CH711671A2

CH711671A2 - Multi-rotor multi-rotor aircraft with gyrocopter fall protection.

Info

Publication number: CH711671A2
Application number: CH01537/15A
Authority: CH
Inventors: Niederberger Anton
Original assignee: Niederberger-Engineering Ag
Priority date: 2015-10-21
Filing date: 2015-10-21
Publication date: 2017-04-28

Abstract

Multikopter-Fluggerät mit mindestens zwei Antriebsrotoren (1), wobei weiterhin mindestens ein Girokopterrotor (2) am Multikopter-Fluggerät angeordnet ist. Die Verwendung eignet sich bevorzugt zum Erreichen eines verzögerten Absturzes von Multikopter-Fluggeräts im Falle eines Totalausfalls der Antriebsrotoren.Multicopter aircraft with at least two drive rotors (1), wherein furthermore at least one girocco rotor (2) is arranged on the multicopter aircraft. The use is preferably suitable for achieving a delayed crash of multicopter aircraft in the event of a total failure of the drive rotors.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Multikopter-Fluggerät mit mehreren Rotoren.Description: The invention relates to a multi-rotor aircraft with multiple rotors.

Das Multikopter-Fluggerät weist mindestens zwei Rotoren auf und ist darüber hinaus mit mindestens einem Gyrokopter-rotor versehen.The multicopter aircraft has at least two rotors and is also provided with at least one gyrocopter rotor.

Durch den Gyrokopterrotor wird das Multikopter-Fluggerät unabhängig vom Hauptantrieb gleit-, schwebe- sowie sinkflugfähig, so dass bei einem Ausfall des Rotorantriebes eine sanfte Notlandung ausführbar ist.Due to the gyrocopter rotor, the multicopter aircraft is able to glide, float and descent independently of the main drive, so that a soft emergency landing can be carried out in the event of a rotor drive failure.

Multikopter-Fluggeräte sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt.Multicopter aircraft are known in different designs.

So ist aus der DE 10 2012 202 698 A1 ein Multikopter-Fluggerät bekannt, das mit einem Fallschirm eine vergleichsweise sanfte Notlandung ausführen kann. Allerdings kommt es bei der Fallschirmlösung zu einer Totzeit, die vergeht, bis der Fallschirm vollständig entfaltet ist. In dieser Totzeit beschleunigt das Fluggerät im freien Fall. Daher kommt diese Lösung nur für grössere Höhen infrage.Thus, from DE 10 2012 202 698 A1 a multicopter aircraft is known, which can perform a relatively gentle emergency landing with a parachute. However, the parachute solution has a dead time that elapses until the parachute is fully deployed. In this dead time, the aircraft accelerates in free fall. Therefore, this solution is only for larger heights in question.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Multikopter-Fluggerät so auszubilden, dass es eine Notlandung bzw. einen sanften Absturz realisieren kann und dabei das Fluggerät und mitgeführte Zusatzeinrichtungen möglichst keinen Schaden nehmen. Erfindungsgemäss wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.The object of the invention is to design a multicopter aircraft in such a way that it can realize an emergency landing or a gentle crash and, as far as possible, not cause any damage to the aircraft and accompanying auxiliary equipment. According to the invention the object is achieved with the features of the main claim.

Die erfinderische Konzeption besteht drin, dass an dem vor Schaden zu schützenden Multikopter-Fluggerät neben den mindestens zwei Antriebsrotoren mindestens ein Gyrokopterrotor angeordnet ist.The inventive concept consists in the fact that at least one gyrocopter rotor is arranged on the multicopter aircraft to be protected against damage, in addition to the at least two drive rotors.

