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Die Erfindung betrifft eine Flügelanordnung zur Fortbewegung in der Luft und/oder im Wasser, mit mindestens einem durch Antriebsmittel zu einer auf- und abgehenden Schlagbewegung antreibbaren, sich beim Flügelschlag durch dem vom umgebenden Medium entgegengebrachten Widerstand verformenden flexiblen Schlagflügel. Die Erfindung betrifft ferner ein mit mindestens einer solchen Flügelanordnung ausgestattetes, zur Fortbewegung in der Luft und/oder im Wasser dienendes Fortbewegungsgerät.
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Eine aus der
WO 2008/128780 A1 bekannte Flügelanordnung dieser Art enthält mindestens einen Schlagflügel, der durch eine Antriebsvorrichtung zu einer Schlagbewegung angetrieben werden kann, die die Fortbewegung eines zugeordneten Fortbewegungsgerätes zur Folge hat. Der flexible Aufbau des Schlagflügels erlaubt beim Flügelschlag eine Verformung, zu der auch der vom umgebenden Medium entgegengebrachte Widerstand einen Beitrag leistet. Die Geschwindigkeit der Fortbewegung kann durch Variation der Intensität des Flügelschlages beeinflusst werden, was jedoch zur Folge hat, dass die Stabilität des Fortbewegungsgerätes nicht unerheblich von der Fortbewegungsgeschwindigkeit abhängt. Es besteht außerdem keine Möglichkeit, die Bewegungsrichtung umzukehren.
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Aus der
EP 1 196 696 B1 ist eine als Rotor ausgebildete Flügelanordnung bekannt, die die Möglichkeit eröffnet, lokale Veränderungen der Profilgeometrie der Rotorblätter entweder passiv, allein aufgrund der einwirkenden strömungsmechanischen Kräfte zu realisieren, oder aber aktiv mittels einer geeigneten Konturverstelleinrichtung. Die Konturverstelleinrichtung ist beispielsweise als exzentrisch gelagerte Nocke ausgebildet, die im Bereich der Flügelvorderkante installiert ist und durch Verdrehen um ihre Längsachse die Profilierung des zugeordneten Rotorblattes verändert.
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Die
DE 315 493 A offenbart einen Schlagflügel für Flugzeuge, dessen Tragfläche sich beim Flügelschlag verwindet und der durch zwei biegesteife Holme abgestützt ist, von denen einer genutzt wird, um die Schlagbewegung zu erzeugen.
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Aus der
GB 270 926 A ist ein Fluggerät mit Schlagflügelantrieb bekannt, wobei die Schlagflügel eine tragende Struktur aufweisen, die von starren Holmen gebildet ist, die sich zur Flügelspitze hin verjüngen.
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Die
DE 622 992 A beschreibt ein Flugzeug mit Schwingflügeln, dessen Flügelfläche sich bei der Auf- und Abwärtsbewegung durchbiegt und durch eine starre Holmstruktur lokal versteift ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flügelanordnung zu schaffen, die mit einfachem Aufbau eine verbesserte Variabilität in den Fortbewegungseigenschaften eines zugeordneten Fortbewegungsgerätes bietet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit einer Flügelanordnung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass der Schlagflügel durch eine biegesteife Längsholmanordnung in der Schlagrichtung lokal abgestützt ist, wobei die Längsholmanordnung in Richtung zur Flügelvorderkante und in Richtung zur Flügelhinterkante relativ zum Schlagflügel verstellbar ist und auf diese Weise in unterschiedlichen Arbeitspositionen positionierbar ist, die sich in der Flächenverteilung zwischen den vor und hinter der Längsholmanordnung liegenden Flächenabschnitten des Schlagflügels voneinander unterscheiden.
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Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Fortbewegungsgerät zur Fortbewegung in der Luft und/oder im Wasser, das mit mindestens einer im vorgenannten Sinne ausgebildeten Flügelanordnung ausgestattet ist.
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Auf diese Weise erhält der flexible Schlagflügel durch die biegesteife und insbesondere starr ausgebildete Längsholmanordnung eine lokal begrenzte Stabilität, aus der ein gleichförmiger Flügelschlag resultiert. Die nicht abgestützten Abschnitte des Schlagflügels vor und hinter der Längsholmanordnung können hingegen aufgrund ihrer Flexibilität durch die auf sie einwirkenden strömungsmechanischen Kräfte verformt werden und werden durch den Widerstand des umgebenden Mediums, also beispielsweise Luft oder Wasser, so gebogen, dass hieraus ein Flügelprofil entsteht, das einen Fortbewegungsschub erzeugt. Wesentlich ist nun, dass durch ein Verstellen der Längsholmanordnung in Richtung zur Flügelvorderkante oder zur Flügelhinterkante der Druckpunkt des Schlagflügels variiert werden kann und mithin die Flächenverteilung und zweckmäßigerweise auch das Flächenverhältnis zwischen den vor und hinter der Längsholmanordnung liegenden unabgestützten Flächenabschnitten des Schlagflügels. Diese Verstellmöglichkeit gestattet eine Variation der Fortbewegungsgeschwindigkeit unabhängig vom Flügelausschlag und gewährleistet auch bei geringer Fortbewegungsgeschwindigkeit eine hohe Lagestabilität. Wenn ein entsprechender Verstellbereich gegeben ist, besteht sogar die Möglichkeit zur dahingehenden Variation der Arbeitsposition der Längsholmanordnung, dass der erzeugte Fortbewegungsschub wahlweise vorwärts oder nach rückwärts gerichtet ist. Auf diese Weise kann ein selbstregelnder, durch Flügeldruck gesteuerter, passiv verformbarer adaptiver Schlagflügel realisiert werden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Die Längsholmanordnung kann insbesondere in Anpassung an den jeweiligen Verwendungszweck unterschiedliche Gestaltungen aufweisen. Besonders einfach ist eine Realisierung als ein einziger Längsholm, der zweckmäßigerweise stabförmig ausgebildet ist und beispielsweise ein hoch belastbarer Kohlefaserstab ist.
