteifungsringe 22 auf, welche in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind und die Hülle 19 umgreifen. Alternativ können diese Ringe 22 auch als Aufspannringe dienen. Zwischen den Verstärkungsringen 22 können ziehharmonikaför- mige oder faltenbalgähnliche Abschnitte 23 vorgesehen sein, wodurch die Hülle 19 in einfacher Weise in der Länge variabel ausgestaltet ist. Eine Raffvorrichtung 24 beziehungsweise eine Einrichtung zur Veränderung der Länge der Hülle 19 ist an den Rahmen 18 befestigt. Im Ausführungsbeispiel ist ein umlaufendes Seil 26 vorgesehen, welches an einer Außenwand axial zur Hülle 19 geführt ist und am oberen Ende 27 der Hülle 19 entlanggeführt wird, um die Hülle 19 vollständig zu umschlingen. Durch Veränderungen der Seillänge ist die Säulenlänge und somit das Auftriebsvolumen bestimmt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das obere Ende 27 der Hülle 19 einen festen Deckel aufweist und in einer Längsmittelachse 28 der Hülle 19 an dem Deckel ein Haltelement angreift, welches innerhalb der Hülle 19 zum Rahmen 18 geführt ist. Um das Volumen zu ändern, wird die Wegstrecke dieses Halteelementes freigegeben oder eingezogen, wobei durch den Druck des Mediums 21 das selbständige Verlängern der Hülle 19 gegeben ist und durch das Verringern der Länge des Halteelementes die Säulenlänge verkürzt wird.The casing 19 has reinforcing or stiffening rings 22 which are arranged at regular intervals from one another and encompass the casing 19. Alternatively, these rings 22 can also serve as clamping rings. Accordion-shaped or bellows-like sections 23 can be provided between the reinforcing rings 22, as a result of which the sleeve 19 is designed to be variable in length in a simple manner. A gathering device 24 or a device for changing the length of the casing 19 is attached to the frame 18. In the exemplary embodiment, a circumferential rope 26 is provided, which is guided axially to the sheath 19 on an outer wall and is guided along the upper end 27 of the sheath 19 in order to completely wrap the sheath 19. The column length and thus the buoyancy volume is determined by changes in the rope length. Alternatively, it can be provided that the upper end 27 of the casing 19 has a fixed cover and a holding element in the longitudinal central axis 28 of the casing 19 on the cover attacks which is guided within the shell 19 to the frame 18. In order to change the volume, the distance of this holding element is released or drawn in, the pressure of the medium 21 giving the sleeve 19 an independent lengthening and the column length being shortened by reducing the length of the holding element.

Der Rahmen 18 trägt die Fluggastzelle 16. In Abhängigkeit des Verwendungszweckes kann die Fluggastzelle 16 mit nur einem Sitzplatz ausgestattet sein oder als Passagierfluggerät für mehrere Personen oder als Lastenfluggerät ausgebildet sein. Die Fluggastzelle 16 ist bevorzugt geschlossen ausgebildet nach dem Prinzip des Faraday'schen Käfigs. Die Fluggastzelle 16 kann des weiteren als Druckausgleichskabine ausgebildet sein, um auch ein Fliegen in extrem großen Höhen zu ermöglichen.The frame 18 carries the passenger compartment 16. Depending on the intended use, the passenger compartment 16 can be equipped with only one seat or be designed as a passenger aircraft for several people or as a cargo aircraft. The passenger compartment 16 is preferably designed to be closed according to the principle of the Faraday cage. The passenger compartment 16 can also be designed as a pressure compensation cabin in order to enable flying at extremely high altitudes.

In der Fluggastzelle 16 sind vorteilhafterweise die für das Fliegen des Fluggerätes erforderlichen Instrumente vorgesehen. Bei einer einfachen Ausführungsform als Freizeitfluggerät, wie beispielsweise in Analogie zu einem Ultralightflugzeug, kann eine manuelle Ansteuerung der Antriebseinheit durch einen Steuerknüppel oder dergleichen vorgesehen sein, wobei als Messinstrumente zumindest eine Anzeige für den Füllstand des Treibstoffes als auch ein Höhenmesser sowie eine Anzeige für das Startgewicht genügen kann. Die Fluggastzelle 16 kann bei der Ausgestaltung des Fluggerätes für einen Personen- oder Lasttransport sämtliche für das Fliegen erforderlichen Instrumente, Steuer- und Recheneinheiten aufweisen, so dass beispielsweise Höhenmesser, Geschwindigkeitsmesser, Anzeige Abfluggewicht, Anzeige Zugwaage, Anzeige Heliumvorrat, Energievorrat, Uhrzeit, Kompass, Temperaturanzeige für innen und außen, Autopilotsystem beziehungsweise Navigationssystem, GPS-System, Kommunikationsgeräte sowie Kameras für Blindflug vorgesehen sind. Ebenso kann ein Steuern der Antriebseinheit 14 by wire vorgesehen sein. Zusätzlich zu diesen Instrumenten können auch Überwachungssensoren, wie beispielsweise Manometer zur Ermittlung der Füllmenge und des Druckes in der Hülle 19 vorgesehen sein. Die Fluggastzelle 16 kann des weiteren wenigstens einen Scheinwerfer umfassen, um einen Nachtflug zu ermöglichen. Insbesondere in geringer Höhe und aufgrund der Möglichkeit sehr langsam zu fliegen, kann ein Nachtflug ohne besondere, technisch aufwendige Instrumentierung ermöglicht sein.The instruments necessary for flying the aircraft are advantageously provided in the passenger compartment 16. In a simple embodiment as a recreational aircraft, such as in analogy to an ultralight aircraft, manual control of the drive unit by a control stick or the like can be provided, with at least one display for the fill level of the fuel as well as an altimeter and a display for the takeoff weight as measuring instruments can suffice. When designing the aircraft for transporting people or loads, the passenger compartment 16 can have all the instruments, control and computing units required for flying, so that, for example, altimeter, speedometer, display of take-off weight, display of train scale, display of helium supply, energy supply, time, compass, Temperature display for inside and outside, autopilot system or navigation system, GPS system, communication devices and cameras for blind flight are provided. Control of the drive unit 14 by wire can also be provided. In addition to these instruments, monitoring sensors, such as pressure gauges for determining the filling quantity and the pressure in the casing 19, can also be provided. Passenger compartment 16 may further include at least one headlamp to enable night flight. Especially in low height and due to the Possibility to fly very slowly, a night flight can be made without special, technically complex instrumentation.

