WO2010025860A2 - Main body for aircraft - Google Patents
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Classifications
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- B64C2211/00—Modular constructions of airplanes or helicopters
Definitions
- the invention relates to a body for aircraft, which are modularly constructed of individual components and are suitable for mass production.
- the document DE 10 2005 056 547 A1 discloses an aircraft construction for industrial mass production.
- the aircraft construction is modularly constructed from a central aircraft base unit and main aircraft components and further subordinate, aerodynamic mechanical-aerodynamic components.
- the modular structure system is based on a stable aerodynamic-aerodynamic fuselage base cell to which other aircraft ground units and major aircraft components are movably or permanently coupled.
- the fuselage base cell is constructed of a structure having a plurality of stable frames on which stably designed mounts are formed for the coupling of further basic structural units and main components.
- Main components are the wings, the front duck wings, the tail units, the engine gondolas or engines.
- the cockpit has an open frame construction with a rear landing gear, a nose wheel and a drawbar for transport.
- the base frame consists of two base tubes which span a substantially triangular plane, wherein the spaced-apart ends of the base tubes are interconnected by a transverse strut.
- a bottom plate is welded between the base tubes.
- the basic tubes form together with the obliquely upwardly extending front and rear support tubes and the upper longitudinal members of the open frame construction.
- the multifunctional fastening device is arranged on the upper longitudinal members of the frame construction.
- the multifunctional fastening device at least three articulation points for selectively securing the different wing structures Paraglider, fixed wing, dragons or rotor blades created for a gyrocopter.
- the UL aircrafts with these cockpit are very simply equipped, but do not achieve good aerodynamic properties and have no appealing outer shape.
- the invention is based on the problem to propose a body for aircraft, so that they allow good aerodynamic properties, efficient and cost-effective production of the components and a simple construction and conversion of aircraft with different flight principles with attractive design.
- an aircraft is understood to mean a multiplicity of aircraft and air sports devices with different flight principles, such as, in particular, airplanes, helicopters, gyroplanes, trikes, para-trikes and the like. These can also be designed as ultralight aircraft or model airplanes.
- An airfoil aircraft such as a glider or a powered aircraft, is buoyed by air currents on wings, which are usually rigidly mounted to the right and left of a cockpit.
- a helicopter is an aircraft that is buoyed and propelled by one or more powered rotors. These act like rotating wings.
- a gyrocopter also called gyrocopter or autogiro, is a rotorcraft and is similar in function to a helicopter. However, here the rotor is set in motion not by an engine but by the wind. The lift is generated as in a helicopter by the relative movement of the rotor blade relative to the surrounding air.
- the propulsion is usually done by a propeller engine or by towing.
- a pattern available on the market is for example the gyrocopter "MT-03" from the company "AUTO A trike is a three-wheeled motorized hang glider that is weight-controlled, with a wing top mounted above a cockpit by a mast construction such as offered by the company "P & M Aviation” under the model designation "QUIK GT450".
- a para-trike is similar to the trike described, but instead of a wing, a screen connected by ropes or the like to a cockpit is used
- a model available on the market is, for example, "GRASSHOPPER-PARA-TRIKE” from UL-Flugmaschinebau Trogebau Trol" from UL-Flugmaschinebau Supplementer ".
- the invention is based on the following construction principle. After that are
- the various aircraft have a uniform, shaped body in largely closed, stable lightweight construction with essentially only functionally related openings. These are designed, for example, as flanges.
- suitable first elements can be connected to the main body, such as wings, tail units, wings, rotary wings, paragliders and the like.
- These first elements usually also have matching rudder elements, such as transverse, side or elevator or adjustable rotor blades.
- control means can be designed mechanically, for example as articulated rods, PushCable, hydraulically, electrically and / or electro-mechanically.
- the main body has the openings or flanges.
- At least some of the flanges can also be designed in such a way that more than one of the first elements and suitable control means can be mounted on them simultaneously or in succession.
- Base bodies are arranged, can be mounted simultaneously or sequentially: - wings
- a further flange is provided, to which either a chassis or runner can be mounted.
- each of the components may also be other flanges to attach each of the components, such as first elements, control means and chassis parts, individually to a flange can.
- Openings or flanges for components not essential to aircraft of certain flight principles may be provided with a cover to improve aerodynamic properties and the appearance of the aircraft.
- a drive unit For driving the main body or the associated aircraft, a drive unit is provided which drives a propeller or the like.
- the drive unit consists essentially of an engine that can be configured as an internal combustion engine, such as by the Otto or diesel method, electric motor or as a hybrid of both. This includes appropriate controls and regulations for the operation of the engine as well as the appropriate energy supply, such as fuel tank or battery and other means, for the Operation are necessary.
- the drive unit may also include a gearbox with suitable control disposed between the engine and the propeller.
- the main body has a cabin space in which - except for a model airplane - during operation, at least one pilot and possibly at least one passenger are located.
- This cabin space can be separated by a partition from the space in which the drive unit or at least substantial parts thereof are housed.
- at least parts of the drive unit may be surrounded by an aggregate clothing to the outside.
- the drive unit may be attached as a whole or only partially to the partition and / or on the mast.
- fiber composite based materials such as those based on carbon fiber.
- the invention also comprises individual components which are designed according to the same principles and which are the same for aircraft of all flight principles and the same Principles designed for single components that are necessary for aircraft one or more flight principles.
- Aircraft constructed in accordance with the invention have a number of advantages over the prior art.
- the fact that essential components are used for aircraft of different flight principles a production of these components in larger quantities and thus an efficient and cost-effective production is possible.
- the aircraft can be easily assembled and converted from one flying principle to another, as well as easy replacement of components.
- Aircraft according to the design principle according to the invention have good aerodynamic properties with appealing design. Due to the components of the same design, conversion versions of gyrocopter, trike, para-trike to surface aircraft are also possible.
- Fig. 1 cockpit with propeller drive
- Fig. 2 basic body with drive unit
- Fig. 3 surface aircraft without hood
- Fig. 5 left tail arm for surface aircraft
- Fig. 6 surface aircraft with hood
- Fig. 7 gyroplane
- Fig. 8 left tail arm for gyroplane
- Fig. 11 Propeller protection ring with bracket
- Fig. 12 Mast connection for gyroplane
- Fig. 13 Connection of left tail arm for gyroplane
- Fig. 14 Connection of left tail arm for wing aircraft
- Fig. 15 connection of left wing Fig. 16: left flange with cover.
- a cockpit 10 from the right front which essentially comprises a main body 12.
- a main landing gear is mounted, which mainly consists of two main wheels 14a, 14b and a chassis support designed as a rocker with a right part 16a and a left part 16b, of which only the right part 16a can be seen in FIG.
- a nose wheel 18 is mounted, which is at least partially clad by means of a nose wheel fairing 20.
- a propeller 22 is arranged, which can be set in rotation by means of a drive unit, not shown here and so the
- the cockpit or the associated aircraft moved forward by thrust.
- the drive unit is here surrounded by an aggregate clothing consisting of a lower part 39a and an upper part 39b.
- a front seat 24a and a rear seat 24b are installed within the body 12.
- a windshield 26 is provided to shield environmental influences, such as driving wind, insects and rain, in the region of the seats 24.
- the windshield 26 is secured to the body 12 by means known in the art, such as threaded connections, and may be removed if desired. It should be additionally mentioned that the embodiment shown in Fig. 1 has no hood. However, such is possible in principle, as will be explained in connection with other embodiments.
- FIG. 1 also indicates a first flange 28a to which a right wing for a surface aircraft, a right tail arm for a gyrocopter or a part of a propeller protection ring support can be mounted in the preferred embodiments (see FIGS , 7, 10).
- a second flange 28b on the left side of the main body 12 (see Fig. 2).
- the flange 28a is here provided with a cover 29a.
- the arrangement of flange 28 and its cover 29 is shown in FIG. 16 as an example for the left side shown.
- a third flange 30 is also present. This is used in preferred embodiments for attaching a fairing for a mast, which is needed for example when used as a gyroplane, as a trike or as a para-trike (see Fig. 7, 9, 10).
- the flange 30 can also be covered by covers.
- the flanges or their surroundings on the main body 12 are designed accordingly.
- the covers serve to enhance the aerodynamics and aesthetics of the cockpit or associated aircraft. Preferred embodiments of the flanges 28, 30 are shown in Figs. 12-16.
- a partition wall 32 which separates a cabin space 34 from an aggregate space 36.
- the seats 24 are for a pilot and a passenger, and in the latter, a drive unit 38 is housed, which can be seen in Fig. 2.
- the cockpit 10 also has conventional means well known to those skilled in the art. These include in particular - instruments such as airspeed indicator, altimeter, variometer, tachometer,
- Fig. 2 shows the main body 12 from the rear left with the drive unit 38, to which the propeller 22 is mounted.
- the drive unit 38 consists essentially of a motor. This is designed here as an internal combustion engine. A four-stroke engine, type Rotax 912 or 914, has proven successful. However, it is also conceivable to provide instead or additionally an electric motor for driving the propeller 22, which is selected according to the drive unit used.
- the engine or its crankshaft can be connected directly to the propeller 22. It has However, shown that an intermediate gearbox is very beneficial. This can have a fixed gear reduction; However, it is also conceivable a flexible transmission ratio, for example by a centrifugal force control, an automatic transmission with converter, a dual-clutch transmission or the like.
- the drive unit 38 also has all the necessary ancillaries and other elements that are necessary for operating the engine, such as power generator, battery, fuel supply, ignition and the associated electrical or electronic control units.
- the drive unit is arranged in the preferred embodiment on the partition wall 32 on a motor mount, which is not shown.
- the partition 32 also serves as a fire wall.
- the drive unit 38 is unclad in a simple and inexpensive embodiment of the cockpit 10. Thus, a good cooling can be ensured. However, then the drive unit 38 is exposed and also the aerodynamic and aesthetic characteristics of the cockpit are unfavorable. Therefore, in the embodiment of Fig. 2 - as already indicated in Fig. 1 - a two-piece aggregate clothing provided, which consists of an upper and a lower part, of which only the lower part 39a is shown here.
- a flange indicated by 28b has a similar function as the flange 28a, but for the left side of the main body 12.
- an element 40 is provided at the bottom of the main body 12, which allows a surface transition to the nose wheel cover 20, not shown here.
- a fourth flange 41 can be seen, which is used for mounting the main landing gear 14, 16. This can be quickly removed and grown, which is advantageous for transport or storage of the cockpit 10.
- the main landing gear 14, 16 shown in Fig. 1 can be easily replaced, for example, by skids suitable for landing on snow and ice or in the water.
- the shaped basic body 12 is designed in a closed, stable lightweight construction with essentially only functionally dependent openings and flanges 28, 30 and 41 and the surface transition element 40.
- stiffening elements can be arranged in the longitudinal direction in the lower area of the main body 12.
- Fig. 3 shows from the front right a surface aircraft, which can be controlled by three axes, namely longitudinal, vertical and transverse axis.
- the cockpit 10 shown in Fig. 1 is supplemented by some corresponding components.
- Connected to the first flange 28a is a right transition piece 48a which is connected to a right tail arm 47a.
- a left transition piece 48b and a left tail arm 47b are mounted on the left side.
- a right wing 42a and a left wing 42b are mounted to the transition pieces 48a, 48b.
- the wings 42 have ailerons 43a, 43b, which can be controlled by the present in the cockpit controls via corresponding controls in the flanges 28.
- a tail 44 comprising a rudder and a rudder 45, a tailplane, a right and a left elevator 46a and 46b and associated trim elements.