Ein Gyrokopter- oder Gyrokopterrotor ist ein aus zwei oder mehreren gleichmässig zueinander bzw. sternförmig zueinander angeordneten Rotorblättern bestehender Rotor mit annähernd vertikaler Rotationsachse, wobei Profil und Anstellung der Rotorblatter so ausgeführt sind, dass der Gyrokopterrotor allein durch die Luftbewegung in Rotation versetzt wird. Die Rotation wiederum bewirkt einen aerodynamischen Auftrieb am Profil der Rotorblätter, der die Sinkgeschwindigkeit verringert. Vorteilhaft ist es, dass ein schräges/geneigtes Sinken realisiert wird, so dass vergleichsweise viel Luft den Rotor durchströmt, ohne dass der Höhenverlust dabei gross ist. Der Gyrokopterrotor ist somit ein Rotor, der durch seine Konstruktion den freien Fall bzw. Sinkflug zumindest verzögert.A gyrocopter rotor or gyroscope rotor is a rotor having an approximately vertical axis of rotation consisting of two or more rotor blades arranged uniformly relative to each other or star-shaped, wherein the profile and position of the rotor blades are designed such that the gyrocopter rotor is set in rotation solely by the movement of air. The rotation in turn causes an aerodynamic lift on the profile of the rotor blades, which reduces the sinking speed. It is advantageous that an oblique / inclined sinking is realized, so that comparatively much air flows through the rotor, without the loss of height is large. The gyroscope rotor is thus a rotor that, by its construction, at least delays the free fall or descent.

Der Gyrokopterrotor ist dauerhaft betriebsbereit, so dass keine Totzeit vergehen muss und der Rotor ohne Verzögerung seine Funktion erfüllt. Durch die geringe Sink-, Fall- bzw. Notlandegeschwindigkeit können Schäden am Multikopter-Fluggerät und mitgeführten Zusatzeinrichtungen vermieden werden. Damit sollen Notlandungen vollzogen werden. Von einer gegebenenfalls verfügbaren Steuerung kann nur dann ausgegangen werden, wenn die Energiequelle noch eine Restkapazität besitzt, welche die Antriebsrotoren, zumindest teilweise antreiben kann. Doch soll insbesondere der Fall abgefangen werden, in welchem die Energiequelle gewissermassen abrupt ausfällt und ein ungebremster Absturz zu einem erheblichen Schaden führen würde. Im begrenzten Masse lassen sich auch Landeanflüge realisieren, bei welchen nur ein Teil der Antriebsrotoren aktiviert sind. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Energie gespart werden muss um die restliche Akkulaufzeit für eine beschränkte Steuerung bis zur Landung zu erhalten. Die ist beispielsweise bei einem sehr schnellen Ladungsabfall im Akkumulator oder in der Batterie der Fall.The gyrocopter rotor is permanently ready for operation, so that no dead time must pass and the rotor fulfills its function without delay. Due to the low sink, fall or emergency landing speed, damage to the multi-copter aircraft and accompanying additional equipment can be avoided. This emergency landings are to be completed. From an optionally available control can only be assumed if the power source still has a residual capacity, which can drive the drive rotors, at least partially. But in particular the case should be intercepted, in which the energy source turns out to be abrupt and an unchecked crash would lead to considerable damage. To a limited extent, landing approaches can also be implemented in which only a part of the drive rotors are activated. This is the case, for example, when energy needs to be saved to get the remaining battery life for limited control until landing. This is the case, for example, with a very rapid charge drop in the accumulator or in the battery.

[0002] Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Antriebsrotoren zugleich als Gyrokopterrotoren nutzbar. Die Antriebsrotoren sind entsprechend so ausgeführt, dass sie bei Antriebsausfall als Gyrokopterrotoren wirksam werden. Dazu ist beispielsweise ein Freilauf vorgesehen, der eine vom Antrieb unabhängige Rotation ermöglicht. Die Profile und der Anstellwinkel der Rotorblätter sind entsprechend so ausgeführt, dass sie entsprechend als Gyrokopterrotoren fungieren können.According to an advantageous embodiment of the invention, the drive rotors are also available as Gyrokopterrotoren. The drive rotors are designed accordingly so that they act as a gyrocopter rotors in case of drive failure. For this purpose, for example, a freewheel is provided which allows a rotation independent of the drive. The profiles and the angle of attack of the rotor blades are designed accordingly so that they can act accordingly as gyrocopter rotors.