An dem Rahmen 18 ist ein Landegestell 29 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 weist das Landegestell 29 als ein mit Helium gefüllter Andockring oder Schlauch 31 auf. Dieser weist den Vorteil auf, dass eine weiche Landung ermöglicht ist als auch eine Landung auf unebenem Untergrund sowie auf Wasser. Unabhängig des Untergrundes kann somit ein sicherer Stand ermöglicht sein. Des weiteren kann das Landegestell 29 Räder oder Kufen aufweisen, die in Abhängigkeit der Landebedingungen vorgesehen sein können. Bei dem Gebrauch von Rädern ist des weiteren vorgesehen, dass diese mit einer Feststellbremse ausgerüstet sind, so dass das Luftgerät in eine Parkposition gerollt und gesichert werden kann.A landing gear 29 is provided on the frame 18. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the landing gear 29 has a docking ring or hose 31 filled with helium. This has the advantage that a soft landing is possible as well as a landing on uneven ground and on water. A safe stand can be made possible regardless of the surface. Furthermore, the landing gear 29 can have wheels or runners which can be provided depending on the landing conditions. When using wheels, it is also provided that they are equipped with a parking brake so that the air device can be rolled into a parking position and secured.

An dem Landegestell 29 ist des weiteren eine nicht näher dargestellte integrierte Waage, insbesondere eine elektronische Waage, vorgesehen. Beispielsweise ist diese elektronische Waage zwischen den Rädern und dem Landegestell 29 vorgesehen. Durch diese integrierte Waage wird das Startgewicht ermittelt. Diese Ermittlung ermöglicht eine Abstimmung des Auftriebsvolumens des Auftriebskörpers 13 zum Startgewicht des Fluggerätes 11, damit ein Abheben und Fliegen sowie ein sicheres Landen des Fluggerätes 11 sichergestellt ist. Die maximale Auftriebsleistung der Antriebseinheit 14 ist bekannt. Daraus ergibt sich das Mindest- auftriebsvolumen des Auftriebskörpers 13 in Abhängigkeit des Startgewichts. Das Startgewicht darf andererseits nicht größer sein als die Auftriebsleistung der Antriebseinheit 14 und das maximale Auftriebsvolumen des Auftriebskörpers 13. Das Auftriebsvolumen der Hülle 19 wird derart bemessen, dass das Startgewicht zumindest geringfügig kleiner als die Auftriebsleistung der Auftriebseinheit ist, jedoch so groß ist, dass das Fluggerät aufgrund des Auftriebes der Hülle 19 nicht leichter als Luft ist und selbständig auf dem Boden steht. Durch diese vorteilhafte Einstellung ist ermöglicht, dass ohne zusätzliche Halteleinen, wie dies bei den Luftschiffen der Fall ist, das Fluggerät selbständig auf dem Boden verbleibt, jedoch andererseits ein senkrechtes Starten beziehungsweise Abheben ermöglicht ist. Des weiteren ist durch diese Einstellung ermög- licht, dass auch in großer Höhe das Fluggerät zumindest geringfügig ^" schwerer als Luft ist, so dass ein Absinken zum Boden sichergestellt ist. Auch wird das Auftriebsvolumen des Schlauches 31 am Landegestell 29 berücksichtigt, sofern dieser vorgesehen ist. Das Auftriebsvolumen wird also derart eingestellt, dass auch am Ende eines Fluges, nachdem eine bestimmte Menge an Treibstoff verbraucht wurde, das Fluggerät schwerer als Luft bleibt.An integrated scale (not shown in more detail), in particular an electronic scale, is also provided on the landing frame 29. For example, this electronic balance is provided between the wheels and the landing frame 29. The starting weight is determined by this integrated scale. This determination enables the buoyancy volume of the buoyancy body 13 to be matched to the take-off weight of the aircraft 11, so that lifting and flying and a safe landing of the aircraft 11 are ensured. The maximum lift power of the drive unit 14 is known. This results in the minimum buoyancy volume of the buoyancy body 13 as a function of the takeoff weight. The take-off weight, on the other hand, must not be greater than the lift capacity of the drive unit 14 and the maximum lift volume of the lift body 13. The lift volume of the casing 19 is dimensioned such that the take-off weight is at least slightly less than the lift capacity of the lift unit, but is so large that that Aircraft is no lighter than air due to the buoyancy of the casing 19 and stands independently on the ground. This advantageous setting enables the aircraft to remain on the ground independently without additional tether lines, as is the case with airships, but on the other hand enables vertical take-off or take-off. Furthermore, this setting enables light that the aircraft is at least slightly ^" heavier than air, even at great heights, so that a descent to the ground is ensured. The lift volume of the hose 31 on the landing gear 29 is also taken into account, if this is provided. The lift volume is thus set that at the end of a flight, after a certain amount of fuel has been used, the aircraft remains heavier than air.

Des weiteren kann vorgesehen sein, dass sich zwischen der Hülle 19 und der Fluggastzelle 16 eine weitere Waage als Zugwaage befindet. Die daraus ermittelten Werte bezüglich der Auftriebskraft können zusätzlich bei der Einstellung für den Start berücksichtigt werden. Ohne Zugwaage kann der Auftrieb durch die eingestellte Länge bzw. das Volumen des Auftriebskörpers 13 oder über die Befüllvorrichtung 37 erfasst werden.Furthermore, it can be provided that there is another scale as a train scale between the casing 19 and the passenger compartment 16. The resulting values regarding the buoyancy can also be taken into account when setting for the start. Without a tension balance, the buoyancy can be determined by the set length or the volume of the buoyancy body 13 or by the filling device 37.

In oder an der Fluggastzelle 16 können des weiteren Bedienelemente für Rettuπgssysteme vorgesehen sein. Beispielsweise kann bei einem Ausfall der Antriebseinheit die Befüllvorrichtung 37 betätigbar sein, um zusätzlich das Medium 21 in die Hülle 19 einzubringen und einen Auftrieb zu bewirken, so dass das Fluggerät, welches im Normalbetrieb schwerer als Luft ist, nur noch geringfügig schwerer als Luft ist, und langsam zum Boden schweben kann. Des weiteren kann als Rettungssystem vorgesehen sein, dass bei einer schlagartigen Verringerung des Auftriebes automatisch oder manuell zumindest ein Fallschirm, vorzugsweise Rundkappenfallschirme, ausgelöst werden, um die Fluggastzelle 16 sicher zum Boden zurückzuführen. Die automatische Auslösung des Notfallsystems kann ab einer bestimmten Fallgeschwindigkeit durch elektronische Instrumente, wie beispielsweise durch Beschleunigungssensoren oder durch eine Messwerterfassung des Höhenmessers ausgelöst werden.Operating elements for rescue systems can also be provided in or on the passenger compartment 16. For example, in the event of a drive unit failure, the filling device 37 can be actuated in order to additionally introduce the medium 21 into the casing 19 and to effect a buoyancy so that the aircraft, which is heavier than air in normal operation, is only slightly heavier than air. and can slowly float to the ground. Furthermore, it can be provided as a rescue system that, in the event of an abrupt reduction in buoyancy, at least one parachute, preferably a round parachute, is triggered automatically or manually in order to safely return the passenger compartment 16 to the ground. The automatic triggering of the emergency system can be triggered from a certain falling speed by electronic instruments, such as by acceleration sensors or by a measurement of the altimeter.