- the tail is fixed to the cockpit 10 by means of the tail boom, which includes the right tail arm 47a, the right hand leg 48a and the left tail arm 47b and the left hand leg 48b. Details of the corresponding connections to the flanges 28a, 28b are shown in FIGS. 14 and 15.
- Fig. 4 shows the tail from the front left and Fig. 5 shows the left part of the tail boom, consisting of the tail arm 47 b and the transition piece 48 b. It can also be clearly seen that the transition piece 48b has an opening 50 which can receive the left wing 42b.
- the right transition piece 48a is designed analogously.
- Fuel tanks which are not shown here, are housed in a preferred embodiment within the cockpit 10 behind the partition wall 32. In addition or instead, tanks may also be accommodated in the other components, such as in the wings 42 or in the tail arm 47.
- Fig. 6 shows a very similar wing aircraft as in Fig. 3. It differs in that the windshield 26 is omitted and instead a hood 52 is provided. The interior of the cockpit 10 was only hinted at in this figure. The hood 52 and the windshield 26 are part of the
- Module concept of the preferred embodiments and can be easily exchanged for each other either by the pilot, a workshop or in the context of production.
- FIG. 7 shows a gyroplane from the front right on the basis of the cockpit 10.
- a mast covering 54 is mounted on the flange 30 via a connecting element 53.
- This contains in its interior an upper part 55y of a mast and controls 7Oy, which can be seen in FIG.
- the mast part 55y and the controls 7Oy are connected to a rotor head, not shown, are mounted on the associated rotor blades, which are also not shown here.
- the illustrated gyroplane also has the tail unit 44 in this embodiment (see Fig. 4).
- a tail boom is provided, which consists of a right tail arm 57a attached thereto right mounting unit 58a and a left tail arm 57b with associated
- Assembly unit 58b (see Fig. 8).
- the mounting units 58 are designed such that they can be attached to the flanges 28.
- Fig. 8 shows the left part of the tail boom, consisting of the tail arm 57b and the mounting unit 58b.
- the elevator 46 are locked by suitable means. It is also possible to use one instead of the tail 44, which is not at all Elevator includes. Such a tail is cheaper to manufacture and would therefore also cheaper for the customer. On the other hand, such a tail would not be suitable for use in a hydrofoil aircraft, causing corresponding overhead in logistics within a manufacturing facility and limiting the flexibility of the aircraft to various types of aircraft.
- the cockpit 10 is furnished in this embodiment with the necessary controls and instruments that are necessary for a gyroplane.
- Fig. 7 The gyro shown in Fig. 7, the windshield 26, so it is not provided with a hood. However, due to the modular design, the windshield can be removed and instead the hood 52 mounted (see Fig. 6).
- the cockpit 10 is converted to a trike.
- the outer mast part 55y with its lining 54 is mounted on the flange 30 via the connecting element 53, which carries a trike surface, not shown.
- the mast part 55y and its cladding 54 may basically be designed similar, as in Fig. 7. However, can be dispensed with the mechanical controls here.
- the surface such as a guyed sail, by means of suitable elements, such as ropes, etc. attached via a central universal joint. The control is done by the pilot through a large crossbar.
- the flanges 28a, 28b are not needed here and therefore are covered by matching covers 29a, 29b.
- the cockpit 10 is converted to a para-trike, in which the paraglider and its attachment, such as lines and the like, are not shown.
- the flanges 28, 30 are used here for the mounting of holding elements 60a, 60c and 60b - the latter shown in Fig. 11 - holding a propeller protection ring 62.
- the holding element 60c serves as a partial lining for the mast part 55y and is preferably designed so that it is angled, from which an area 6Od is defined.
- the necessary for the para-trike lines for holding a screen are substantially attached to the mast. However, it is also possible that they are partially attached to the area 6Od, which has matching mounting points.
- FIG. 11 separately shows the retaining elements 60b, 60c and 60d attached to the propeller protection ring 62.
- Fig. 12 shows a preferred placement of the flange 30 when the cockpit 10 is converted to a gyroplane (see Fig. 7).
- the outer mast part 55y is mounted on an inner part 55x of the mast by means of a mast coupling 68.
- the mast coupling 68 may be formed as a clamp, as is well known in the art for the assembly of pipes and masts. This may have matching screw, which are preferably secured by pins.
- the inner mast part 55x is connected to the chassis support 16 via the flange 41 and is fastened in the region of the unit space 36 by means of suitable elements 72 on the base body 12, for example on the partition wall 32.
- an aggregate holder 73 is also attached, to which the drive unit 38 can be mounted.
- control elements are provided, each consisting of an inner part 7Ox and an outer part 7Oy. These controls 7Ox, 7Oy are connected to each other by means of a connection 71, which is designed here as a rotatable articulated screw.
- the pilot cockpit 10 is to be converted into a gyroplane in a workshop, the optional cover of the flange 30 is removed and the outer mast part 55y, the outer controls 7Oy and the mast fairing 54 surrounding the parts 55y and 7Oy are mounted there.
- the upper part of the parts 55y, 7Oy is not shown here with a rotor head mounted rotor blades.
- the pilot can change the longitudinal and transverse inclination of the rotor head.
- Fig. 13 shows the loading of the left side flange 28b for the operation of the cockpit 10 as a gyroplane (see Fig. 7).
- the left structural arm 57b is fastened to the flange 28b, which is shown here still removed, in order to allow an insight into the interior.
- This preferably takes place in that the assembly unit 58b is inserted in the flange area in the base body 12 and locked there. This locking can be done for example by screw, which are secured by pins.
- controls 74 are provided. These have a first part 74x, which extends within the base body 12 up to the flange 28b.
- a coupling 75 via which a second part 74y can be connected, which extends within the carrier 57b to the rudder 45.
- the first part 74x is here a rod and the second part 74y is a pushcable.
- FIGS. 14 and 15 show the equipping of the left side flange 28b for operation as a surface aircraft (see FIGS. 3, 6).
- the transition piece 48b is provided.
- At this rear of the tail arm 47b is already attached. This attachment can be fixed or detachable.
- the two-part control elements 74x and 74y are provided, which are connected to each other in the region of the flange 28b via the coupling 75.
- further two-part control elements 76x, 76y are provided, which are connected to one another via a coupling 77 and serve to control the elevator 46.
- controls 78 are present.
- first part 78x which extends within the base body 12 into the region of the flange 28b.
- a coupling element 79 to a second part 78y, which runs within the transition piece 48b and opens at the left end (seen in the direction of travel) in a connecting element 8Ox.
- a counterpart 8Oy can be introduced, which is part of controls that can run inside the left wing 42b and control the left aileron 43b.
- the transition piece 48b is first inserted into the flange and fastened there. This can be done similarly as with the mounting unit 58b.
- Attachment points at which the tail arm is pulled to the fuselage are also interconnected.
- a spar 82b provided on the supporting surface 42b is inserted into the cockpit 10 through the transition piece 48b, whereby at the same time the connecting elements 8Ox and 8Oy are coupled together.
- the wing is then locked, which can be done for example by screw with suitable splint locks.
- an unillustrated spar box is present in the base body 12 in the region of the flange 28b. This also applies analogously to the right side and flange 28a.
- Fig. 16 shows the flange 28b as it is covered by the cover 29b. This is inserted into the opening of the flange 28b and locked by means known per se, such as splint-secured screw.
- the base body 12 may be made in a stable lightweight construction, including all known technologies, such as in particular belong to the fiber composite base; - In the base body 12 may be arranged in the lower region stiffening elements in the longitudinal direction;
- the tail arms 47 and 57 and / or the support for the propeller protection ring 62 may also be one-arm with center port, three or more arms or have a closed profile;
- the drive unit 38 can be arranged as a whole or partially on a support on the existing mast. Thus, a drive module is present, which can be easily attached to the main body 12;
- Rotor heads may be present with associated rotor blades
- the mast fairing 54 can also be dispensed with, which weight and cost can be saved;
- Each part of the controls 70, 74, 76, 78 may be designed as a coupling rod, pushcable or the like. It is also conceivable to replace at least a part of the control elements by hydraulic, pneumatic, electrical and / or electro-mechanical components;
- the chassis support 16 can be attached to the flange 41 by a screw and controls for controlling the drive-brake can be designed similar to the other controls;
- a special variant of the cockpit 10 may be designed such that a conversion to the surface aircraft by the customer is not provided.
- the mast can be formed in one piece, so that it is possible to dispense with the coupling element 68, whereby production costs can be reduced.
- the flight safety can be increased;
- transition pieces 48a, 48b may also be designed such that instead of the tail arms 47 first, the wings 42 are fixed or detachably connected to them and only in a further step, the tail arms 47 are mounted.
- the transition pieces 48 may also be designed such that they are each part of one of the wings;
- the base body 12 may in the region of the flanges 28, 30, 41 circumferential grooves and on the components to be mounted thereto suitable attachment points be present, which can be used in the assembly of the components to the base body 12 and fixed there.
- 29a, 29b Cover for right and left side flange
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Abstract
The invention relates to a main body for an aircraft. In the process, the problem is solved of creating a uniform main body which has good flight characteristics and which is suitable for various flight principles, such as helicopter, gyroplane, fixed-wing aircraft, trike, and paratrike. Such aircraft can therefore be produced efficiently and at low cost. The main body according to the invention comprises only a limited number of openings, through which fastening elements for wings, tail units, paragliders, or the like, and control elements for rudders are guided. Suitable components can thus be installed according to a modular design. The invention is preferably used in small and model aircraft.
Description
Grundkörper für Luftfahrzeuge Basic body for aircraft
Die Erfindung betrifft einen Grundkörper für Luftfahrzeuge, die modular aus Einzelkomponenten aufgebaut sind und sich für eine Serienfertigung eignen.The invention relates to a body for aircraft, which are modularly constructed of individual components and are suitable for mass production.
Aus der Druckschrift DE 10 2005 056 547 A1 ist eine Flugzeugkonstruktion für industrielle Serienfertigungen bekannt. Die Flugzeugkonstruktion ist modular aus einer zentralen Flugzeug-Grundbaueinheit und Flugzeug-Hauptkomponenten und weiteren untergeordneten, flugmechanisch-aerodynamischen Komponenten aufgebaut. Das System des modularen Aufbaus basiert auf einer stabilen flugmechanisch-aerodynamischen Rumpfbasiszelle, an die weitere Flugzeug- Grundbaueinheiten und Flugzeug-Hauptkomponenten beweglich oder fest angekoppelt sind. Die Rumpfbasiszelle ist aus einer Struktur mit mehreren Stabilrahmen aufgebaut, an denen stabil ausgeführte Halterungen für die Ankopplung von weiteren Grundbaueinheiten und Hauptkomponenten ausgebildet sind. Hauptkomponenten sind die Tragflächen, die vorderen Entenflügel, die Leitwerke, die Triebwerksgondeln oder Triebwerke.The document DE 10 2005 056 547 A1 discloses an aircraft construction for industrial mass production. The aircraft construction is modularly constructed from a central aircraft base unit and main aircraft components and further subordinate, aerodynamic mechanical-aerodynamic components. The modular structure system is based on a stable aerodynamic-aerodynamic fuselage base cell to which other aircraft ground units and major aircraft components are movably or permanently coupled. The fuselage base cell is constructed of a structure having a plurality of stable frames on which stably designed mounts are formed for the coupling of further basic structural units and main components. Main components are the wings, the front duck wings, the tail units, the engine gondolas or engines.