Einer Weiterbildung entsprechend sind die Gyrokopterrotoren in einer Ebene oberhalb und/oder unterhalb der Ebene der Antriebsrotoren angeordnet. Dadurch befinden sie sich im Luftstrom der Antriebsrotoren und werden damit durch diese in Rotation versetzt. Auf diese Weise wirken sie am Auftrieb des Multikopter-Fluggeätes mit. Zugleich rotieren die Gyrokopterrotoren und müssen beim Ausfall nicht erst beschleunigt werden, um ihre Wirkung zu entfalten. Somit arbeiten die Gyrokopterrotoren permanent und bieten daher eine grösstmögliche Sicherheit gegen Absturz beim Ausfall der Antriebsrotoren. Eine Totzeit, die das Abfangen des Multikopter-Fluggerätes verzögern würde, wird vermieden. Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung des Multikopter-Fluggerätes ist im Bereich des geometrischen Schwerpunkts oder direkt im geometrischen Schwerpunkt die Rotationsachse der Gyrokopterrotoren angeordnet. Durch die zentrale Anordnung lassen sich ein oder mehrere übereinander angeordnete grosse Gyrokopterrotoren ausgeführen. Damit lässt sich die maximale Fläche des Multikopter-Fluggerätes nutzen. Durch diese Anordnung lässt sich bei Maximierung des Gyrokopterrotorflache vermeiden, dass die Gyrokopterrotoren die Abmasse des Multikopter-Fluggerätes ganz oder teilweise überragen. Zudem ermöglicht diese Lage eine besondere Lagestabilität beim plötzlichen Einsatz der Gyrokopterrotoren, da durch die Gyrokopterrotoren jene gegebenenfalls ungünstigen Lastverteilungen ohne weiteres Zutun direkt ausgeglichen werden, welche andernfalls durch die in Bezug auf den geometrischen Schwerpunkts gegebenenfalls im unregelmässigen Abstand angeordneten und individuell angesteuerten Antriebsrotoren ausgeglichen werden.According to a further development, the gyrocopter rotors are arranged in a plane above and / or below the plane of the drive rotors. As a result, they are in the air flow of the drive rotors and are thus rotated by them. In this way, they contribute to the buoyancy of the multicopter aircraft. At the same time, the gyroscope rotors rotate and do not have to be accelerated in the event of failure in order to unfold their effect. Thus, the gyroscope rotors work permanently and therefore offer the greatest possible safety against falling when the drive rotors fail. A dead time that would delay the interception of the multicopter aircraft is avoided. According to an advantageous embodiment of the multicopter aircraft, the axis of rotation of the gyroscope rotors is arranged in the region of the geometric center of gravity or directly in the geometric center of gravity. Due to the central arrangement, one or more superimposed large gyrocopter rotors can be executed. This allows the maximum area of the multicopter aircraft to be used. By this arrangement, it can be avoided, when maximizing the gyrocopter rotor surface, that the gyrocopter rotors project completely or partially beyond the dimensions of the multicopter aircraft. In addition, this situation allows a special positional stability in the sudden use of Gyrokopterrotoren, as compensated by the Gyrokopterrotoren those possibly unfavorable load distributions without further action directly, which are otherwise compensated by the geometric with respect to the center of gravity optionally at irregular intervals and individually controlled drive rotors.

Einer zweckmässigen Weiterbildung entsprechend sind die Rotationsachsen bei zwei und mehr Gyrokopterrotoren jeweils zwischen zwei Antriebsrotoren und/oder an der Tragkonstruktion der Antriebsrotoren und/oder am Schutzrahmen der Antriebsrotoren angeordnet. Bei zwei Gyrokopterrotoren lässt sich die Landerichtung durch eine Neigung der Roationsach-sen zueinander steuern. Die Roationsachsen sind auf diese Weise vorteilhaft am Halte- bzw. Schutzrahmen der Antriebsrotoren befestigt. Bei mehr als zwei Gyrokopterrotoren verbessert sich zudem die Lagestabilität.According to an expedient development, the axes of rotation in the case of two or more gyrocopter rotors are each arranged between two drive rotors and / or on the supporting structure of the drive rotors and / or on the protective frame of the drive rotors. With two gyroscope rotors, the direction of the landing can be controlled by an inclination of the roach axes to one another. The Roationsachsen are advantageously attached to the holding or protective frame of the drive rotors in this way. With more than two gyroscope rotors, the position stability also improves.

Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind jeweils zwei Gyrokopterrotoren übereinander angeordnet, wobei der Drehsinn der Gyrokopterrotoren gegenläufig ist. Durch die übereinander positionierte Anordnung der Gyrokopterrotoren ist nur eine Welle für bevorzugt zwei, jedoch auch weitere Gyrokopterrotoren notwendig. Durch die ent gegengesetzte Profilierung der Rotorprofile der einzelnen Gyrokopterrotoren wird ein gegenläufiger Drehsinn realisiert. Entsprechend kompensieren sich die Drehmomente der Gyrokopterrotoren und verhindern so eine Rotation des Multiko-pter-Fluggerätes. Damit wird ein aus der Rotation des Multikopter-Fluggerätes resultierender spiralförmiger Sinkflug vermieden.According to an advantageous embodiment of the invention, two gyroscope rotors are arranged one above the other, wherein the direction of rotation of the gyroscope rotors is in opposite directions. Due to the arrangement of the gyroscope rotors positioned one above the other, only one shaft is required for preferably two, but also further gyroscope rotors. By ent ent profiling the rotor profiles of the individual Gyrokopterrotoren an opposite direction of rotation is realized. Correspondingly, the torques of the gyroscope rotors compensate each other and thus prevent a rotation of the multi-copter aircraft. This avoids a spiral descent resulting from the rotation of the multicopter aircraft.

[0003] Einer zweckmässigen Weiterbildung entsprechend, sind die Gyrokopterrotoren als Schwungmasse ausgeführt sind und/oder mit einer Schwungmasse verbunden. Indem die Schwungmasse in den Gyrokopterrotoren integriert oder an diesen angebracht ist, wird erreicht, dass vorteilhaft keine zusätzlichen Anbauten oder Aufbauten erforderlich sind, um die Schwungmasse zu realisieren. Die Schwungmasse lässt sich jedoch im radialen Verlauf des jeweiligen Gyrokopterrotor-blattes individuell anordnen und die gewünschte Wirkung zu erzielen. Alternativ bzw. ergänzend ist die Schwungmasse ringförmig an der Aussenseite der Gyrokopterrotoren bzw. an der Achse, gegebenenfalls im Bereich der Achsbefestigung angeordnet bzw. befestigt. Durch die Schwungmasse wird erreicht, dass sich die Gyrokopterrotoren aufgrund der Trägheit zunächst weiterdrehen und aus der Schwungmasse Energie entnimmt, die somit nicht durch die Gyrokopterrotoren aufgebracht werden muss. Damit wird der Sinkflug weiter verzögert. Die an der Aussenseite der Gyrokopterrotoren angebracht Schwungmasse stabilisiert zugleich durch die Trägheit den Sinkflug. Zudem weist diese von der Drehachse in maximaler Entfernung angeordnete Schwungmasse ein vorteilhaftes Speicherenergie-Schwungmasse-Verhältnis auf. Damit lässt sich das Schwungmassegewicht minimieren, was sich wiederum positiv auf die Gesamtmasse des Multikopter-Fluggerätes und die Minimierung der Sinkgeschwindigkeit auswirkt.According to an expedient development, the gyroscope rotors are designed as flywheel and / or connected to a flywheel. By integrating or mounting the flywheel in the gyroscope rotors, it is achieved that advantageously no additional attachments or structures are required to realize the flywheel mass. However, the flywheel can be arranged individually in the radial course of each gyrocopter rotor blade and to achieve the desired effect. Alternatively or additionally, the flywheel is arranged or fixed annularly on the outside of the gyroscope rotors or on the axle, optionally in the region of the axle attachment. Due to the inertia, it is achieved that the gyroscope rotors initially continue to rotate due to the inertia and draw energy from the flywheel, which thus does not have to be applied by the gyroscope rotors. Thus, the descent is further delayed. The flywheel attached to the outside of the gyrocopter rotors simultaneously stabilizes the descent due to the inertia. In addition, this arranged from the axis of rotation at maximum distance flywheel on an advantageous storage energy flywheel mass ratio. This minimizes the flywheel mass, which in turn has a positive effect on the overall mass of the multicopter aircraft and the minimization of sinking speed.