In der in Figur 1 dargestellten Position weist beispielsweise das Fluggerät 11 eine säulenförmige Hülle 19 auf, welche einen Durchmesser von beispielsweise 2 bis 2,5 m umfasst und deren Säulenlänge in Abhängigkeit des Startgewichtes beispielsweise zwischen 20 und 40 m umfassen kann. Die in Figur 1 dargestellte Position des Fluggerätes 11 umfasst eine Parkposition sowie die Lande- und Startposition. Durch die An- triebseinheit 14 kann das Fluggerät 11 senkrecht nach oben abheben oder in Abhängigkeit der Steuerung der Antriebseinheit 14 in jede beliebige Raumrichtung nach oben abheben.In the position shown in FIG. 1, for example, the aircraft 11 has a column-shaped casing 19 which has a diameter of, for example, 2 to 2.5 m and whose column length can, for example, be between 20 and 40 m, depending on the takeoff weight. The position of the aircraft 11 shown in FIG. 1 includes a parking position and the landing and takeoff position. Due to the Drive unit 14 can lift the aircraft 11 vertically upward or lift it up in any spatial direction depending on the control of the drive unit 14.

In Figur 2 ist das Fluggerät 11 bei einem Streckenflug mit hoher Geschwindigkeit dargestellt. Das Fluggerät 11 bewegt sich in Pfeilrichtung 33, wobei die säulenförmige Hülle 19 aufgrund des Luftwiderstandes nach hinten geneigt ist. Die Fluggastzelle 16 und Antriebseinheit 14 kann in der in Figur 2 dargestellten Position zur Hülle 19 ausgerichtet sein. Ebenso kann die Fluggastzelle 16 in einer eher lotrechten Anordnung zur Erde positioniert sein, wohingegen die Antriebseinheit 14 in einem entsprechenden Winkel zur Fluggastzelle 16 geneigt ist. Bei dieser Ausführung können Fluggeschwindigkeiten von wenigsten 100 km/h erzielt werden. Bei Reduzieren der Fluggeschwindigkeit geht die Auftriebseinheit 12 von selbst in eine senkrechte Position über, so dass eine Anordnung der Auftriebseinheit 12 und Antriebseinheit 14 sowie Fluggastzelle 16 gemäß Figur 1 gegeben ist, um beispielsweise zu landen oder in der Luft stillstehen.FIG. 2 shows the aircraft 11 during a cross-country flight at high speed. The aircraft 11 moves in the direction of the arrow 33, the columnar casing 19 being inclined to the rear due to the air resistance. The passenger compartment 16 and drive unit 14 can be aligned with the casing 19 in the position shown in FIG. Likewise, the passenger compartment 16 can be positioned in a rather perpendicular arrangement to the earth, whereas the drive unit 14 is inclined at a corresponding angle to the passenger compartment 16. With this version, flight speeds of at least 100 km / h can be achieved. When the airspeed is reduced, the buoyancy unit 12 automatically goes into a vertical position, so that the buoyancy unit 12 and the drive unit 14 as well as the passenger compartment 16 according to FIG. 1 are arranged, for example, to land or stand still in the air.

In Figur 3 ist eine schematische Seitenansicht des Fluggerätes 11 dargestellt. Das Fluggerät 11 ist in einer Parkposition durch eine Sicherungsleine 36 zum Boden gesichert. Diese Sicherungsleine 36 steht mit einer Befüllvorrichtung 37 der Hülle 19 in Verbindung. Sofern durch Windböen oder aufgrund von sonstigen Umständen das Fluggerät 11 selbständig abheben sollte, wird über die Sicherungsleine 36 ein Abblasen des Mediums 21 aus der Hülle 19 bewirkt oder die Befüllvorrichtung 37 betätigt, welche eine bestimmte Menge des Mediums 21 aus der Hülle 19 absaugt und in Vorratsbehälter zurückführt.FIG. 3 shows a schematic side view of the aircraft 11. The aircraft 11 is secured in a parking position by a safety line 36 to the ground. This safety line 36 is connected to a filling device 37 of the cover 19. If the aircraft 11 should take off independently due to gusts of wind or other circumstances, the safety line 36 causes the medium 21 to be blown out of the casing 19 or the filling device 37 is actuated, which sucks a certain amount of the medium 21 out of the casing 19 and into it Returns reservoir.

Die Befüllvorrichtung 37 dient zur Befüllung der Auftriebseinheit 12, wobei das Medium 21, insbesondere Helium, in einzelne Gasflaschen bereitgestellt und am Rahmen 18 oder an der Fluggastzelle 16 befestigt sind. Diese Flaschen oder Vorratsbehälter können abnehmbar vorgesehen sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Fluggastzelle 16 doppelwandig ausgebildet ist, wobei der Zwischenraum zwischen der äußeren und inneren Wand der Fluggastzelle 16 zur Aufnahme des Medi- um 21 vorgesehen ist. Durch eine Schockkühlung, beispielsweise mit Stickstoff, wird das Medium 21 aus der Hülle 19 verflüssigt und in dem Zwischenraum aufbewahrt.The filling device 37 serves to fill the buoyancy unit 12, the medium 21, in particular helium, being provided in individual gas bottles and fastened to the frame 18 or to the passenger compartment 16. These bottles or storage containers can be provided to be removable. Alternatively, it can be provided that the passenger compartment 16 is double-walled, the space between the outer and inner walls of the passenger compartment 16 for receiving the medical device. around 21 is provided. The medium 21 is liquefied from the casing 19 by shock cooling, for example with nitrogen, and stored in the intermediate space.

Durch die Befüllvorrichtung 37 ist des weiteren ermöglicht, dass nach einem Flugeinsatz die Hülle 19 vollständig entleert und in eine Verstaulage gemäß Figur 4 anordenbar ist. In dieser Verstaulage ist die Hülle 19 komplett von einer Aufnahme 39 umgeben. Dadurch ist sichergestellt, dass beispielsweise bei einem Transport keine Beschädigungen erfolgen.The filling device 37 also makes it possible for the casing 19 to be completely emptied after a flight and to be arranged in a stowed position according to FIG. 4. In this stowed position, the casing 19 is completely surrounded by a receptacle 39. This ensures that no damage occurs during transport, for example.

Unterhalb der Fluggastzelle 16 ist die Antriebseinheit 14 vorgesehen. Die Antriebseinheit ist als Verbrennungsmotor 45 mit einem Propeller 43 ausgebildet. Alternativ können Elektroantriebe, Dieselmotoren, welche bevorzugt mit Bio-Diesel betrieben werden oder Brennstoffzellen eingesetzt werden. Ebenso kann der Antrieb über Muskelkraft erfolgen. Weitere Antriebe können durch Turbinen oder Düsen vorgesehen sein.The drive unit 14 is provided below the passenger compartment 16. The drive unit is designed as an internal combustion engine 45 with a propeller 43. Alternatively, electric drives, diesel engines, which are preferably operated with bio-diesel, or fuel cells can be used. Likewise, the drive can be done using muscle power. Further drives can be provided by turbines or nozzles.