Bekannt ist aus der Druckschrift DE 100 08 678 A1 auch eine Pilotenkanzel für UL- Fluggeräte mit einer Antriebseinheit. An der Pilotenkanzel ist eine multifunktionale Befestigungseinrichtung mit mehreren Anlenkstellen zum wahlweisen Befestigen unterschiedlicher Tragflächenkonstruktionen angebracht. Die Pilotenkanzel weist eine offene Rahmenkonstruktion mit einem Heckfahrwerk, einem Bugrad und zum Transport eine Deichsel auf. Der Grundrahmen besteht aus zwei Grundrohren, die eine im wesentlichen dreiecksförmige Ebene aufspannen, wobei die voneinander beabstandeten Enden der Grundrohre durch eine Querstrebe miteinander verbunden sind. Eine Bodenplatte ist zwischen den Grundrohren eingeschweißt. Die Grundrohre bilden zusammen mit den schräg nach oben verlaufenden vorderen und hinteren Stützrohren sowie den oberen Längsträgern die offene Rahmenkonstruktion. Die multifunktionale Befestigungseinrichtung ist an den oberen Längsträgern der Rahmenkonstruktion angeordnet. Durch die multifunktionale Befestigungseinrichtung werden zumindest drei Anlenkstellen zum wahlweisen Befestigen der unterschiedlichen Tragflächenkonstruktionen
Gleitschirm, Starrflügel, Drachen oder Rotorflügel für einen Gyrokopter geschaffen. Die UL-Fluggeräte mit diesen Pilotenkanzeln sind sehr einfach ausgestattet, erreichen jedoch keine guten aerodynamischen Eigenschaften und besitzen keine ansprechende äußere Form.Known from the document DE 100 08 678 A1 also a cockpit for UL aircraft with a drive unit. On the cockpit is mounted a multifunctional fastening device with multiple articulation points for selectively securing different wing structures. The cockpit has an open frame construction with a rear landing gear, a nose wheel and a drawbar for transport. The base frame consists of two base tubes which span a substantially triangular plane, wherein the spaced-apart ends of the base tubes are interconnected by a transverse strut. A bottom plate is welded between the base tubes. The basic tubes form together with the obliquely upwardly extending front and rear support tubes and the upper longitudinal members of the open frame construction. The multifunctional fastening device is arranged on the upper longitudinal members of the frame construction. Due to the multifunctional fastening device at least three articulation points for selectively securing the different wing structures Paraglider, fixed wing, dragons or rotor blades created for a gyrocopter. The UL aircrafts with these cockpit are very simply equipped, but do not achieve good aerodynamic properties and have no appealing outer shape.
Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, einen Grundkörper für Luftfahrzeuge vorzuschlagen, so dass diese gute aerodynamische Eigenschaften, eine effiziente und kostengünstige Fertigung der Komponenten sowie einen einfachen Auf- und Umbau von Luftfahrzeugen mit unterschiedlichen Flugprinzipien bei ansprechender Formgestaltung ermöglichen.The invention is based on the problem to propose a body for aircraft, so that they allow good aerodynamic properties, efficient and cost-effective production of the components and a simple construction and conversion of aircraft with different flight principles with attractive design.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The problem is solved by the features of claim 1. Further developments of the invention are described in the dependent claims.
Unter einem Luftfahrzeug wird in diesem Zusammenhang eine Vielfalt von Flugzeugen und Luftsportgeräten unterschiedlicher Flugprinzipien verstanden, wie insbesondere Tragflächenflugzeuge, Hubschrauber, Tragschrauber, Trikes, Para- Trikes und dergleichen. Diese können auch als Ultraleicht-Flugzeuge oder Modellflugzeuge gestaltet sein.In this context, an aircraft is understood to mean a multiplicity of aircraft and air sports devices with different flight principles, such as, in particular, airplanes, helicopters, gyroplanes, trikes, para-trikes and the like. These can also be designed as ultralight aircraft or model airplanes.
Ein Tragflächen-Luftfahrzeug, wie beispielsweise ein Segelflugzeug oder ein motorgetriebenes Flugzeug, erhält seinen Auftrieb durch Luftströmungen an Tragflächen, die üblicherweise rechts und links einer Pilotenkanzel starr angeordnet sind. Ein Hubschrauber ist ein Luftfahrzeug, das durch einen oder mehrere motorisch angetriebene Rotoren Auftrieb und Vortrieb erhält. Diese wirken wie drehende Tragflächen. Ein Tragschrauber, auch Gyrokopter oder Autogiro genannt, ist ein Drehflügler und ähnelt in seiner Funktionsweise einem Hubschrauber. Jedoch wird hier der Rotor nicht durch ein Triebwerk sondern durch den Fahrtwind in Bewegung gesetzt. Der Auftrieb wird wie bei einem Hubschrauber durch die Relativbewegung des Rotorblattes gegenüber der umgebenden Luft erzeugt. Der Vortrieb erfolgt meist durch ein Propellertriebwerk oder auch durch Schleppen. Ein auf dem Markt erhältliches Muster ist beispielsweise der Tragschrauber „MT-03" der Firma „AUTO
GYRO". Ein Trike ist ein motorisierter Hängegleiter mit drei Rädern, der gewichtskraftgesteuert ist. Dabei ist eine Tragfläche mittels einer Mastkonstruktion oberhalb einer Pilotenkanzel angeordnet. Ein solches Fluggerät wird beispielsweise angeboten von der Firma „P&M Aviation" unter der Modellbezeichnung „QUIK GT450". Ein Para-Trike ähnelt dem beschriebenen Trike, jedoch wird anstelle einer Tragfläche ein Schirm verwendet, der mittels Seilen oder ähnlichem mit einer Pilotenkanzel verbunden ist. Ein am Markt verfügbares Modell ist beispielsweise „GRASSHOPPER-PARA-TRIKE" der Firma „UL-Flugzeugbau Quander".An airfoil aircraft, such as a glider or a powered aircraft, is buoyed by air currents on wings, which are usually rigidly mounted to the right and left of a cockpit. A helicopter is an aircraft that is buoyed and propelled by one or more powered rotors. These act like rotating wings. A gyrocopter, also called gyrocopter or autogiro, is a rotorcraft and is similar in function to a helicopter. However, here the rotor is set in motion not by an engine but by the wind. The lift is generated as in a helicopter by the relative movement of the rotor blade relative to the surrounding air. The propulsion is usually done by a propeller engine or by towing. A pattern available on the market is for example the gyrocopter "MT-03" from the company "AUTO A trike is a three-wheeled motorized hang glider that is weight-controlled, with a wing top mounted above a cockpit by a mast construction such as offered by the company "P & M Aviation" under the model designation "QUIK GT450". A para-trike is similar to the trike described, but instead of a wing, a screen connected by ropes or the like to a cockpit is used A model available on the market is, for example, "GRASSHOPPER-PARA-TRIKE" from UL-Flugzeugbau Quander ".
Der Erfindung liegt folgendes Konstruktionsprinzip zugrunde. Danach sindThe invention is based on the following construction principle. After that are
Luftfahrzeuge unterschiedlicher Flugprinzipien modular aus einheitlich gestalteten Einzelkomponenten aufgebaut. Die verschiedenen Luftfahrzeuge weisen einen einheitlichen, formgestalteten Grundkörper in weitestgehend geschlossener, stabiler Leichtbauweise mit im Wesentlichen nur funktionsbedingten Öffnungen auf. Diese sind beispielsweise als Flansche gestaltet. An dem Grundkörper können in Abhängigkeit von dem gewählten Flugprinzip passende erste Elemente angeschlossen werden, wie Tragflächen, Leitwerke, Flügel, Drehflügel, Gleitschirme und dergleichen. Diese ersten Elemente weisen üblicherweise auch passende Ruderelemente auf, wie Quer-, Seiten- oder Höhenruder oder verstellbare Rotorblätter. Zur Ansteuerung dieser Ruderelemente sind Steuermittel vorhanden, die mechanisch, beispielsweise als Gelenkstangen, PushCable, hydraulisch, elektrisch und/oder elektro-mechanisch ausgeführt sein können. Um gleichzeitig die ersten Elemente sowie die Steuermittel montieren zu können, weist der Grundkörper die genannten Öffnungen bzw. Flansche auf.Aircraft of different flight principles built modularly from uniformly designed individual components. The various aircraft have a uniform, shaped body in largely closed, stable lightweight construction with essentially only functionally related openings. These are designed, for example, as flanges. Depending on the selected flight principle, suitable first elements can be connected to the main body, such as wings, tail units, wings, rotary wings, paragliders and the like. These first elements usually also have matching rudder elements, such as transverse, side or elevator or adjustable rotor blades. For controlling these rudder elements there are control means which can be designed mechanically, for example as articulated rods, PushCable, hydraulically, electrically and / or electro-mechanically. In order to be able to assemble the first elements and the control means at the same time, the main body has the openings or flanges.
Dabei können in einer Weiterbildung der Erfindung zumindest einzelne der Flansche auch so ausgestaltet sein, dass über sie gleichzeitig oder nacheinander mehr als eins der ersten Elemente sowie passende Steuermittel montiert werden können.In a further development of the invention, at least some of the flanges can also be designed in such a way that more than one of the first elements and suitable control means can be mounted on them simultaneously or in succession.
So ist es möglich, über einen an der Oberseite - bezüglich der Flugrichtung - des Grundkörpers vorgesehenen Flansch folgende Elemente zu montieren: - einen Mast, an den befestigt werden kann o ein Rotorkopf mit Rotorblättern oder
- A -Thus, it is possible, via a provided on the top - with respect to the direction of flight - of the main body flange to mount the following elements: - a mast to which can be attached o a rotor head with rotor blades or - A -
o ein Gleitschirmo a paraglider
- eine Mastverkleidung- a mast fairing
- eine Rotorkopfansteuerung, die innerhalb der Mastverkleidung geführt sein kann - eine Halterung für einen Propellerschutzring.- a rotor head drive that can be guided inside the mast fairing - a propeller protection ring mount.
Über Flansche, die - bezogen auf die Flugrichtung - rechts oder links amAbout flanges, which - related to the direction of flight - right or left at
Grundkörper angeordnet sind, können gleichzeitig oder nacheinander montiert werden: - TragflächenBase bodies are arranged, can be mounted simultaneously or sequentially: - wings
- Haltelemente für ein Leitwerk- Holding elements for a tail unit
- Steuermittel für Seiten-, Quer- und Höhenruder- Control system for side, aileron and elevator
- eine Halterung für einen Propellerschutzring.- A bracket for a propeller protection ring.
Um die Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Grundkörpers zu erhöhen, ist bei einer Ausgestaltung ein weiterer Flansch vorgesehen, an den wahlweise ein Fahrwerk oder Kufe montiert werden können.In order to increase the possible uses of the basic body according to the invention, in another embodiment, a further flange is provided, to which either a chassis or runner can be mounted.
Es können auch weitere Flansche vorhanden sein, um jede der Komponenten, wie erste Elemente, Steuermittel und Fahrwerksteile, auch einzeln an einem Flansch befestigen zu können.There may also be other flanges to attach each of the components, such as first elements, control means and chassis parts, individually to a flange can.
Öffnungen bzw. Flansche für bei Luftfahrzeugen bestimmter Flugprinzipien nicht notwendige Komponenten können eine Abdeckung erhalten, um aerodynamische Eigenschaften und das Aussehen des Luftfahrzeuges zu verbessern.Openings or flanges for components not essential to aircraft of certain flight principles may be provided with a cover to improve aerodynamic properties and the appearance of the aircraft.