[0004] Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Rotationsachse der Gyrokopterrotoren ausserhalb des Schwerpunktes des Multikopter-Fluggerätes angeordnet. Durch die leicht vom Schwerpunkt verschobene Anordnung der Rotationsachse ergibt sich eine Neigung der Rotationsachse zur vertikalen Richtung und damit eine horizontale Neigung des Gyrokopterrotors. Diese Neigung führt zu einer geneigten Flugbahn und damit zu einer grösseren Luftdurch-strömung des Gyrokopterrotors, die am Ende zu einen geringeren vertikalen Komponente der Fluggeschwindigkeit und damit zu einem verlangsamten Sinkflug führt.According to an advantageous embodiment of the invention, the axis of rotation of the Gyrokopterrotoren is located outside the center of gravity of the multicopter aircraft. Due to the slightly shifted focus of the arrangement of the axis of rotation results in an inclination of the axis of rotation to the vertical direction and thus a horizontal inclination of the gyrocopter rotor. This inclination leads to an inclined trajectory and thus to a greater air flow through the gyroscope rotor, which ultimately leads to a lower vertical component of the airspeed and thus to a slowed descent.

Einer weiteren Ausführung der Erfindung entsprechend ist am Multikopter-Fluggerät ein Seitenleitwerk angeordnet. Dieses Seitenleitwerk ist vor allem zweckmässig, wenn nur ein Gyrokopterrotor vorgesehen ist. Das starre oder steuerbare Seiteleitwerk wirkt der Rotation des Multikopter-Fluggerätes entgegen und verhindert somit einen taumelnden bzw. spiralförmigen Sinkflug.According to a further embodiment of the invention, a rudder is arranged on the multicopter aircraft. This rudder is particularly useful when only a gyroscope rotor is provided. The rigid or controllable Seiteleitwerk counteracts the rotation of the multicopter aircraft and thus prevents a tumbling or spiral descent.

[0005] Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert.Advantageous embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.

[0006] Es zeigen:Show:

Fig. 1 a-c zeigen ein Multikopter-Fluggerät mit vier Antriebsrotoren und einem oberhalb der Antriebsrotoren angeordneten GyrokopterrotorFig. 1 a-c show a multicopter aircraft with four drive rotors and a gyroscope rotor arranged above the drive rotors

Fig. 1a in der PerspektivansichtFig. 1a in perspective view

Fig. 1b in der SeitenansichtFig. 1b in side view

Fig. 1c in der DraufsichtFig. 1c in plan view

Fig. 2a-c zeigen ein Multikopter-Fluggerät mit vier Antriebsrotoren und jeweils einem oberhalb und einem unterhalb der Antriebsrotoren angeordneten GyrokopterrotorFig. 2a-c show a multicopter aircraft with four drive rotors and one above and one below the drive rotors arranged gyroscope rotor

Fig. 2a in der PerspektivansichtFig. 2a in the perspective view

Fig. 2b in der SeitenansichtFig. 2b in side view

Fig. 2c in der DraufsichtFig. 2c in plan view

Fig. 3a-c zeigen ein Multikopter-Fluggerät mit vier Antriebsrotoren und zwei zwischen jeweils zwei Antriebsrotoren angeordneten Gyrokopterrotoren3a-c show a multicopter aircraft with four drive rotors and two gyroscope rotors arranged between two drive rotors