Die Erfindung ist nicht auf einen Motor mit Propeller beschränkt. Es können mehrere Motoren und Propeller oder einzelne Antriebe vorgesehen sein, welche bevorzugt unterhalb der Auftriebseinheit 12, beispielsweise am Rahmen 18, der Fluggastzelle 16 und/oder an dem Landegestell 29 vorgesehen sind. Diese weiteren Antriebe können um eine oder mehrere Achsen schwenkbar angeordnet und jeweils separat ansteuerbar sein.The invention is not limited to a motor with a propeller. A plurality of motors and propellers or individual drives can be provided, which are preferably provided below the buoyancy unit 12, for example on the frame 18, the passenger compartment 16 and / or on the landing frame 29. These further drives can be arranged pivotably about one or more axes and can be controlled separately in each case.

Im Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinheit 14 an einer Achse 41 um n x 360° schwenkbar angeordnet. Diese Achse 41 ist schwingungsabsor- bierend, beispielsweise durch Federn 42 am Rahmen 18 aufgenommen. Diese Federn 42 ermöglichen des weiteren, dass der Propeller 43 gemäß Pfeilrichtung 44 seitlich auslenkbar ist, beispielsweise bis zu 45°. Die Antriebseinheit 14 ist durch einen Boden 46 zur Fluggastzelle 16 getrennt, so dass die Fluggastzelle 16 vorzugsweise schallisolierend gekapselt ist.In the exemplary embodiment, the drive unit 14 is arranged on an axis 41 so as to be pivotable by n × 360 °. This axis 41 is vibration-absorbing, for example by springs 42 on the frame 18. These springs 42 further enable the propeller 43 to be laterally deflected in the direction of the arrow 44, for example up to 45 °. The drive unit 14 is separated from the passenger compartment 16 by a floor 46, so that the passenger compartment 16 is preferably encapsulated in a sound-insulating manner.

Bei einer manuellen Betätigung der Antriebseinheit 14 ist ein Steuerrad 48 vorgesehen, welches von einem Pilot im Sitzen auf dem Sitz 49 betä- tigbar ist. Das Steuerrad 48 kann mehrmals um die Achse 44 gedreht und/oder seitlich ausgelenkt werden, wodurch eine vollständige Steuerung des Fluggeräts 11 ermöglicht ist. Zur Strom- und Kraftstoffversorgung der Antriebseinheit 14 sind spezielle Ventile und Anschlüsse vorgesehen, welche Drehführungen oder Drehkupplungen aufweisen, um die Drehung des Motors um n x 360° zu ermöglichen.When the drive unit 14 is operated manually, a control wheel 48 is provided, which is actuated by a pilot while seated on the seat 49. is applicable. The control wheel 48 can be rotated several times about the axis 44 and / or laterally deflected, which enables complete control of the aircraft 11. For the power and fuel supply to the drive unit 14, special valves and connections are provided which have rotary guides or rotary couplings in order to enable the engine to be rotated through nx 360 °.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass Motor und Propeller in einem Käfig angeordnet sind, wodurch eine ansteuerbare Drehung der Antriebseinheit 14 um wenigsten zwei Achsen ermöglicht.Alternatively, it can be provided that the motor and propeller are arranged in a cage, as a result of which a controllable rotation of the drive unit 14 about at least two axes is possible.

Die Antriebseinheit 14 weist des weiteren ein Wendegetriebe auf, so dass sowohl ein Vorwärtslauf als auch ein Rückwärtslauf des Propellers 43 gegeben ist. Somit kann ein Drücken oder Ziehen ermöglicht sein, wodurch eine beliebige Manövrierfähigkeit des Fluggerätes 11 ermöglicht ist.The drive unit 14 also has a reversing gear, so that the propeller 43 runs both forwards and backwards. A pushing or pulling can thus be made possible, whereby the maneuverability of the aircraft 11 is made possible.

An den Boden 46 angrenzend bzw. nahe der Antriebseinheit 14 sind vorteilhafterweise nicht näher dargestellte Klappen oder Luftleitbleche vorgesehen, welche die ausströmende Luft entgegen der Drehrichtung des Propellers 43 führen. Dadurch kann ein Drehen der Fluggastzelle 16 verhindert werden. Die Klappen oder Luftleitklappen können per Handsteuerung oder durch eine Bordelektronik auch automatisch getrimmt werden. Alternativ ist vorgesehen, dass dieser Effekt auch durch entsprechend angeordnete Luftkanäle an der Verkleidung des Rotors oder durch Düsen erreicht wird. Zusätzlich können auch weitere kleinere Antriebe vorgesehen sein, um dem Drehmoment entgegenzuwirken.Flaps or air baffles, which are not shown in detail and which guide the outflowing air against the direction of rotation of the propeller 43 are advantageously provided on the floor 46 adjacent or near the drive unit 14. This can prevent the passenger compartment 16 from rotating. The flaps or air control flaps can also be automatically trimmed by hand control or by on-board electronics. Alternatively, it is provided that this effect is also achieved by correspondingly arranged air channels on the rotor casing or by nozzles. In addition, other smaller drives can also be provided in order to counteract the torque.

Das Fluggerät 11 kann zum Transport in einzelne Komponenten demontiert werden, so dass beispielsweise die Auftriebseinheit 12 und die Fluggastzelle 16 als auch das Landegestell 29 getrennt transportiert werden können. Ebenso kann die Antriebseinheit 14 einfach ausgebaut und vom Rahmen 18 oder der Fluggastzelle 16 getrennt werden. Dadurch kann auch der Transport für den Benutzer, beispielsweise mit einem Fahrzeug an jeden beliebigen Ort ermöglicht sein. In Figur 6 ist schematisch eine erfindungsgemäße Auftriebseinheit 12 dargestellt. Diese Auftriebseinheit 12 weist am unteren Ende beispielsweise einen Rahmen 18 auf, der mit der Fluggastzelle verbindbar ist. Alternativ kann die nachfolgend im einzelnen näher erläuterte Auftriebseinheit 12 auch für weitere Fluggeräte mit unterschiedlichen Prinzipien eingesetzt werden. Derartige Auftriebseinheiten eignen sich ebenso für die Luftfahrt mit Heliumballonen oder Zeppelinen.The aircraft 11 can be disassembled into individual components for transport, so that, for example, the buoyancy unit 12 and the passenger compartment 16 as well as the landing frame 29 can be transported separately. Likewise, the drive unit 14 can be easily removed and separated from the frame 18 or the passenger compartment 16. As a result, the user can also be transported to any location, for example with a vehicle. A buoyancy unit 12 according to the invention is shown schematically in FIG. This buoyancy unit 12 has, for example, a frame 18 at the lower end, which can be connected to the passenger compartment. Alternatively, the buoyancy unit 12, which is explained in more detail below, can also be used for other aircraft with different principles. Such buoyancy units are also suitable for aviation with helium balloons or zeppelins.