Für den Antrieb des Grundkörpers bzw. des zugehörigen Luftfahrzeugs ist eine Antriebseinheit vorgesehen, die einen Propeller oder Ähnliches antreibt. Die Antriebseinheit besteht im Wesentlichen aus einem Motor, der als Brennkraftmaschine, wie nach dem Otto- oder Dieselverfahren, Elektromotor oder als Hybrid aus beidem ausgestaltet sein kann. Dazu gehören entsprechende Steuerungen und Regelungen für den Betrieb des Motors sowie die passende Energieversorgung, wie Kraftstofftank oder Batterie und sonstige Mittel, die für den
Betrieb nötig sind. Zu der Antriebseinheit kann auch ein Getriebe mit passender Steuerung gehören, das zwischen dem Motor und dem Propeller angeordnet ist.For driving the main body or the associated aircraft, a drive unit is provided which drives a propeller or the like. The drive unit consists essentially of an engine that can be configured as an internal combustion engine, such as by the Otto or diesel method, electric motor or as a hybrid of both. This includes appropriate controls and regulations for the operation of the engine as well as the appropriate energy supply, such as fuel tank or battery and other means, for the Operation are necessary. The drive unit may also include a gearbox with suitable control disposed between the engine and the propeller.
Der Grundkörper weist einen Kabinenraum auf, in dem sich - außer bei einem Modellflugzeug - während des Betriebs mindestens ein Pilot und gegebenenfalls mindestens ein Passagier befinden. Dieser Kabinenraum kann durch eine Trennwand von dem Raum abgegrenzt sein, in dem die Antriebseinheit oder zumindest wesentliche Teile davon untergebracht sind. Außerdem können zumindest Teile der Antriebseinheit von einer Aggregateverkleidung nach außen hin umgeben sein.The main body has a cabin space in which - except for a model airplane - during operation, at least one pilot and possibly at least one passenger are located. This cabin space can be separated by a partition from the space in which the drive unit or at least substantial parts thereof are housed. In addition, at least parts of the drive unit may be surrounded by an aggregate clothing to the outside.
Die Antriebseinheit kann als Ganzes oder auch nur teilweise an der Trennwand und/oder an dem Mast befestigt sein.The drive unit may be attached as a whole or only partially to the partition and / or on the mast.
Für bestimmte Luftfahrzeugarten, wie Trike oder Para-Trike, ist es sinnvoll, den Kabinenraum mittels eines Windschildes von Umwelteinflüssen, wie Fahrtwind und Regen, so weit wie möglich abzuschirmen. Tragschrauber und Flächen-Flugzeuge können ebenfalls mit einem solchen Windschild ausgerüstet werden, beispielsweise aus Kostengründen oder um ein entsprechendes Fluggefühl zu vermitteln. Diese Luftfahrzeugarten können jedoch auch mit einer Haube versehen werden, um den Kabinenraum noch besser gegen Umwelteinflüsse zu schützen. Durch den modularen Aufbau des Grundkörpers sowie seiner zugehörigen Teile ist ein Austausch von Windschild und Kabinenhaube ohne weiteres möglich und kann im Rahmen der Produktion des Grundkörpers oder anschließend zum Beispiel durch eine Werkstatt oder durch den Piloten erfolgen.For certain types of aircraft, such as trike or para-trike, it makes sense to shield the cabin space as far as possible by means of a windshield of environmental influences, such as wind and rain. Gyroplanes and surface aircraft can also be equipped with such a windshield, for example, for cost reasons or to convey a corresponding flight feeling. However, these aircraft types can also be provided with a hood to protect the cabin space even better against environmental influences. Due to the modular design of the body and its associated parts replacement of windshield and canopy is readily possible and can be done as part of the production of the body or subsequently, for example, by a workshop or by the pilot.
Um den Grundkörper sowohl mit geringem Gewicht als auch in einer aerodynamischen Form herzustellen, hat es sich bewährt dafür Materialien auf Faserverbundbasis zu verwenden, wie solche auf Kohlefaserbasis.In order to make the body both lightweight and aerodynamic in shape, it has been found useful to use fiber composite based materials such as those based on carbon fiber.
Die Erfindung umfasst auch nach gleichen Grundsätzen gestaltete Einzelkomponenten, die für Luftfahrzeuge aller Flugprinzipien und nach gleichen
Grundsätzen gestalteten Einzelkomponenten, die für Luftfahrzeuge ein oder mehrerer Flugprinzipien notwendig sind.The invention also comprises individual components which are designed according to the same principles and which are the same for aircraft of all flight principles and the same Principles designed for single components that are necessary for aircraft one or more flight principles.
Wenn erforderlich, können weitere Ausstattungselemente angeordnet werden, wobei diese unterschiedlich ausgestattet und einige auch in andere Komponenten ausgelagert sein können, wie die Tanks in den Grundkörper oder die Tragflächen.If necessary, further equipment elements can be arranged, these being differently equipped and some also outsourced to other components, such as the tanks in the body or the wings.
Nach der Erfindung aufgebaute Luftfahrzeuge weisen gegenüber dem Stand der Technik eine Reihe von Vorteilen auf. Dadurch, dass wesentliche Komponenten für Luftfahrzeuge unterschiedlicher Flugprinzipien eingesetzt werden, ist eine Fertigung dieser Komponenten in größeren Stückzahlen und damit eine effiziente und kostengünstige Fertigung möglich. Die nach gleichen Grundsätzen gestalteten Komponenten ermöglichen einen einfachen Auf- und Umbau eines Luftfahrzeugs von einem in ein anderes Flugprinzip sowie einen leichten Austausch von Komponenten. Luftfahrzeuge nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip weisen gute aerodynamische Eigenschaften bei ansprechender Formgestaltung auf. Durch die gleich gestalteten Komponenten sind auch Umrüstbauformen Tragschrauber, Trike, Para-Trike zum Flächenflugzeug möglich.Aircraft constructed in accordance with the invention have a number of advantages over the prior art. The fact that essential components are used for aircraft of different flight principles, a production of these components in larger quantities and thus an efficient and cost-effective production is possible. Equipped with the same principles, the aircraft can be easily assembled and converted from one flying principle to another, as well as easy replacement of components. Aircraft according to the design principle according to the invention have good aerodynamic properties with appealing design. Due to the components of the same design, conversion versions of gyrocopter, trike, para-trike to surface aircraft are also possible.
Die Erfindung wird nachfolgend an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to preferred exemplary embodiments. The accompanying drawings show:
Fig. 1 : Pilotenkanzel mit PropellerantriebFig. 1: cockpit with propeller drive
Fig. 2: Grundkörper mit Antriebseinheit Fig. 3: Flächen-Luftfahrzeug ohne HaubeFig. 2: basic body with drive unit Fig. 3: surface aircraft without hood
Fig. 4: LeitwerkFig. 4: tail
Fig. 5: linker Leitwerksarm für Flächen-LuftfahrzeugFig. 5: left tail arm for surface aircraft
Fig. 6: Flächen-Luftfahrzeug mit HaubeFig. 6: surface aircraft with hood
Fig. 7: Tragschrauber Fig. 8: linker Leitwerksarm für TragschrauberFig. 7: gyroplane Fig. 8: left tail arm for gyroplane
Fig. 9: TrikeFig. 9: Trike
Fig. 10: Para-TrikeFig. 10: Para-Trike
Fig. 11 : Propellerschutzring mit Halterung
Fig. 12: Mastanschluss für TragschrauberFig. 11: Propeller protection ring with bracket Fig. 12: Mast connection for gyroplane
Fig. 13: Anschluss von linkem Leitwerksarm für TragschrauberFig. 13: Connection of left tail arm for gyroplane
Fig. 14: Anschluss von linkem Leitwerksarm für Tragflächen-LuftfahrzeugFig. 14: Connection of left tail arm for wing aircraft
Fig. 15: Anschluss von linkem Flügel Fig. 16: linker Flansch mit Abdeckung.Fig. 15: connection of left wing Fig. 16: left flange with cover.
Fig. 1 zeigt eine Pilotenkanzel 10 von rechts vorne, die im Wesentlichen einen Grundkörper 12 umfasst. Daran ist ein Hauptfahrwerk montiert, das hauptsächlich aus zwei Haupträdern 14a, 14b sowie einem als Schwinge ausgebildeten Fahrwerksträger mit einem rechten Teil 16a und einem linken Teil 16b besteht, wovon in Fig. 1 nur das rechte Teil 16a zu sehen ist. Im vorderen Bereich - bezüglich der Flugrichtung - ist ein Bugrad 18 montiert, das mittels einer Bugradverkleidung 20 zumindest teilweise verkleidet ist. Im hinteren Bereich des Grundkörpers 12 ist ein Propeller 22 angeordnet, der mittels einer hier nicht dargestellten Antriebseinheit in Rotation versetzt werden kann und so die1 shows a cockpit 10 from the right front, which essentially comprises a main body 12. To this end, a main landing gear is mounted, which mainly consists of two main wheels 14a, 14b and a chassis support designed as a rocker with a right part 16a and a left part 16b, of which only the right part 16a can be seen in FIG. In the front area - with respect to the direction of flight - a nose wheel 18 is mounted, which is at least partially clad by means of a nose wheel fairing 20. In the rear region of the main body 12, a propeller 22 is arranged, which can be set in rotation by means of a drive unit, not shown here and so the
Pilotenkanzel bzw. das zugehörige Luftfahrzeug durch Schub nach vorne bewegt. Die Antriebseinheit ist hier von einer Aggregateverkleidung umgeben, die aus einem unteren Teil 39a und einem oberen Teil 39b besteht. Innerhalb des Grundkörpers 12 sind ein Vordersitz 24a und ein Rücksitz 24b eingebaut. Weiterhin ist ein Windschild 26 vorhanden, um Umwelteinflüsse, wie Fahrwind, Insekten und Regen, im Bereich der Sitze 24 abzuschirmen. Das Windschild 26 ist mittels allgemein bekannter Mittel, wie Schraubverbindungen, an dem Grundkörper 12 befestigt und kann bei Bedarf auch entfernt werden. Dazu sei ergänzend erwähnt, dass das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel keine Haube aufweist. Eine solche ist jedoch grundsätzlich möglich, wie im Zusammenhang mit anderen Ausführungsbeispielen erläutert wird.The cockpit or the associated aircraft moved forward by thrust. The drive unit is here surrounded by an aggregate clothing consisting of a lower part 39a and an upper part 39b. Within the body 12, a front seat 24a and a rear seat 24b are installed. Furthermore, a windshield 26 is provided to shield environmental influences, such as driving wind, insects and rain, in the region of the seats 24. The windshield 26 is secured to the body 12 by means known in the art, such as threaded connections, and may be removed if desired. It should be additionally mentioned that the embodiment shown in Fig. 1 has no hood. However, such is possible in principle, as will be explained in connection with other embodiments.