Fig. 3a in der PerspektivansichtFig. 3a in perspective view

Fig. 3b in der SeitenansichtFig. 3b in side view

Fig. 3c in der Draufsicht [0007] In den Fig. 1a-c ist ein Multikopter-Fluggerät mit vier Antriebsrotoren 1 und einem oberhalb der Antriebsrotoren 1 angeordneten Gyrokopterrotor 2 dargestellt. Die Antriebsrotoren 1 separat durch Elektromotoren 7 angetrieben. Die Roationsachse 3 des Gyrokopterrotors 2 befindet sich im geometrischen Zentrum des Multikopter-Fluggerätes. Der Gyrokopterrotor 2 wird nicht direkt angetrieben, sondern wird durch die ihn durchströmende Luft in Drehung versetzt. Hier wird der Gyrokopterrotor 2, der sich in einer Ebene oberhalb der Antriebsrotoren 1 befindet, durch die von den Antriebsrotoren 1 angesaugte Luft in Bewegung gesetzt. Damit trägt der Gyrokopterrotor 2 durch das Profil der Rotorblätter 5 bei ausrei- ehender Beschleunigung auch bzw. mit zum Auftrieb bei. Sobald die Antriebsrotoren 1 nicht mehr aktiv in Drehung versetzt werden, rotieren der Gyrokopterrotor 2 zunächst durch deren Trägheit weiter. Die Luftströmung durch Gyrokopterrotor 2, die sich aus dem Sinkflug ergibt, bewirkt durch entsprechende Profilierung der Rotorblätter 5 des Gyrokopterrotors 2 die weitere Rotation und damit einen Auftrieb, der das Sinken des Multikopter-Fluggerätes verlangsamt. Weiterhin sind Solarmodule 8 vorgesehen, die der Energieversorgung der Antriebsrotoren 1 dienen.3c in plan view [0007] FIGS. 1a-c show a multicopter aircraft with four drive rotors 1 and one gyroscope rotor 2 arranged above the drive rotors 1. The drive rotors 1 are driven separately by electric motors 7. The axis of rotation 3 of the gyrocopter rotor 2 is located in the geometric center of the multicopter aircraft. The gyrocopter rotor 2 is not driven directly, but is rotated by the air flowing through it in rotation. Here, the gyrocopter rotor 2, which is located in a plane above the drive rotors 1, is set in motion by the air sucked by the drive rotors 1. Thus, the gyroscope rotor 2 also contributes to buoyancy due to the profile of the rotor blades 5 when the acceleration is sufficient. As soon as the drive rotors 1 are no longer actively rotated, the gyrocopter rotor 2 continues to rotate due to their inertia. The air flow through Gyrokopterrotor 2, which results from the descent, caused by appropriate profiling of the rotor blades 5 of the gyroscope rotor 2, the further rotation and thus a boost that slows the sinking of the multicopter aircraft. Furthermore, solar modules 8 are provided, which serve the power supply of the drive rotors 1.

[0008] Die Fig. 2a-c zeigen ein Multikopter-Fluggerät mit vier Antriebsrotoren 1 und jeweils einem oberhalb und einem unterhalb der Antriebsrotoren 1 angeordneten Gyrokopterrotor 2. Die Roationsachsen 3 beider Gyrokopterrotoren 2 liegen auf einer Linie. Die beiden Gyrokopterrotoren 2 sind so profiliert, dass sich durch die Luftströmung ein zueinander gegenläufiger Drehsinn einstellt. Die Rotorblätter 5 des Gyrokopterrotors 2 werden entsprechend durch die von den Antriebsrotoren 1 angesaugte und nachfolgend abgeführte Luft in Rotation versetzt.2a-c show a multicopter aircraft with four drive rotors 1 and one above and one below the drive rotors 1 arranged gyroscope rotor 2. The Roationsachsen 3 of both gyrocopter rotors 2 lie on a line. The two gyrocopter rotors 2 are profiled in such a way that an opposite direction of rotation is established by the air flow. The rotor blades 5 of the gyrocopter rotor 2 are correspondingly set in rotation by the air taken in by the drive rotors 1 and subsequently discharged.

Damit wird erreicht, dass die Wirkungen beider Gyrokopterrotoren 2 sich in der horizontalen Richtung gegenseitig aufhe-ben. Somit wird vermieden, dass sich das Multikopter-Fluggerät selbst gegenläufig zum Gyrokopterrotor 2 dreht und damit einerseits die Wirkung des Gyrokopterrotors 2 mindert und andererseits zu einem spiralförmigen Sinkflug führen würde. Die Darstellungen aus den Fig. 2a-c gleichen in allen anderen Merkmalen den aus Fig. 1a-c bekannten Darstellungen.This ensures that the effects of both gyroscope rotors 2 cancel each other out in the horizontal direction. This avoids that the multicopter aircraft itself rotates in opposite directions to the gyroscope rotor 2 and thus on the one hand reduces the effect of the gyroscope rotor 2 and on the other hand would lead to a spiral descent. The representations from FIGS. 2a-c are similar in all other features to the representations known from FIGS. 1a-c.