Die Auftriebseinheit 12 umfasst eine innere Hülle 61 und eine äußere Hülle 62, wobei die äußere Hülle 62 gemäß dem Ausführungsbeispiel die innere Hülle 61 vollständig umgibt. Die innere Hülle 61 ist bevorzugt als diffusionsdichter Kunststoffschlauch ausgebildet, so dass das Befüllmedium, vorzugsweise Helium, nur im äußerst geringen Maße durch die innere Hülle 61 nach außen diffundiert. Die äußere Hülle 62 ist ebenfalls als Kunststoffschlauch ausgebildet, welche das Befüllmedium mediumsdicht aufnimmt. Ein Befüilschlauch 63 durchdringt die äußere Hülle 62 und mündet in die innere Hülle 61, um diese mit dem Befüllmedium zu befüllen oder zu entleeren.The buoyancy unit 12 comprises an inner shell 61 and an outer shell 62, wherein the outer shell 62 according to the exemplary embodiment completely surrounds the inner shell 61. The inner shell 61 is preferably designed as a diffusion-tight plastic tube, so that the filling medium, preferably helium, diffuses outward through the inner shell 61 only to an extremely small extent. The outer casing 62 is also designed as a plastic tube, which holds the filling medium in a medium-tight manner. A filling hose 63 penetrates the outer casing 62 and opens into the inner casing 61 in order to fill or empty it with the filling medium.

Am oberen freien Ende 64 der Auftriebseinheit 12 sind zwischen der inneren und äußeren Hülle 61, 62 Pumpen 66 vorgesehen, welche vorzugsweise als Unterdruckpumpen ausgebildet sind. Von diesen Pumpen 66 aus führt ein Schlauch 67 zum unteren Ende 68 der Auftriebseinheit 12. Vorzugsweise mündet der Schlauch 67 im Bodenbereich oder im Boden in die innere Hülle 61. Durch die Unterdruckpumpen 66 wird zwischen der inneren und äußeren Hülle 61, 62 ein Vakuum eingestellt. Sobald durch Diffusion das Befüllmedium aus der inneren Hülle 61 diffundiert, wird dieses Befüllmedium von der äußeren Hülle 62 aufgefangen. Über einen Drucksensor 71, der separat vorgesehen sein kann oder in der Unterdruckpumpe integriert ist, wird ein Überdruck registriert, wodurch die Unterdruckpumpe 66 in Betrieb gesetzt wird, um das ausgeströmte Befüllmedium oder diffundierte Befüllmedium in die äußere Hülle 62 über den Schlauch 67 in die innere Hülle 61 zurückzuführen. Alternativ ist vorgesehen, dass die Pumpe von der inneren Hülle 61 aufgenommen ist und das diffundierte Medium unmittelbar zurückführt. Durch diese doppelwandige Ausführungsform der Auftriebseinheit 12 ist ermög- licht, dass über einen sehr langen Zeitraum mit einer einmaligen Befüll- menge an Befüllmedium ein flugtaugliches Fluggerät bereitgestellt ist. Durch diese doppelwandige Ausgestaltung kann der Verlust des Befüll- mediums auf beispielsweise unter 1 %, insbesondere unter 0.5 % reduziert werden. Dadurch wird eine wirtschaftliche Lösung geschaffen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass anstelle von zwei auch mehrere Hüllen nach dem Zwiebelschalenprinzip vorgesehen sein können, um den Verlust zu verringern. Des weiteren kann vorgesehen sein, dass unterschiedliche Sektionen oder Bereiche durch die äußere Hülle 62 gebildet werden, welche die innere Hülle 61 zumindest teilweise umgeben.At the upper free end 64 of the buoyancy unit 12, pumps 66 are provided between the inner and outer shells 61, 62, which pumps are preferably designed as vacuum pumps. From these pumps 66, a hose 67 leads to the lower end 68 of the buoyancy unit 12. The hose 67 preferably opens into the inner shell 61 in the bottom region or in the bottom. A vacuum is set between the inner and outer shells 61, 62 by the vacuum pumps 66 , As soon as the filling medium diffuses from the inner shell 61 by diffusion, this filling medium is collected by the outer shell 62. An overpressure is registered via a pressure sensor 71, which can be provided separately or is integrated in the vacuum pump, whereby the vacuum pump 66 is activated in order to transmit the outflowing filling medium or diffused filling medium into the outer shell 62 via the hose 67 into the inner one Shell 61 attributed. Alternatively, it is provided that the pump is received by the inner shell 61 and immediately returns the diffused medium. This double-walled embodiment of the buoyancy unit 12 enables light that an aircraft suitable for flight is provided over a very long period of time with a unique filling quantity of filling medium. This double-walled configuration enables the loss of the filling medium to be reduced to, for example, less than 1%, in particular less than 0.5%. This creates an economical solution. Alternatively, it can be provided that instead of two, several casings can be provided according to the onion skin principle in order to reduce the loss. Furthermore, it can be provided that different sections or areas are formed by the outer shell 62, which at least partially surround the inner shell 61.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass beispielsweise in einem Bereich nahe dem unteren freien Ende 68 eine doppelwandige Hülle in Form eines mehrschichtigen Verbundmaterials ausgebildet ist und in einem oberen Bereich nahe dem oberen freien Ende 64 eine doppelwandige Hülle ausgebildet ist, bei denen die innere und äußere Hülle 61, 62 getrennt voneinander angeordnet sind.Alternatively, it can be provided that, for example, a double-walled casing in the form of a multilayer composite material is formed in an area near the lower free end 68 and a double-walled casing is formed in an upper area near the upper free end 64, in which the inner and outer casing 61, 62 are arranged separately from one another.

Die Ausgestaltung der inneren Hülle 61 erfolgt in einer bevorzugten Ausführungsform dergestalt, dass ein dickwandiger Kunststoffschlauch vorgesehen ist, um die Diffusionsrate zu verringern. Die äußere Hülle 62 ist aus einem dünnwandigen Kunststoffschlauch ausgebildet, der bevorzugt zum Schutz vor Beschädigungen ausgelegt ist. Dies kann beispielsweise durch eine Textilummaπtelung, welche eine Beschichtung aufweist, vorgesehen sein als auch durch einen Kunststoffschlauch mit einer kratzfesten Beschichtuπg.In a preferred embodiment, the inner shell 61 is designed in such a way that a thick-walled plastic tube is provided in order to reduce the diffusion rate. The outer shell 62 is formed from a thin-walled plastic tube, which is preferably designed to protect against damage. This can be provided, for example, by a textile covering, which has a coating, as well as by a plastic tube with a scratch-resistant coating.