In Fig. 1 ist außerdem ein erster Flansch 28a angedeutet, an den in den bevorzugten Ausführungsbeispielen eine rechte Tragfläche für ein Flächenflugzeug, ein rechter Leitwerksarm für einen Tragschrauber oder ein Teil einer Halterung für einen Propellerschutzring montiert werden kann (s. Fig. 3, 6, 7, 10). Analog dazu gibt es einen zweiten Flansch 28b auf der linken Seite des Grundkörpers 12 (s. Fig. 2). Der Flansch 28a ist hier mit einer Abdeckung 29a versehen. Die Anordnung von Flansch 28 und dessen Abdeckung 29 ist in Fig. 16 beispielhaft für die linke Seite
gezeigt. Im oberen hinteren Bereich des Grundkörpers 12 ist außerdem ein dritter Flansch 30 vorhanden. Dieser dient in bevorzugten Ausführungsformen zur Befestigung einer Verkleidung für einen Mast, welcher beispielsweise beim Einsatz als Tragschrauber, als Trike oder als Para-Trike benötigt wird (s. Fig. 7, 9, 10).1 also indicates a first flange 28a to which a right wing for a surface aircraft, a right tail arm for a gyrocopter or a part of a propeller protection ring support can be mounted in the preferred embodiments (see FIGS , 7, 10). Analogously, there is a second flange 28b on the left side of the main body 12 (see Fig. 2). The flange 28a is here provided with a cover 29a. The arrangement of flange 28 and its cover 29 is shown in FIG. 16 as an example for the left side shown. In the upper rear region of the base body 12, a third flange 30 is also present. This is used in preferred embodiments for attaching a fairing for a mast, which is needed for example when used as a gyroplane, as a trike or as a para-trike (see Fig. 7, 9, 10).
Ähnlich wie die Flansche 28 kann auch der Flansch 30 mittels Abdeckungen verkleidet werden. Dafür sind die Flansche oder deren Umgebungen am Grundkörper 12 entsprechend gestaltet. Die Abdeckungen dienen im Wesentlichen dazu, die Aerodynamik und das ästhetische Aussehen der Pilotenkanzel bzw. des zugehörigen Luftfahrzeuges zu verbessern. Bevorzugte Ausgestaltungen der Flansche 28, 30 sind in den Fig. 12 - 16 gezeigt.Similar to the flanges 28, the flange 30 can also be covered by covers. For this purpose, the flanges or their surroundings on the main body 12 are designed accordingly. Essentially, the covers serve to enhance the aerodynamics and aesthetics of the cockpit or associated aircraft. Preferred embodiments of the flanges 28, 30 are shown in Figs. 12-16.
Hinter dem Rücksitz 24b ist eine Trennwand 32 vorhanden, die einen Kabinenraum 34 von einem Aggregateraum 36 trennt. In dem ersten sind die Sitze 24 für einen Piloten und einen Passagier und in dem letzteren ist eine Antriebseinheit 38 untergebracht, die in Fig. 2 zu sehen ist.Behind the rear seat 24b there is a partition wall 32 which separates a cabin space 34 from an aggregate space 36. In the first, the seats 24 are for a pilot and a passenger, and in the latter, a drive unit 38 is housed, which can be seen in Fig. 2.
Obwohl in Fig. 1 nicht dargestellt, weist die Pilotenkanzel 10 außerdem übliche und dem Fachmann allgemein bekannte Mittel auf. Dazu gehören insbesondere - Instrumente, wie Fahrtmesser, Höhenmesser, Variometer, Drehzahlmesser,Although not shown in FIG. 1, the cockpit 10 also has conventional means well known to those skilled in the art. These include in particular - instruments such as airspeed indicator, altimeter, variometer, tachometer,
Temperaturmesser, usw.Temperature meter, etc.
- Bedienelemente, für Höhen-, Seiten- und Querruder sowie einen Leistungshebel für die Antriebseinheit 38.- Controls, for elevator, ailerons and ailerons and a power lever for the drive unit 38.
- Kommunikations- und Navigationseinrichtungen, wie Funkgerät, Transponder, VOR, GPS-Navigation oder dergleichen.- Communication and navigation equipment, such as radio, transponder, VOR, GPS navigation or the like.
Fig. 2 zeigt den Grundkörper 12 von hinten links mit der Antriebseinheit 38, an die der Propeller 22 montiert ist. Die Antriebseinheit 38 besteht im Wesentlichen aus einem Motor. Dieser ist hier als Brennkraftmaschine ausgestaltet. Bewährt hat sich ein Viertaktmotor, Typ Rotax 912 oder 914. Denkbar ist jedoch auch, stattdessen oder zusätzlich einen Elektromotor zum Antrieb des Propellers 22 vorzusehen, der entsprechend der verwendeten Antriebseinheit ausgewählt wird. Der Motor bzw. dessen Kurbelwelle kann direkt mit dem Propeller 22 verbunden sein. Es hat sich
jedoch gezeigt, dass ein zwischengeschaltetes Getriebe sehr vorteilhaft ist. Dieses kann eine feste Getriebeuntersetzung aufweisen; denkbar ist jedoch auch ein flexibles Übersetzungsverhältnis, beispielsweise durch eine Fliehkraftregelung, ein Automatikgetriebe mit Wandler, ein Doppelkupplungsgetriebe oder dergleichen. Die Antriebseinheit 38 weist außerdem alle erforderlichen Nebenaggregate und sonstigen Elemente auf, die zum Betrieb des Motors notwendig sind, wie Stromgenerator, Batterie, Kraftstoffzufuhr, Zündung sowie die zugehörigen elektrischen bzw. elektronischen Regelungseinheiten.Fig. 2 shows the main body 12 from the rear left with the drive unit 38, to which the propeller 22 is mounted. The drive unit 38 consists essentially of a motor. This is designed here as an internal combustion engine. A four-stroke engine, type Rotax 912 or 914, has proven successful. However, it is also conceivable to provide instead or additionally an electric motor for driving the propeller 22, which is selected according to the drive unit used. The engine or its crankshaft can be connected directly to the propeller 22. It has However, shown that an intermediate gearbox is very beneficial. This can have a fixed gear reduction; However, it is also conceivable a flexible transmission ratio, for example by a centrifugal force control, an automatic transmission with converter, a dual-clutch transmission or the like. The drive unit 38 also has all the necessary ancillaries and other elements that are necessary for operating the engine, such as power generator, battery, fuel supply, ignition and the associated electrical or electronic control units.
Die Antriebseinheit ist in der bevorzugten Ausführung an der Trennwand 32 auf einem Motorträger angeordnet, der nicht gezeigt ist. Die Trennwand 32 dient auch als Brandschutzwand.The drive unit is arranged in the preferred embodiment on the partition wall 32 on a motor mount, which is not shown. The partition 32 also serves as a fire wall.
Die Antriebseinheit 38 ist bei einer einfachen und kostengünstigen Ausführung der Pilotenkanzel 10 unverkleidet. Damit kann auch eine gute Kühlung gewährleistet werden. Jedoch ist dann die Antriebseinheit 38 ungeschützt und außerdem sind die aerodynamischen und ästhetischen Eigenschaften der Pilotenkanzel ungünstig. Daher ist in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 - wie auch in Fig. 1 bereits angedeutet - eine zweiteilige Aggregateverkleidung vorgesehen, die aus einem oberen und einem unteren Teil besteht, von der hier nur der untere Teil 39a gezeigt ist.The drive unit 38 is unclad in a simple and inexpensive embodiment of the cockpit 10. Thus, a good cooling can be ensured. However, then the drive unit 38 is exposed and also the aerodynamic and aesthetic characteristics of the cockpit are unfavorable. Therefore, in the embodiment of Fig. 2 - as already indicated in Fig. 1 - a two-piece aggregate clothing provided, which consists of an upper and a lower part, of which only the lower part 39a is shown here.
Ein mit 28b angedeuteter Flansch hat eine ähnliche Funktion wie der Flansch 28a, jedoch für die linke Seite des Grundkörpers 12. Im vorderen Bereich ist unten an dem Grundkörper 12 ein Element 40 vorhanden, das einen Flächenübergang zu der hier nicht gezeigten Bugradverkleidung 20 ermöglicht. Außerdem ist ein vierter Flansch 41 zu sehen, der zur Montage des Hauptfahrwerks 14, 16 dient. Damit kann dieses schnell ab- und angebaut werden, was für einen Transport oder eine Einlagerung der Pilotenkanzel 10 vorteilhaft ist. Außerdem kann das in Fig. 1 gezeigte Hauptfahrwerk 14, 16 einfach ersetzt werden, zum Beispiel durch Kufe, die für Start bzw. Landung auf Schnee und Eis oder im Wasser geeignet sind.
Somit ist aufgrund der perspektivischen Ansicht von Fig. 2 gut erkennbar, dass der formgestaltete Grundkörper 12 in geschlossener, stabiler Leichtbauweise mit im Wesentlichen nur funktionsbedingten Öffnungen und Flanschen 28, 30 und 41 sowie dem Flächenübergangs-Element 40 ausgestaltet ist. Zur Verbesserung der Stabilität bei gleichzeitig geringem Materialeinsatz können im unteren Bereich des Grundkörpers 12 aussteifende Elemente in Längsrichtung angeordnet sein.A flange indicated by 28b has a similar function as the flange 28a, but for the left side of the main body 12. In the front region, an element 40 is provided at the bottom of the main body 12, which allows a surface transition to the nose wheel cover 20, not shown here. In addition, a fourth flange 41 can be seen, which is used for mounting the main landing gear 14, 16. This can be quickly removed and grown, which is advantageous for transport or storage of the cockpit 10. In addition, the main landing gear 14, 16 shown in Fig. 1 can be easily replaced, for example, by skids suitable for landing on snow and ice or in the water. Thus, due to the perspective view of FIG. 2, it is readily apparent that the shaped basic body 12 is designed in a closed, stable lightweight construction with essentially only functionally dependent openings and flanges 28, 30 and 41 and the surface transition element 40. To improve the stability with at the same time low use of material, stiffening elements can be arranged in the longitudinal direction in the lower area of the main body 12.
Fig. 3 zeigt von vorne rechts ein Flächen-Luftfahrzeug, das um drei Achsen, nämlich Längs-, Hoch- und Querachse, gesteuert werden kann. Dabei ist die in Fig. 1 gezeigte Pilotenkanzel 10 um einige entsprechende Komponenten ergänzt. An den ersten Flansch 28a (s. Fig. 1) ist ein rechtes Übergangsstück 48a angeschlossen, das mit einem rechten Leitwerksarm 47a verbunden ist. In analoger Weise sind auf der linken Seite ein linkes Übergangsstück 48b und ein linker Leitwerksarm 47b montiert. An die Übergangsstücke 48a, 48b sind eine rechte Tragfläche 42a bzw. eine linke Tragfläche 42b montiert. Die Tragflächen 42 weisen Querruder 43a, 43b auf, die durch die in der Pilotenkanzel vorhandenen Bedienelemente über entsprechende Steuerelemente in den Flanschen 28 angesteuert werden können.Fig. 3 shows from the front right a surface aircraft, which can be controlled by three axes, namely longitudinal, vertical and transverse axis. Here, the cockpit 10 shown in Fig. 1 is supplemented by some corresponding components. Connected to the first flange 28a (see Fig. 1) is a right transition piece 48a which is connected to a right tail arm 47a. In an analogous manner, a left transition piece 48b and a left tail arm 47b are mounted on the left side. To the transition pieces 48a, 48b, a right wing 42a and a left wing 42b are mounted. The wings 42 have ailerons 43a, 43b, which can be controlled by the present in the cockpit controls via corresponding controls in the flanges 28.
Außerdem ist ein Leitwerk 44 vorgesehen, das ein Seitenleitwerk und ein Seitenruder 45, ein Höhenleitwerk, ein rechtes und ein linkes Höhenruder 46a bzw. 46b sowie zugehörige Trimmelemente umfasst. Das Leitwerk ist mittels des Leitwerksträgers, der den rechten Leitwerksarm 47a, das rechte Übergangsstück 48a sowie den linken Leitwerksarms 47b und das linke Übergangsstück 48b umfasst, an der Pilotenkanzel 10 befestigt. Details zu den entsprechenden Anschlüssen an die Flansche 28a, 28b zeigen Fig. 14 und 15.In addition, a tail 44 is provided, comprising a rudder and a rudder 45, a tailplane, a right and a left elevator 46a and 46b and associated trim elements. The tail is fixed to the cockpit 10 by means of the tail boom, which includes the right tail arm 47a, the right hand leg 48a and the left tail arm 47b and the left hand leg 48b. Details of the corresponding connections to the flanges 28a, 28b are shown in FIGS. 14 and 15.