[0009] Eine Variation dieser Ausführung lässt sich in der Weise realisieren, dass beide Gyrokopterrotoren 2 oberhalb der Ebene der Antriebsrotoren 1 angeordnet sind. So ist es auch möglich, dass beide Gyrokopterrotoren 2 unterhalb der Ebene der Antriebsrotoren 1 angeordnet sind.A variation of this embodiment can be realized in such a way that both gyroscope rotors 2 are arranged above the plane of the drive rotors 1. Thus, it is also possible that both gyroscope rotors 2 are arranged below the plane of the drive rotors 1.

[0010] In einer weiteren Abwandlung zu den voranstehenden Figuren ist ein Gyrokopterrotor 2 unterhalb der Ebene der Antriebsrotoren 1 angeordnet. In dieser Ausführung werden die Rotorblätter 5 des Gyrokopterrotors 2 durch die von den Antriebsrotoren 1 in Bewegung versetzte Luft zur Rotation gebracht und bewirken insbesondere bei Ausfall der Antriebsrotoren 1 einen verlangsamten Sinkflug.In a further modification to the preceding figures, a gyroscope rotor 2 is arranged below the plane of the drive rotors 1. In this embodiment, the rotor blades 5 of the gyroscope rotor 2 are caused to rotate by the air displaced by the drive rotors 1 in the air and cause a slow descent especially in case of failure of the drive rotors 1.

[0011] Die Fig. 3a-c zeigen ein Multikopter-Fluggerät mit vier Antriebsrotoren 1 und zwei zwischen jeweils zwei Antriebsrotoren 1 angeordneten Gyrokopterrotoren 2. Die Rotationsachsen 3 der Gyrokopterrotoren 2 sind jeweils zwischen zwei Antriebsrotoren 1 am Halterahmen 9 des Multikopter-Fluggerätes befestigt. Die Anregung zur Drehung erfolgt auch hier zunächst durch die Rotation der Antriebsrotoren 1, die die Luft durch die Ebene der Gyrokopterrotoren 2 bewegen. Bei Ausfall der Antriebsrotoren 1 drehen sich die Gyrokopterrotoren 2 zunächst durch die Trägheit weiter und werden zunehmend durch die die Gyrokopterrotoren im Sinkflug durchströmende Luft angetrieben, was wiederum durch den Auftrieb an den Profilen der Rotorblätter 5 der Gyrokopterrotoren 2 den Sinkflug verlangsamt. Durch einen gegenläufigen Drehsinn beider Gyrokopterrotoren 2 wird eine Rotation des Multikopter-Fluggerätes vermieden und entsprechend der Sinkflug stabilisiert.3a-c show a multicopter aircraft with four drive rotors 1 and two arranged between each two drive rotors 1 Gyrokopterrotoren 2. The axes of rotation 3 of the Gyrokopterrotoren 2 are each mounted between two drive rotors 1 on the support frame 9 of the multicopter aircraft. The excitation for rotation also takes place here initially by the rotation of the drive rotors 1, which move the air through the plane of the gyrocopter rotors 2. In the event of failure of the drive rotors 1, the gyroscope rotors 2 continue to rotate due to inertia and are increasingly driven by the air flowing through the gyrocopter rotors, which in turn slows down the descent due to buoyancy on the profiles of the rotor blades 5 of the gyroscope rotors 2. By an opposite direction of rotation of both gyroscope rotors 2, a rotation of the multicopter aircraft is avoided and stabilized according to the descent.