Alternativ kann in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass die innere und/oder die äußere Hülle durch ein Verbuπdmaterial ausgebildet sind, wobei die innere und äußere Hülle 61, 62 getrennt zueinander angeordnet sein können. Die Variationsmöglichkeiten und die Ausgestaltungen jeder Hülle sind vielfältig und beliebig kombinierbar und nicht auf eine bestimmte Ausführungsform beschränkt und können an unterschiedliche Aπwendungsfülle angepasst sein. An dem oberen freien Ende 64 sind gemäß dem Ausführungsbeispiel vier Unterdruckpumpen vorgesehen. Dadurch kann bei Neigung der Auftriebseinheit 12 während des Flugbetriebes immer eine der Unterdruckpumpen 66 am höchsten Punkt zwischen der inneren und äußeren Hülle 61, 62 positioniert sein, um bereits einen geringen Anteil an sich in diesem obersten Bereich ansammelnden Befüllungsmedium wieder in die innere Hülle 61 zurückzufordern. Das Ansprechverhalten der Unterdruckpumpe ist.sehr empfindlich ausgelegt, so dass bereits bei geringster Menge des Befüllmedium, welches sich in der äußeren Hülle 62 sammelt, ein unmittelbares Zurückführen gegeben ist. Dadurch kann in einem erheblichen Maße der Verlust verringert werden, der durch Diffusion des Befüllmediums durch die äußere Hülle 62 gegeben ist.Alternatively, it can be provided in a preferred embodiment that the inner and / or the outer casing are formed by a composite material, wherein the inner and outer casing 61, 62 can be arranged separately from one another. The possible variations and the configurations of each casing can be combined in a variety of different ways and are not limited to a specific embodiment and can be adapted to different applications. According to the exemplary embodiment, four vacuum pumps are provided at the upper free end 64. As a result, if the buoyancy unit 12 is inclined during flight operation, one of the vacuum pumps 66 can always be positioned at the highest point between the inner and outer shells 61, 62, in order to reclaim a small proportion of the filling medium accumulating in this uppermost region back into the inner shell 61 , The response behavior of the vacuum pump is designed to be very sensitive, so that there is an immediate return even with the smallest amount of the filling medium that collects in the outer casing 62. The loss caused by diffusion of the filling medium through the outer shell 62 can thereby be reduced to a considerable extent.

Die Anzahl der Pumpen 66 kann auch in Abhängigkeit der Geometrie des oberen freien Endes 64 der inneren und äußeren Hülle 61, 62 gewählt werden, wobei zumindest eine Pumpe in einem oberen Bereich nahe dem freien Ende vorgesehen ist. Es können auch weitere Pumpen gleichmäßig über die Länge und den Umfang der Hülle 19 verteilt angeordnet sein. Dadurch kann sowohl beim Steig- als auch Sinkflug zumindest eine Pumpe an oder nahe einem höchsten Punkt zwischen der inneren und äußeren Hülle 61, 62 vorgesehen sein, um das sich dort sammelnde Befüllmedium unmittelbar in die innere Hülle 61 zurückzuführen. Bei einem alternativen Einsatz einer doppel- oder mehrwandigen Hülle 19, beispielsweise für ein Luftschiff, ist vorgesehen, dass zumindest an dem vorderen und hinteren Ende als auch im mittleren oberen Bereich der Auftriebseinheit jeweils eine Pumpe vorgesehen sein kann, so das unabhängig der Flugrichtung und des Steig- und Sinkfluges immer an einer höchsten Stelle eine Pumpe vorgesehen ist.The number of pumps 66 can also be selected depending on the geometry of the upper free end 64 of the inner and outer shells 61, 62, at least one pump being provided in an upper region near the free end. Further pumps can also be arranged distributed uniformly over the length and circumference of the casing 19. As a result, at least one pump can be provided at or near a highest point between the inner and outer shells 61, 62 both during the climb and descent in order to return the filling medium collecting there directly into the inner shell 61. In an alternative use of a double-walled or multi-walled casing 19, for example for an airship, it is provided that a pump can be provided at least at the front and rear end as well as in the middle upper region of the buoyancy unit, so that this is independent of the flight direction and A pump is always provided at the highest point of the climb and descent.

Die Anordnung der zumindest einen Unterdruckpumpe 66 zwischen der inneren und äußeren Hülle 61, 62 mit einem getrennten oder integrierten Drucksensor 71 weist darüber hinaus den Vorteil auf, dass eine Kontrollfunktion für Beschädigungen gegeben ist. Bei einer ordnungsgemäßen Ausgestaltung der inneren und äußeren Hülle 61, 62 ist nach kurzer Zeit das dazwischenliegende Vakuum durch die Unterdruckpumpe wiederhergestellt. Sofern sich das Vakuum innerhalb einer bestimmten Zeit nicht einstellt, wird ein Signal ausgegeben, dass eine undichte Stelle vorliegt. Somit kann durch diese Anordnung eine Sicherungsfunktion erfüllt werden.The arrangement of the at least one vacuum pump 66 between the inner and outer shells 61, 62 with a separate or integrated pressure sensor 71 also has the advantage that there is a control function for damage. If the inner and outer shells 61, 62 are properly designed, the vacuum in between is restored after a short time by the vacuum pump. If the vacuum changes within a certain time does not set, a signal is output that there is a leak. A safety function can thus be fulfilled by this arrangement.

Die Unterdruckpumpeπ 66 können über Solarzellen oder von einer Batterie oder einem Motor des Fluggerätes versorgt werden. Solarzellen können an der Hülle 19 oder an weiteren Flächen des Fluggerätes vorgesehen sein, um u. a. die Pumpen 66 mit elektrischer Energie zu versorgen. The vacuum pump π 66 can be powered by solar cells or by a battery or a motor of the aircraft. Solar cells can be provided on the casing 19 or on other surfaces of the aircraft in order to. a. to supply the pumps 66 with electrical energy.

Claims

Mammel und MaserMammel and burl

Patentanwältepatent attorneys

European Patent- and Trademark AttorneysEuropean Patent and Trademark Attorneys

Ulrike Mammel,Ulrike Mammel,

Dipl. -Chem., Dr. rer. natDipl. -Chem., Dr. rer. nat

Jochen Maser, Dipl.-Ing.Jochen Maser, Dipl.-Ing.