Fig. 4 zeigt das Leitwerk von vorne links und Fig. 5 zeigt den linken Teil des Leitwerksträgers, bestehend aus dem Leitwerksarm 47b und dem Übergangsstück 48b. Dabei ist auch gut zu erkennen, dass das Übergangsstück 48b eine Öffnung 50 aufweist, die die linke Tragfläche 42b aufnehmen kann. Das rechte Übergangsstück 48a ist analog gestaltet.
Kraftstofftanks, die hier nicht dargestellt sind, sind bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel innerhalb der Pilotenkanzel 10 hinter der Trennwand 32 untergebracht. Zusätzlich oder stattdessen können Tanks auch in den anderen Bauelementen untergebracht sein, wie beispielsweise in den Tragflächen 42 oder in den Leitwerksarmen 47.Fig. 4 shows the tail from the front left and Fig. 5 shows the left part of the tail boom, consisting of the tail arm 47 b and the transition piece 48 b. It can also be clearly seen that the transition piece 48b has an opening 50 which can receive the left wing 42b. The right transition piece 48a is designed analogously. Fuel tanks, which are not shown here, are housed in a preferred embodiment within the cockpit 10 behind the partition wall 32. In addition or instead, tanks may also be accommodated in the other components, such as in the wings 42 or in the tail arm 47.
Fig. 6 zeigt ein sehr ähnliches Tragflächen-Luftfahrzeug wie in Fig. 3. Es unterscheidet sich dadurch, dass das Windschild 26 entfallen ist und stattdessen eine Haube 52 vorgesehen ist. Der Innenraum der Pilotenkanzel 10 wurde in dieser Figur nur angedeutet. Die Haube 52 und das Windschild 26 sind Teil desFig. 6 shows a very similar wing aircraft as in Fig. 3. It differs in that the windshield 26 is omitted and instead a hood 52 is provided. The interior of the cockpit 10 was only hinted at in this figure. The hood 52 and the windshield 26 are part of the
Modulkonzeptes der bevorzugten Ausführungsbeispiele und können entweder durch den Piloten, eine Werkstatt oder im Rahmen der Produktion leicht gegeneinander ausgetauscht werden.Module concept of the preferred embodiments and can be easily exchanged for each other either by the pilot, a workshop or in the context of production.
Fig. 7 zeigt einen Tragschrauber von vorne rechts auf Basis der Pilotenkanzel 10. Dafür ist an den Flansch 30 über ein Verbindungselement 53 eine Mastverkleidung 54 montiert. Diese enthält in ihrem Inneren einen oberen Teil 55y eines Masten und Steuerelemente 7Oy, die in Fig. 12 zu sehen sind. Der Mastteil 55y und die Steuerelemente 7Oy sind mit einem nicht dargestellten Rotorkopf verbunden, an dem zugehörige Rotorblätter montiert sind, die hier ebenfalls nicht dargestellt sind.FIG. 7 shows a gyroplane from the front right on the basis of the cockpit 10. For this purpose, a mast covering 54 is mounted on the flange 30 via a connecting element 53. This contains in its interior an upper part 55y of a mast and controls 7Oy, which can be seen in FIG. The mast part 55y and the controls 7Oy are connected to a rotor head, not shown, are mounted on the associated rotor blades, which are also not shown here.
Der dargestellte Tragschrauber weist in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls das Leitwerk 44 auf (s. Fig. 4). Zu dessen Montage ist ein Leitwerksträger vorgesehen, der besteht aus einem rechten Leitwerksarm 57a mit daran befestigter rechter Montageeinheit 58a und einem linken Leitwerksarm 57b mit zugehörigerThe illustrated gyroplane also has the tail unit 44 in this embodiment (see Fig. 4). To mount it a tail boom is provided, which consists of a right tail arm 57a attached thereto right mounting unit 58a and a left tail arm 57b with associated
Montageeinheit 58b (s. Fig. 8). Die Montageeinheiten 58 sind derart gestaltet, dass sie an den Flanschen 28 befestigt werden können. Fig. 8 zeigt den linken Teil des Leitwerksträgers, bestehend aus dem Leitwerksarm 57b und der Montageeinheit 58b.Assembly unit 58b (see Fig. 8). The mounting units 58 are designed such that they can be attached to the flanges 28. Fig. 8 shows the left part of the tail boom, consisting of the tail arm 57b and the mounting unit 58b.
Da bei einem Tragschrauber das Leitwerk kein ansteuerbares Höhenruder benötigt, werden die Höhenruder 46 mittels geeigneter Mittel arretiert. Es ist ebenfalls möglich, anstelle des Leitwerks 44 ein solches zu verwenden, das überhaupt kein
Höhenruder beinhaltet. Ein solches Leitwerk ist preiswerter herzustellen und wäre somit auch günstiger für den Kunden. Andererseits wäre ein solches Leitwerk nicht geeignet, bei einem Tragflächen-Luftfahrzeug eingesetzt zu werden, was entsprechenden Mehraufwand bei der Logistik innerhalb einer Produktionsstätte verursacht und den Kunden in seiner Flexibilität bezüglich verschiedener Luftfahrzeugmuster beschränkt.Since in a gyroplane the tail requires no controllable elevator, the elevator 46 are locked by suitable means. It is also possible to use one instead of the tail 44, which is not at all Elevator includes. Such a tail is cheaper to manufacture and would therefore also cheaper for the customer. On the other hand, such a tail would not be suitable for use in a hydrofoil aircraft, causing corresponding overhead in logistics within a manufacturing facility and limiting the flexibility of the aircraft to various types of aircraft.
Die Pilotenkanzel 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit den notwendigen Bedienelementen und Instrumenten eingerichtet, die für einen Tragschrauber notwendig sind.The cockpit 10 is furnished in this embodiment with the necessary controls and instruments that are necessary for a gyroplane.
Der in Fig. 7 dargestellte Tragschrauber weist das Windschild 26 auf, ist also nicht mit einer Haube versehen. Durch den modularen Aufbau kann das Windschild jedoch entfernt und stattdessen die Haube 52 montiert werden (s.a. Fig. 6).The gyro shown in Fig. 7, the windshield 26, so it is not provided with a hood. However, due to the modular design, the windshield can be removed and instead the hood 52 mounted (see Fig. 6).
In Fig. 9 ist die Pilotenkanzel 10 zu einem Trike umgerüstet. Dafür ist an den Flansch 30 über das Verbindungselement 53 der äußere Mastteil 55y mit seiner Verkleidung 54 montiert, der eine nicht dargestellte Trikefläche trägt. Der Mastteil 55y und seine Verkleidung 54 können grundsätzlich ähnlich gestaltet sein, wie in Fig. 7. Jedoch kann hier auf die mechanischen Steuerelemente verzichtet werden. An den Masten wird die Fläche, wie ein abgespanntes Segel, mittels geeigneter Elemente, wie Seile, usw. über ein zentrales Kreuzgelenk befestigt. Die Steuerung erfolgt durch den Piloten durch eine große Querstange. In Fig. 9 ist ebenfalls erkennbar, dass die Flansche 28a, 28b hier nicht benötigt werden und daher durch passende Abdeckungen 29a, 29b verkleidet sind.In Fig. 9, the cockpit 10 is converted to a trike. For this purpose, the outer mast part 55y with its lining 54 is mounted on the flange 30 via the connecting element 53, which carries a trike surface, not shown. The mast part 55y and its cladding 54 may basically be designed similar, as in Fig. 7. However, can be dispensed with the mechanical controls here. On the masts, the surface, such as a guyed sail, by means of suitable elements, such as ropes, etc. attached via a central universal joint. The control is done by the pilot through a large crossbar. In Fig. 9 it can also be seen that the flanges 28a, 28b are not needed here and therefore are covered by matching covers 29a, 29b.
In Fig. 10 ist die Pilotenkanzel 10 zu einem Para-Trike umgerüstet, bei dem der Gleitschirm und dessen Befestigung, wie Leinen und dergleichen, nicht gezeigt sind. Die Flansche 28, 30 werden hier für die Montage von Haltelementen 60a, 60c und 60b - letzterer in Fig. 11 dargestellt - benutzt, die einen Propellerschutzring 62 halten. Dieser dient dem Schutz des Gleitschirms und seiner Befestigung vor und nach dem Flug, insbesondere bei Start und Landung. Das Haltelement 60c dient gleichzeitig als teilweise Verkleidung für den Mastteil 55y und ist bevorzugterweise
so ausgestaltet, dass es abgewinkelt ist, woraus ein Bereich 6Od definiert wird. Die für das Para-Trike notwendigen Leinen zur Halterung eines Schirmes sind im Wesentlichen an dem Masten befestigt. Es ist jedoch auch möglich, dass sie teilweise an dem Bereich 6Od befestigt sind, der dafür passende Befestigungspunkte aufweist.In Fig. 10, the cockpit 10 is converted to a para-trike, in which the paraglider and its attachment, such as lines and the like, are not shown. The flanges 28, 30 are used here for the mounting of holding elements 60a, 60c and 60b - the latter shown in Fig. 11 - holding a propeller protection ring 62. This serves to protect the paraglider and its attachment before and after the flight, especially during takeoff and landing. At the same time, the holding element 60c serves as a partial lining for the mast part 55y and is preferably designed so that it is angled, from which an area 6Od is defined. The necessary for the para-trike lines for holding a screen are substantially attached to the mast. However, it is also possible that they are partially attached to the area 6Od, which has matching mounting points.
Fig. 11 zeigt separat die Haltelelemente 60b, 60c und 6Od, die an dem Propellerschutzring 62 befestigt sind.11 separately shows the retaining elements 60b, 60c and 60d attached to the propeller protection ring 62.
Fig. 12 zeigt eine bevorzugte Bestückung des Flansches 30, wenn die Pilotenkanzel 10 zu einem Tragschrauber umgerüstet ist (siehe Fig. 7). Dafür ist auf einem inneren Teil 55x des Mastes mittels einer Mastkopplung 68 der äußere Mastteil 55y montiert. Die Mastkopplung 68 kann als Schelle ausgebildet sein, wie sie dem Fachmann allgemein bekannt ist für die Montage von Rohren und Masten. Diese kann passende Schraubverbindungen aufweisen, die bevorzugterweise durch Splinte gesichert sind. Der innere Mastteil 55x ist über den Flansch 41 mit dem Fahrwerksträger 16 verbunden und ist im Bereich des Aggregateraums 36 mittels geeigneter Elemente 72 an dem Grundkörper 12, beispielsweise an der Trennwand 32, befestigt. An dem inneren Mastteil 55x ist in dieser Ausführungsform außerdem eine Aggregatehalterung 73 befestigt, an die die Antriebseinheit 38 montiert werden kann.Fig. 12 shows a preferred placement of the flange 30 when the cockpit 10 is converted to a gyroplane (see Fig. 7). For this purpose, the outer mast part 55y is mounted on an inner part 55x of the mast by means of a mast coupling 68. The mast coupling 68 may be formed as a clamp, as is well known in the art for the assembly of pipes and masts. This may have matching screw, which are preferably secured by pins. The inner mast part 55x is connected to the chassis support 16 via the flange 41 and is fastened in the region of the unit space 36 by means of suitable elements 72 on the base body 12, for example on the partition wall 32. On the inner mast part 55x, in this embodiment, an aggregate holder 73 is also attached, to which the drive unit 38 can be mounted.