Durch eine Anordnung der Rotationsachsen 3 bzw. der Linie zwischen den Rotationsachsen 3 ausserhalb des Schwerpunktes kommt es durch das Kräftegleichgewicht zu einer Schrägstellung der Rotoren und damit zu einer geneigten Sinkflugbahn. Auf diese Weise wird der zurückgelegte Weg verlängert und somit dafür gesorgt, dass mehr Luft durch die Gyrokopterrotoren 2 strömt, was wiederum den Auftrieb erhöht und den Sinkflug verlangsamt.By arranging the axes of rotation 3 or the line between the axes of rotation 3 outside the center of gravity, the balance of forces leads to an inclined position of the rotors and thus to an inclined descent path. In this way, the distance traveled is extended and thus ensured that more air flows through the gyrocopter rotors 2, which in turn increases the lift and slows down the descent.

Die Darstellungen aus den Fig. 3a-c gleichen in allen anderen Merkmalen den aus Fig. 1a-c bekannten Darstellungen. In nicht gezeigten Varianten sind jeweils zwei [0012] Gyrokopterrotoren 2 in einer Linie übereinander angeordnet. Im Prinzip sind alle Anordnungen von einem oder mehreren Gyrokopterrotoren 2 oberhalb und unterhalb der Ebene der Antriebsrotoren 1 möglich. Die Gyrokopterrotoren 2 sind sowohl kleiner als der Querschnitt der Antriebsrotoren 1 ausgeführt sein. Sie können diesen auch überragen. Ebenso lassen sich die Antriebsrotoren 1 mit einem Profil, einer Anstellung und/oder einem Freilauf ausgeführen, so dass diese zugleich als Gyrokopterrotoren 2 fungieren.The representations from FIGS. 3a-c are similar in all other features to the representations known from FIGS. 1a-c. In variants not shown, two gyroscope rotors 2 are arranged one above the other in a line. In principle, all arrangements of one or more gyroscope rotors 2 above and below the plane of the drive rotors 1 are possible. The gyroscope rotors 2 are both smaller than the cross section of the drive rotors 1 executed. You can also tower above it. Likewise, the drive rotors 1 can be executed with a profile, a position and / or a freewheel, so that they also act as gyrocopter rotors 2.

Zusammenstellung der Bezugszeichen [0013] 1 - Antriebsrotor 2 - Gyrokopterrotor 3 - Rotationsachse 4- Schwungmasse 5 - Rotorblätter 6 - Seitenleitwerk 7 - Elektromotoren 8- Solarmodule 9 - Halterahmen, Schutzrahmen, TragkonstruktionCompilation of Reference Numerals [0013] 1 - Drive rotor 2 - Gyrokopterrotor 3 - Rotation axis 4- Flywheel 5 - Rotor blades 6 - Vertical stabilizer 7 - Electric motors 8 - Solar modules 9 - Support frame, protective frame, supporting structure

Claims

claims

1. multicopter aircraft with at least two drive rotors (1), characterized in that further at least one gyroscope rotor (2) is arranged on the multicopter aircraft.

2. multicopter aircraft according to claim 1, characterized in that the drive rotors (1) at the same time as gyro-pterrotoren (2) are available.

3. multicopter aircraft according to claim 1, characterized in that the gyroscope rotors (2) in a plane above and / or below the drive rotors (1) is arranged.

4. Multicopter aircraft according to one of claims 1 or 3, characterized in that the axis of rotation (3) of the gyroscope rotors (2) is arranged in the region of the geometric center of gravity or directly in the geometric center of gravity of the multicopter aircraft.

5. multicopter aircraft according to one of claims 1 or 3, characterized in that the rotation axes (3) in two and more gyroscopic rotors (2) between each two drive rotors (1) and / or on the support structure (9) of the drive rotors (1) and / or on the protective frame (9) of the drive rotors (1) are arranged.

6. multicopter aircraft according to one of claims 1 to 5, characterized in that in each case two gyroscope rotors (2) are arranged one above the other, wherein the direction of rotation of the gyroscope rotors (2) is in opposite directions.

7. Multicopter aircraft according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Gyrokopterrotoren (2) are designed as a flywheel and / or with a flywheel (4) are connected.

8. multicopter aircraft according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Roationsachse (3) of the Gyrokopterrotoren (2) is located outside the center of gravity of the multicopter aircraft, or the line that connects both Roationsachsen (3), outside the center of gravity of the multicopter aircraft runs.