Tilsiter Straße 3 D-71065 Sindelfingen Tel. +49(0)7031/81944-0 Fax +49(0)7031/81944-55 [email protected] www.mammelmaser.deTilsiter Strasse 3 D-71065 Sindelfingen Tel. +49 (0) 7031 / 81944-0 Fax +49 (0) 7031 / 81944-55 [email protected] www.mammelmaser.de

Ust-IdNr. DE813356290VAT ID. DE813356290

Unser Zeichen: 54 299 Datum: 30. Januar 2003Our sign: 54 299 Date: January 30, 2003

Anmelder: Konrad Walter, Scheffel Straße 5, 76287 RheinstettenApplicant: Konrad Walter, Scheffel Strasse 5, 76287 Rheinstetten

AnsprücheExpectations

Fluggerät, mit einer mit einem Medium (21) befüllbaren Auftriebseinheit (12), mit einer Antriebseinheit (14) und mit wenigstens einer Fluggastzelle (16), wobei die Fluggastzelle (16) unterhalb der Auftriebseinheit (12) angeordnet und mit dieser gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Auftriebsvolumen veränderbarer Auftriebskörper (13) vorgesehen ist, dessen Auftriebsvolumen an das jeweilige Startgewicht des Fluggerätes (11) anpassbar ist, wobei der Auftrieb des Auftriebskörpers (13) geringer als das Startgewicht des Fluggerätes (11) ist und der Auftrieb des Auftriebkörpers (13) zusammen mit dem Auftrieb der Antriebseinheit (14) größer als das Startgewicht des Fluggerätes (11) einstellbar ist.Aircraft, with a buoyancy unit (12) which can be filled with a medium (21), with a drive unit (14) and with at least one passenger compartment (16), the passenger compartment (16) being arranged below and coupled to the buoyancy unit (12), characterized in that a buoyancy body (13) which is variable in the buoyancy volume is provided, the buoyancy volume of which can be adapted to the respective take-off weight of the aircraft (11), the buoyancy of the buoyancy body (13) being less than the take-off weight of the aircraft (11) and the buoyancy of the buoyancy body (13) together with the buoyancy of the drive unit (14) is greater than the takeoff weight of the aircraft (11).

Fluggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine im wesentlichen länglicher Auftriebskörper (13) vorgesehen ist, dessen Auftriebsvolumen vorzugsweise in Abhängigkeit der Länge des Auftriebskörpers (13) einstellbar ist.Aircraft according to claim 1, characterized in that a substantially elongated buoyancy body (13) is provided, the Buoyancy volume is preferably adjustable depending on the length of the buoyancy body (13).

3. Fluggerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftriebskörper (13) im wesentlichen säulenförmig ausgebildet ist.3. Aircraft according to claim 1 or 2, characterized in that the buoyancy body (13) is substantially columnar.

4. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Auftriebskörpers (13) während des Fluges veränderbar ist und vorzugsweise die Länge des Auftriebskörpers (13) einstellbar ist.4. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the volume of the buoyancy body (13) can be changed during the flight and preferably the length of the buoyancy body (13) is adjustable.

5. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftriebskörper (13) eine zylindrische Wandung umfasst, welche über die Länge des säulenförmigen Auftriebskörpers (13) einen konstanten Durchmesser aufweist, der vorzugsweise kleiner als 3 m ausgebildet ist.5. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the buoyancy body (13) comprises a cylindrical wall which has a constant diameter over the length of the columnar buoyancy body (13), which is preferably less than 3 m.

6. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftriebskörper (13) zumindest eine mit einem gas- und/oder luftförmigen Medium (21) befüllbaren Hülle (19) aufweist.6. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the buoyancy body (13) has at least one casing (19) which can be filled with a gaseous and / or air-like medium (21).

7. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftriebskörper (13) eine Raffvorrichtung (24) aufweist, durch welche die Länge der Hülle (19) veränderbar und einstellbar ist.7. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the buoyancy body (13) has a gathering device (24) through which the length of the casing (19) can be changed and adjusted.

8. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Hülle (19) eine ziehharmonikaförmige oder faltenbalgähnlichen Wandung umfasst, welche zumindest abschnittsweise vorgesehen ist.8. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the at least one casing (19) comprises a concertina-shaped or bellows-like wall, which is provided at least in sections.

9. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Raffvorrichtung (24) durch wenigstens ein Seil ausgebildet ist, welches innerhalb und/oder außerhalb der zumindest einen Hülle (19) geführt ist.9. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the gathering device (24) by at least one rope is formed which is guided inside and / or outside the at least one sheath (19).

10. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Hülle (19) eine das obere freie Ende (27) umfassende oder daran angreifende Raffvorrichtung (24) aufweist.10. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the at least one casing (19) has a shirring device (24) which comprises the upper free end (27) or engages thereon.

11. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (19) mehrere axial zueinander beabstandete Verstärkungs-, Versteifungsringe oder Aufspannringe (22) aufweist.11. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the shell (19) has a plurality of axially spaced reinforcing, stiffening rings or mounting rings (22).

12. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftriebskörper (13) am unteren Ende eine Aufnahme (39) aufweist, welche die zumindest eine Hülle (19) in aufgeblasenem Zustand trägt und vorzugsweise im nicht aufgeblasenen Zustand aufnimmt.12. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the buoyancy body (13) has at the lower end a receptacle (39) which carries the at least one sleeve (19) in the inflated state and preferably accommodates in the non-inflated state.

13. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Ende der Hülle (19) eine Befüllvorrichtung (37) zum Befüllen, Nachfüllen als auch Entleeren der Hülle (19) vorgesehen ist.13. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that a filling device (37) for filling, refilling and emptying the casing (19) is provided at the lower end of the casing (19).

14. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftriebseinheit (12) Vorratsbehälter oder Vorratsräume für das Medium (21) zugeordnet sind, welche über eine Befüllvorrichtung (37) mit der Hülle (19) in Verbindung stehen.14. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the buoyancy unit (12) is assigned storage containers or storage spaces for the medium (21), which are connected to the casing (19) via a filling device (37).

15. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, den Innendruck der Hülle (19) erfassbares Druckmessgerät vorgesehen ist und vorzugsweise einen ermittelten Druck von einer Steuereinheit erfassbar und/oder in oder an der Fluggastzelle (16) ablesbar ist. 15. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one pressure measuring device which can detect the internal pressure of the casing (19) is provided and preferably a pressure determined can be detected by a control unit and / or can be read in or on the passenger compartment (16) is.

16. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einbringen des Mediums (21) aus der Hülle (19) in einen Vorratsbehälter oder Vorratsraum eine Verflüssigung durch Abkühlen des Mediums (21) vorgesehen ist.16. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that when the medium (21) is introduced from the casing (19) into a storage container or storage space, liquefaction by cooling the medium (21) is provided.

17. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftriebseinheit (12) und die Antriebseinheit (14) drehfest zueinander angeordnet sind.17. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the buoyancy unit (12) and the drive unit (14) are arranged in a manner fixed against relative rotation.

18'. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (14) wenigstens einen Antriebsmotor (45) mit wenigstens einem Propeller (43) umfasst.18 '. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the drive unit (14) comprises at least one drive motor (45) with at least one propeller (43).

19. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (14) an einem Rahmen (18) vorgesehen ist und zumindest um eine Achse n x 360° schwenkbar und vorzugsweise um zumindest eine weitere Achse auslenkbar n x 360° schwenkbar ist.19. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the drive unit (14) is provided on a frame (18) and can be pivoted at least about an axis nx 360 ° and is preferably pivotable about at least one further axis nx 360 ° ,

20. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (14) an dem Rahmen (18) von einer schwingungsabsorbierenden Lagerung aufgenommen ist.20. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the drive unit (14) on the frame (18) is received by a vibration-absorbing bearing.

21. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (14) in der Längsmittelachse (28) des Auftriebskörpers (19) angeordnet ist.21. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the drive unit (14) is arranged in the longitudinal central axis (28) of the buoyancy body (19).

22. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (14) für Versorgungsleitungen des Motors (45) drehbare Anschlüsse und/oder Kupplungen aufweist. 22. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the drive unit (14) for supply lines of the motor (45) has rotatable connections and / or couplings.

23. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (14) zumindest einen Verbrennungsmotor (45) mit wenigstens einem Propeller (43) aufweist, der über ein Wendegetriebe mit einem Vorwärts- und Rückwärtslauf betreibbar ist.23. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the drive unit (14) has at least one internal combustion engine (45) with at least one propeller (43) which can be operated via a reversing gear with a forward and reverse run.

24. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller (43) in sich selbst verstellbar ist.24. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the propeller (43) is adjustable in itself.

25. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Antriebseinheit (14) und der Auftriebseinheit (12) eine Fluggastzelle (16) für wenigstens eine Person vorgesehen ist.25. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that a passenger compartment (16) for at least one person is provided between the drive unit (14) and the buoyancy unit (12).

26. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (18) die Fluggastzelle (16) trägt und mit der Auftriebseinheit (12) gekoppelt ist.26. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the frame (18) carries the passenger compartment (16) and is coupled to the buoyancy unit (12).

27. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Ende des Rahmens (18) ein Landegestell (29) vorgesehen ist.27. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that a landing gear (29) is provided at the lower end of the frame (18).

28. Fluggerät nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Landegestell (29) ein mit Medium (21) befüllbaren Andockring (31), ein Fahrwerk oder Standfüße aufweist.28. Aircraft according to claim 27, characterized in that the landing frame (29) has a docking ring (31) which can be filled with medium (21), a landing gear or feet.

29. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rahmen (18) und dem Landegestellt (29) eine Kraftmesseinheit oder Waage zur Ermittlung des Startgewichtes vorgesehen ist.29. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that between the frame (18) and the landing site (29) a force measuring unit or scale is provided for determining the takeoff weight.

30. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Fluggastzelle (16) Instrumente für den Betrieb des Fluggerätes (11) vorgesehen sind. 30. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that instruments for the operation of the aircraft (11) are provided in the passenger compartment (16).

31. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluggastzelle (16) als Fara- days ^'scher Käfig ausgebildet ist.31. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the passenger compartment (16) is designed as a Faraga ^'s cage.

32. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherungsleine (36) an der Befüllvorrichtung (37) vorgesehen ist, welche zur Sicherung des Fluggerätes (11) am Boden befestigbar ist, wobei die Sicherungsleine (36) beim Abheben des Fluggerätes (11) die Befüllvorrichtung derart betätigt, dass ein Ausblasen des Mediums (21) aus der Hülle (19) ins Freie oder ein Rückführen des Mediums (21) in die Vorratsbehälter vorgesehen ist.32. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that a securing line (36) is provided on the filling device (37), which can be fastened to the floor to secure the aircraft (11), the securing line (36) when lifting off of the aircraft (11) actuates the filling device in such a way that the medium (21) is blown out of the sleeve (19) into the open or the medium (21) is returned to the storage container.

33. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrgastzelle (16) ein dop- pelwandiges Gehäuse aufweist, wobei der Zwischenraum zwischen einer inneren und äußeren Gehäusewand zur Aufnahme des Mediums (21) für die Auftriebseinheit (12) vorgesehen ist.33. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the passenger compartment (16) has a double-walled housing, the space between an inner and outer housing wall being provided for receiving the medium (21) for the buoyancy unit (12) is.

34. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluggastzelle (16) eine Rettungseinheit umfasst, welche zumindest einen Fallschirm aufweist.34. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the passenger compartment (16) comprises a rescue unit which has at least one parachute.

35. Fluggerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schalter zur manuellen Betätigung der Rettungseinheit oder ein Messinstrument vorgesehen ist, welches selbständig die Rettungseinheit auslöst.35. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one switch for manual actuation of the rescue unit or a measuring instrument is provided which independently triggers the rescue unit.

36. Fluggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftriebseinheit (12) eine Hülle (19) umfasst, welche aus zumindest zwei Schichten besteht, die vorzugsweise als ein Verbundmaterial ausgebildet sind.36. Aircraft according to claim 1, characterized in that the buoyancy unit (12) comprises a shell (19) which consists of at least two layers, which are preferably formed as a composite material.

37. Fluggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftriebseinheit (12) zumindest eine innere und äußere Hülle (61, 62) aufweist, wobei die innere Hülle (61) von der äußeren Hülle (62) zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, umgeben ist.37. Aircraft according to claim 1, characterized in that the buoyancy unit (12) has at least one inner and outer shell (61, 62) The inner shell (61) is at least partially, preferably completely, surrounded by the outer shell (62).

38. Fluggerät nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der inneren und äußeren Hülle (61, 62) zumindest eine Pumpe (66) vorgesehen ist, welche ein aus der inneren in die äußere Hülle (61, 62) diffundierendes Befüllmedium über einen Schlauch (67) in die innere Hülle (61) zurückführt.38. Aircraft according to claim 37, characterized in that at least one pump (66) is provided between the inner and outer casing (61, 62), which pumps a filling medium diffusing from the inner into the outer casing (61, 62) via a hose (67) in the inner shell (61).

39. Fluggerät nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Drucksensor (71) zwischen der inneren und äußeren Hülle (61, 62) vorgesehen ist, die die zumindest eine Pumpe (66) ansteuert.39. Aircraft according to claim 38, characterized in that at least one pressure sensor (71) is provided between the inner and outer shell (61, 62) which controls the at least one pump (66).

40. Fluggerät nach einem der Ansprüche 37 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Pumpe (66) nahe oder an einem höchsten Punkt eines freien oberen Endes (64) der Hülle (61, 62) angeordnet ist.40. Aircraft according to one of claims 37 to 39, characterized in that the at least one pump (66) is arranged near or at a highest point of a free upper end (64) of the casing (61, 62).

41. Fluggerät nach einem der Ansprüche 37 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Hülle (61 ) als dickwandiger Kunststoffschlauch und die äußere Hülle (62) als reiß- und verschleißfester Materialschlauch vorgesehen ist, welcher im wesentlichen mediumdicht ausgebildet ist. 41. Aircraft according to one of claims 37 to 40, characterized in that the inner shell (61) is provided as a thick-walled plastic tube and the outer shell (62) as a tear-resistant and wear-resistant material tube, which is designed to be essentially medium-tight.