Außerdem sind in Fig. 12 Steuerelemente vorhanden, die jeweils aus einem inneren Teil 7Ox und einem äußeren Teil 7Oy bestehen. Diese Steuerelemente 7Ox, 7Oy sind mittels einer Verbindung 71 miteinander verbunden, die hier als drehbare gelenkige Schraubverbindung gestaltet ist.In addition, in Fig. 12 control elements are provided, each consisting of an inner part 7Ox and an outer part 7Oy. These controls 7Ox, 7Oy are connected to each other by means of a connection 71, which is designed here as a rotatable articulated screw.
Wenn die Pilotenkanzel 10 in einer Werkstatt zu einem Tragschrauber umgerüstet werden soll, wird also die gegebenenfalls vorhandene Abdeckung des Flansches 30 entfernt und dort der äußere Mastteil 55y, die äußeren Steuerelemente 7Oy sowie die Mastverkleidung 54 montiert, die die Teile 55y und 7Oy umgibt. Im oberen Bereich der Teile 55y, 7Oy wird ein hier nicht dargestellter Rotorkopf mit
zugehörigen Rotorblättern montiert. Mittels der Steuerelemente 70 kann der Pilot die Längs- und Querneigung des Rotorkopfes verändern.Thus, if the pilot cockpit 10 is to be converted into a gyroplane in a workshop, the optional cover of the flange 30 is removed and the outer mast part 55y, the outer controls 7Oy and the mast fairing 54 surrounding the parts 55y and 7Oy are mounted there. In the upper part of the parts 55y, 7Oy is not shown here with a rotor head mounted rotor blades. By means of the control elements 70, the pilot can change the longitudinal and transverse inclination of the rotor head.
Für die Aufrüstung der Kanzel 10 zu einem Trike oder Para-Trike (s. Fig. 9, 10) ist lediglich der obere Mast notwendig. Auf die Montage der Steuerelemente 7Oy kann also verzichtet werden.For the upgrade of the pulpit 10 to a trike or para-trike (see Fig. 9, 10), only the upper mast is necessary. The assembly of the controls 7Oy can therefore be dispensed with.
Fig. 13 zeigt die Bestückung des linken seitlichen Flansches 28b für den Betrieb der Pilotenkanzel 10 als Tragschrauber (siehe Fig. 7). Dafür wird an dem Flansch 28b der linke Tragwerksarm 57b befestigt, der hier noch abgerückt dargestellt ist, um einen Einblick ins Innere zu ermöglichen. Das geschieht bevorzugterweise dadurch, dass die Montageeinheit 58b im Flanschbereich in den Grundkörper 12 eingeführt und dort arretiert wird. Diese Arretierung kann beispielsweise durch Schraubverbindungen erfolgen, die durch Splinte gesichert sind. Zur Ansteuerung des Seitenruders 45 sind Steuerelemente 74 vorgesehen. Diese weisen ein erstes Teil 74x auf, das innerhalb des Grundkörpers 12 bis zu dem Flansch 28b verläuft. In dessen Bereich befindet sich eine Kopplung 75, über die ein zweites Teil 74y angeschlossen werden kann, das innerhalb des Trägers 57b bis zum Seitenruder 45 verläuft. Das erste Teil 74x ist hier eine Stange und das zweite Teil 74y ein Pushcable.Fig. 13 shows the loading of the left side flange 28b for the operation of the cockpit 10 as a gyroplane (see Fig. 7). For this purpose, the left structural arm 57b is fastened to the flange 28b, which is shown here still removed, in order to allow an insight into the interior. This preferably takes place in that the assembly unit 58b is inserted in the flange area in the base body 12 and locked there. This locking can be done for example by screw, which are secured by pins. For controlling the rudder 45 controls 74 are provided. These have a first part 74x, which extends within the base body 12 up to the flange 28b. In its area there is a coupling 75, via which a second part 74y can be connected, which extends within the carrier 57b to the rudder 45. The first part 74x is here a rod and the second part 74y is a pushcable.
Fig. 14 und Fig. 15 zeigen die Bestückung des linken seitlichen Flansches 28b für den Betrieb als Flächen-Luftfahrzeug (siehe Fig. 3, 6). Dafür ist das Übergangsstück 48b vorgesehen. An dieses ist nach hinten der Leitwerksarm 47b bereits befestigt. Diese Befestigung kann fest oder lösbar sein. Zur Ansteuerung des Seitenruders sind die zweiteiligen Steuerelemente 74x und 74y vorgesehen, die im Bereich des Flansches 28b über die Kopplung 75 miteinander verbunden sind. Zusätzlich sind weitere zweiteilige Steuerelemente 76x, 76y vorgesehen, die über eine Kopplung 77 miteinander verbunden sind und zur Ansteuerung des Höhenruders 46 dienen. Für die Ansteuerung des linken Querruders 43b, das sich in der linken Tragfläche 42b befindet, sind Steuerelemente 78 vorhanden. Diese bestehen aus einem ersten Teil 78x, das innerhalb des Grundkörpers 12 bis in den Bereich des Flansches 28b verläuft. Dort erfolgt eine Verbindung mittels eines Koppelelementes 79 zu einem
zweiten Teil 78y, das innerhalb des Übergangsstückes 48b verläuft und am linken Ende (in Fahrtrichtung gesehen) in einem Verbindungselement 8Ox mündet. In dieses kann ein Gegenstück 8Oy eingeführt werden, das Teil von Steuerelementen ist, die innerhalb der linken Tragfläche 42b verlaufen und das linke Querruder 43b steuern können.FIGS. 14 and 15 show the equipping of the left side flange 28b for operation as a surface aircraft (see FIGS. 3, 6). For this, the transition piece 48b is provided. At this rear of the tail arm 47b is already attached. This attachment can be fixed or detachable. To control the rudder, the two-part control elements 74x and 74y are provided, which are connected to each other in the region of the flange 28b via the coupling 75. In addition, further two-part control elements 76x, 76y are provided, which are connected to one another via a coupling 77 and serve to control the elevator 46. For the control of the left aileron 43 b, which is located in the left wing 42 b, controls 78 are present. These consist of a first part 78x which extends within the base body 12 into the region of the flange 28b. There is a connection by means of a coupling element 79 to a second part 78y, which runs within the transition piece 48b and opens at the left end (seen in the direction of travel) in a connecting element 8Ox. In this, a counterpart 8Oy can be introduced, which is part of controls that can run inside the left wing 42b and control the left aileron 43b.
Für die Montage wird zunächst das Übergangsstück 48b in den Flansch eingeführt und dort befestigt. Das kann ähnlich erfolgen, wie bei der Montageeinheit 58b. In einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass sich im Grundkörper 12 eine umlaufende Nut befindet. Im Inneren des Leitwerksarms 47b befinden sichFor assembly, the transition piece 48b is first inserted into the flange and fastened there. This can be done similarly as with the mounting unit 58b. In a preferred embodiment, it is provided that in the base body 12 is a circumferential groove. Inside the tail arm 47b are located
Befestigungspunkte, an denen der Leitwerksarm an den Rumpf gezogen wird. In diesem Arbeitsgang werden auch die Steuerelemente 74x und 74y, 76x und 76y sowie 78x und 78y miteinander verbunden. Anschließend wird ein an der Tragfläche 42b vorhandener Holm 82b durch das Übergangsstück 48b in die Pilotenkanzel 10 eingeführt, wodurch gleichzeitig die Verbindungselemente 8Ox und 8Oy miteinander gekoppelt werden. Die Tragfläche wird anschließend arretiert, was beispielsweise erfolgen kann durch Schraubverbindungen mit geeigneten Splintsicherungen. Zur sicheren Montage der Tragfläche 42b bzw. des Holmes 82b ist im Grundkörper 12 im Bereich des Flansches 28b ein nicht dargestellter Holmkasten vorhanden. Das gilt analog auch für die rechte Seite und Flansch 28a.Attachment points at which the tail arm is pulled to the fuselage. In this operation, the controls 74x and 74y, 76x and 76y, and 78x and 78y are also interconnected. Subsequently, a spar 82b provided on the supporting surface 42b is inserted into the cockpit 10 through the transition piece 48b, whereby at the same time the connecting elements 8Ox and 8Oy are coupled together. The wing is then locked, which can be done for example by screw with suitable splint locks. For secure mounting of the support surface 42b or of the spar 82b, an unillustrated spar box is present in the base body 12 in the region of the flange 28b. This also applies analogously to the right side and flange 28a.
Fig. 16 zeigt den Flansch 28b wie er mittels der Abdeckung 29b verkleidet wird. Diese wird in die Öffnung des Flansches 28b eingeschoben und mittels an sich bekannter Mittel, wie splintgesicherten Schraubverbindungen, arretiert.Fig. 16 shows the flange 28b as it is covered by the cover 29b. This is inserted into the opening of the flange 28b and locked by means known per se, such as splint-secured screw.
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele können in vielfältiger Art abgewandelt oder auch miteinander kombiniert werden, wie beispielsweise:The preferred embodiments can be modified in a variety of ways or combined with each other, such as:
- es sind Mischformen aus mehreren Flugprinzipien möglich, wie ein- Mixed forms of several flight principles are possible, such as a
Tragschrauber mit Kurzflügeln; - der Grundkörper 12 kann in stabiler Leichtbauweise hergestellt sein, wozu alle bekannten Technologien, wie insbesondere die auf Faserverbundbasis gehören;
- im Grundkörper 12 können im unteren Bereich aussteifende Elemente in Längsrichtung angeordnet sein;Gyrocopter with short wings; - The base body 12 may be made in a stable lightweight construction, including all known technologies, such as in particular belong to the fiber composite base; - In the base body 12 may be arranged in the lower region stiffening elements in the longitudinal direction;
- die Leitwerksarme 47 bzw. 57 und/oder die Halterung für den Propellerschutzring 62 können auch einarmig mit Mittelanschluss, drei- oder mehrarmig sein oder auch ein geschlossenes Profil aufweisen;- The tail arms 47 and 57 and / or the support for the propeller protection ring 62 may also be one-arm with center port, three or more arms or have a closed profile;
- die Antriebseinheit 38 kann als ganzes oder teilweise auf einem Träger am vorhandenen Mast angeordnet werden. Damit ist ein Antriebsmodul vorhanden, das einfach an den Grundkörper 12 angehängt werden kann;- The drive unit 38 can be arranged as a whole or partially on a support on the existing mast. Thus, a drive module is present, which can be easily attached to the main body 12;
- anstelle von einem Mast 55 können auch mehrere Masten vorgesehen sein, wobei bei einem Drehflügler bzw. Tragschrauber dann auch mehrere- Instead of a mast 55 and several poles can be provided, with a rotorcraft or gyroplane then several
Rotorköpfe mit zugehörigen Rotorblättern vorhanden sein können;Rotor heads may be present with associated rotor blades;
- auf die Mastverkleidung 54 kann auch verzichtet werden, wodurch Gewicht und Kosten eingespart werden können;- The mast fairing 54 can also be dispensed with, which weight and cost can be saved;
- jeder Teil der Steuerelemente 70, 74, 76, 78 kann als Koppelstange, Pushcable oder dergleichen gestaltet sein. Es ist ebenfalls denkbar, zumindest einen Teil der Steuerelemente durch hydraulische, pneumatische, elektrische und/oder elektro-mechanische Komponenten zu ersetzen;- Each part of the controls 70, 74, 76, 78 may be designed as a coupling rod, pushcable or the like. It is also conceivable to replace at least a part of the control elements by hydraulic, pneumatic, electrical and / or electro-mechanical components;
- die Fahrwerkträger 16 können an dem Flansch 41 durch eine Schraubverbindung befestigt werden und Steuerelemente zur Ansteuerung der Fahr-werksbremse können ähnlich wie die übrigen Steuerelemente gestaltet sein;- The chassis support 16 can be attached to the flange 41 by a screw and controls for controlling the drive-brake can be designed similar to the other controls;
- eine besondere Variante der Pilotenkanzel 10 kann derart gestaltet sein, dass ein Umrüsten zum Flächen-Luftfahrzeug durch den Kunden nicht vorgesehen ist. Dafür kann der Mast einteilig ausgebildet sein, so dass auf das Koppelelement 68 verzichtet werden kann, wodurch Produktionskosten verringert werden können. Außerdem kann die Flugsicherheit erhöht werden;- A special variant of the cockpit 10 may be designed such that a conversion to the surface aircraft by the customer is not provided. For this, the mast can be formed in one piece, so that it is possible to dispense with the coupling element 68, whereby production costs can be reduced. In addition, the flight safety can be increased;
- die Übergangsstücke 48a, 48b können auch derart gestaltet sein, dass anstelle der Leitwerksarme 47 zunächst die Tragflächen 42 mit ihnen fest oder lösbar verbunden sind und erst in einem weiteren Schritt die Leitwerksarme 47 montiert werden. Dabei können die Übergangsstücke 48 auch derart gestaltet sein, dass sie jeweils Teil einer der Tragflächen sind;- The transition pieces 48a, 48b may also be designed such that instead of the tail arms 47 first, the wings 42 are fixed or detachably connected to them and only in a further step, the tail arms 47 are mounted. In this case, the transition pieces 48 may also be designed such that they are each part of one of the wings;
- in dem Grundkörper 12 können im Bereich der Flansche 28, 30, 41 umlaufende Nuten und an den daran zu montierenden Komponenten
passende Befestigungspunkte vorhanden sein, wodurch bei der Montage die Komponenten an den Grundkörper 12 herangezogen und dort fixiert werden können.- In the base body 12 may in the region of the flanges 28, 30, 41 circumferential grooves and on the components to be mounted thereto suitable attachment points be present, which can be used in the assembly of the components to the base body 12 and fixed there.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Pilotenkanzel10 cockpit
12 Grundkörper12 basic body
14a, 14b Haupträder 16a, 16b Fahrwerkträger14a, 14b main wheels 16a, 16b chassis carrier
18 Bugrad18 nose wheel
20 Bugradverkleidung20 nose wheel fairing
22 Propeller22 propellers
24a, 24b Vorder-, Rücksitz 26 Windschild24a, 24b front, back seat 26 windshield
28a, 28b erster, zweiter Flansch (rechter, linker Seitenflansch)28a, 28b first, second flange (right, left side flange)
29a, 29b Abdeckung für rechte bzw. linken Seitenflansch29a, 29b Cover for right and left side flange
30 dritter Flansch (für Mast, usw.)30 third flange (for mast, etc.)
32 Trennwand 34 Kabinenraum32 Partition wall 34 Cabin space
36 Aggregateraum36 aggregate room
38 Antriebseinheit38 drive unit
39a, 39b unterer, rechter Teil der Aggregateverkleidung39a, 39b lower, right part of the aggregate clothing
40 Übergangselement 41 vierter Flansch (für Hauptfahrwerk)40 transition element 41 fourth flange (for main landing gear)
42a, 42b rechte, linke Tragfläche42a, 42b right, left wing
43a, 43b rechtes, linkes Querruder43a, 43b right, left aileron
44 Leitwerk44 tail
45 Seitenruder 46a, 46b rechtes, linkes Höhenruder45 rudder 46a, 46b right, left elevator
47a, 47b rechter, linker Leitwerksarm für Tragflächen47a, 47b right, left tail arm for wings
48a, 48b rechtes, linkes Übergangsstück48a, 48b right, left transition piece
50 Öffnung des Übergangsstücks für Flügel
52 Haube50 Opening of transition piece for wings 52 hood
53 Verbindungselement für Mast53 Connecting element for mast
54 Mastverkleidung54 Mast fairing
55x, 55y innerer, äußerer Teil des Mastes 57a, 57b rechter, linker Leitwerksarm für Tragschrauber, usw.55x, 55y inner, outer part of the mast 57a, 57b right, left tail arm for gyrocopter, etc.
58a, 58b Montageeinheit für Leitwerksarm 5758a, 58b Mounting unit for tail unit 57
60a-60d Haltelemente für Propellerschutzring60a-60d retaining elements for propeller protection ring
62 Propellerschutzring62 propeller protection ring
68 Mastkopplung 7Ox, 7Oy innere, äußere Steuerelemente für Rotorkopf68 Mast coupling 7Ox, 7Oy inner, outer controls for rotor head
71 Verbindungselement für Rotorkopf-Steuerung71 Connecting element for rotor head control
72 Mast-Haltelemente72 mast holding elements
73 Aggregatehalterung73 Aggregate holder
74x, 74y innere, äußere Steuerelemente für Seitenruder 75 Verbindungselement für Seitenruder-Steuerung74x, 74y inner, outer rudder controls 75 rudder control link
76x, 76y innere, äußere Steuerelemente für Höhenruder76x, 76y inner, outer controls for elevator
77 Verbindungselement für Höhenruder-Steuerung77 Connecting element for elevator control
78x, 78y innere, äußere Steuerelemente für Querruder78x, 78y inner, outer controls for ailerons
79 erstes Verbindungselement für Querruder-Steuerung 8Ox, 8Oy zweites Verbindungselement für Querruder-Steuerung (zweiteilig)79 first aileron control unit 8Ox, 8Oy second aileron control unit (two-piece)
82a, 82b Holm für rechte, linke Tragfläche
82a, 82b Holm for right, left wing
Claims
1. Grundkörper (12) für Luftfahrzeuge, an den erste Elemente (42, 44), wie Tragflächen, Drehflügel oder dergleichen, mittels Befestigungsmitteln (55, 48, 58, 82) befestigt werden können, so dass durch passende Auswahl der ersten Elemente (42, 44) Luftfahrzeuge vorgegebener Flugprinzipien ermöglicht werden sowie mit Steuermitteln (70, 74, 76, 78) zur Ansteuerung von Ruderelementen (43, 45, 46) die einen Flugbetrieb entsprechend des gewählten Flugprinzips ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12) eine aerodynamisch vorteilhafte Form aufweist und vorgegebene Öffnungen (28, 30) enthält, durch welche die Befestigungsmittel (55, 48, 58, 82) und die Steuermittel (70, 74, 76) geführt werden können.Aircraft basic body (12) to which first elements (42, 44), such as wings, rotary wings or the like, can be fastened by means of fastening means (55, 48, 58, 82), so that by suitable selection of the first elements ( 42, 44) aircraft are provided with predetermined flight principles and with control means (70, 74, 76, 78) for controlling rudder elements (43, 45, 46) which allow a flight operation according to the selected flight principle, characterized in that the base body (12) an aerodynamically advantageous shape and includes predetermined openings (28, 30) through which the fastening means (55, 48, 58, 82) and the control means (70, 74, 76) can be guided.
2. Grundkörper (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel mindestens einen Mast (55x, 55y, 68) enthalten, an den ein Rotor, eine Tragfläche und/oder ein Gleitschirm befestigt werden kann.2. main body (12) according to claim 1, characterized in that the fastening means comprise at least one mast (55x, 55y, 68) to which a rotor, a support surface and / or a paraglider can be attached.
3. Grundkörper (12) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel ein erstes Befestigungselement (58) enthalten, durch das ein Leitwerk (44) an dem Grundkörper (12) befestigt werden kann, wobei das erste Befestigungselement (58) außerdem so gestaltet ist, dass es geeignet ist, erste Steuermittel (74y) zur Ansteuerung eines Seitenruders (46) aufzunehmen.3. basic body (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that the fastening means comprise a first fastening element (58) by which a tail (44) on the base body (12) can be fastened, wherein the first fastening element (58) is also designed so that it is suitable to receive first control means (74y) for controlling a rudder (46).
4. Grundkörper (12) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel ein zweites Befestigungselement (48) enthalten, durch das ein Leitwerk (44) und eine Tragfläche (42) an dem Grundkörper befestigt werden können, wobei das zweite Befestigungselement (48) außerdem so gestaltet ist, dass es erste Steuermittel (74y) zur Ansteuerung eines Seitenruders (46), zweite Steuermittel (76y) zur Ansteuerung eines Höhenruders (46) und/oder dritte Steuermittel (78y, 8Ox) zur Ansteuerung eines Querruders (43) aufnehmen kann. 4. main body (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that the fastening means comprise a second fastening element (48) through which a tail (44) and a support surface (42) can be fixed to the base body, wherein the second fastening element (48) is also designed such that there are first control means (74y) for controlling a rudder (46), second control means (76y) for controlling an elevator (46) and / or third control means (78y, 8Ox) for controlling an aileron ( 43).
5. Grundkörper (12) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Öffnung (41) vorhanden ist, über die ein Fahrwerk (14, 16) und/oder eine Kufe an dem Grundkörper befestigt werden können.5. main body (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that a further opening (41) is present, via which a chassis (14, 16) and / or a runner can be attached to the base body.
6. Grundkörper (12) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne der Offnungen (28, 30, 41 ) oder deren Umgebung so gestaltet sind, dass eine Abdeckung (29) befestigt werden kann, um die aerodynamisch vorteilhafte Form des Grundkörpers (12) so weit wie möglich zu erhalten oder zu verbessern.6. basic body (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the openings (28, 30, 41) or the environment are designed so that a cover (29) can be attached to the aerodynamically advantageous form of Main body (12) as far as possible to obtain or improve.
7. Grundkörper (12) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebseinheit (38) vorhanden ist, die einen Propeller (22) antreibt.7. main body (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that a drive unit (38) is present, which drives a propeller (22).
8. Grundkörper (12) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennwand (32) vorhanden ist, die einen Aggregateraum (36) von einem Kabinenraum (34) trennt.8. main body (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that a partition wall (32) is present, which separates a unit space (36) of a cabin space (34).
9. Grundkörper (12) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Windschild (26) und/oder eine Haube (52) montierbar sind, wodurch der Kabinenraum (34) gegen Umwelteinflüsse geschützt werden kann.9. main body (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that a windshield (26) and / or a hood (52) are mountable, whereby the cabin space (34) can be protected against environmental influences.
10. Grundkörper (12) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er in stabiler Leichtbauweise aus Materialien auf10. main body (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that it in stable lightweight construction of materials
Faserverbundbasis hergestellt ist.Fiber composite base is made.
11. Grundkörper (12) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit zumindest teilweise an der Trennwand (32) und/oder an dem Mast (55) befestigt ist.11. Basic body (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that the drive unit is at least partially attached to the partition wall (32) and / or on the mast (55).
12. Luftfahrzeug mit einem Grundkörper (12) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug als Tragflächenflugzeug, als Tragschrauber, als Hubschrauber, als Trike und/oder als Para-Trike gestaltet ist. 12. An aircraft with a base body (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that the aircraft is designed as a wing aircraft, a gyroplane, a helicopter, a trike and / or a para-trike.
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