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Es ist desweiteren von Vorteil, wenn die Längsholmanordnung aktiv bei der Erzeugung des Flügelschlages mitwirkt und die den Flügelschlag bewirkende Antriebskraft durch die Längsholmanordnung in den Schlagflügel eingeleitet wird.
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Der Flügelschlag wird zweckmäßigerweise durch eine auf- und abgehende Antriebsschwenkbewegung der Längsholmanordnung hervorgerufen. Ursächlich hierfür ist zweckmäßigerweise ein Elektroantrieb, insbesondere ein Servo, den man – da er den Flügelschlag bewirkt – als Schlagservo bezeichnen kann.
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Durch geeignete Mittel ist die Längsholmanordnung so am Schlagflügel fixiert, dass sie den Schlagflügel zweckmäßigerweise sowohl bei der Abwärtsbewegung als auch bei der Aufwärtsbewegung mitnimmt und dadurch den Flügelschlag generiert. Gleichzeitig ist die Art der Befestigung aber so gewählt, dass die Längsholmanordnung unbehindert relativ zum Schlagflügel vorwärts und rückwärts bewegbar ist, um die sich auf das Flugverhalten auswirkende Profiländerung des Schlagflügels zu ermöglichen. Eine besonders einfache Maßnahme zur gegenseitigen Fixierung besteht aus mindestens einer am Schlagflügel angeordneten länglichen Mitnahmeöse, durch die die schmäler als der Schlagflügel ausgebildete Längsholmanordnung hindurchgreift.
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Die Art der Verstellbewegung der Längsholmanordnung ist prinzipiell beliebig. Die besten Ergebnisse erzielt man aus heutiger Sicht im Rahmen einer Schwenkbewegung, was auch die Lagerung der Längsholmanordnung relativ einfach macht. So kann die Längsholmanordnung beispielsweise an dem der Flügelspitze entgegengesetzten Fußbereich des Schlagflügels verschwenkbar gelagert sein, so dass der Schwenkausschlag der Längsholmanordnung um so größer ist, je näher man sich bei der Flügelspitze befindet. Die Lagerstelle wird hierbei zweckmäßigerweise etwa mittig zwischen der Flügelvorderkante und der Flügelhinterkante angeordnet, so dass man für beide Bewegungsrichtungen einen optimalen Schub erzeugen kann.
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Das die Bewegungsgeschwindigkeit und bei Bedarf auch die Bewegungsrichtung beeinflussende Verstellen der Längsholmanordnung wird zweckmäßigerweise auch durch einen Elektroantrieb hervorgerufen, wobei ein hierzu eingesetzter Servo als Stellservo bezeichnet werden kann.
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Vorzugsweise kann die Längsholmanordnung auch in eine neutrale Arbeitsposition verschwenkt werden, bei der der Flügelschlag weder einen Vorwärtsschub noch einen Rückwärtsschub hervorruft. Es besteht somit bei Bedarf die Möglichkeit, ein Fortbewegungsgerät unter Beibehaltung des Flügelschlages an Ort und Stelle verharren zu lassen.
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Der Schlagflügel ist zweckmäßigerweise plattenförmig ausgebildet und kann sehr kostengünstig als geschäumtes Polyurethanformteil ausgebildet sein.
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Soll die Möglichkeit geschaffen werden, ein mit der Flügelanordnung ausgestattetes Fortbewegungsgerät bei Bedarf zu einer Steigbewegung oder Sinkbewegung antreiben zu können, ist es zweckmäßig, wenn der Schlagflügel und die zugeordnete Längsholmanordnung um eine in der Längsrichtung des Schlagflügels verlaufende Drehachse verdrehbar sind. Die Steig- und Sinkmöglichkeit kann hierbei sowohl für die Vorwärtsbewegung als auch für die Rückwärtsbewegung eröffnet werden.
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Die Flügelanordnung kann je nach Bedarf mit nur einem Schlagflügel oder mit mehreren Schlagflügeln ausgestattet sein, wobei einem oder mehreren dieser Schlagflügel jeweils eine verstellbare Längsholmanordnung zur Beeinflussung der Flugeigenschaften zugeordnet ist.
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Ein mit mindestens einer Flügelanordnung der geschilderten Art ausgestattetes Fortbewegungsgerät kann beispielsweise ein Luftfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug sein. Ein und dasselbe Fortbewegungsgerät kann sich für eine Fortbewegung sowohl im Wasser als auch in der Luft eignen.
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Ein mit der Flügelanordnung ausgestattetes Fortbewegungsgerät kann beispielsweise einen Vogel nachahmen, beispielsweise einen Pinguin. Das Fortbewegungsgerät kann über einen Rumpf verfügen, an dem die mindestens eine Flügelanordnung angebracht ist, die insbesondere zwei Flügeleinheiten bestehend aus jeweils einem Schlagflügel und zugeordneter Längsholmanordnung aufweist.
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Nachfolgend wird der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
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1 in stark schematisierter Darstellungsweise ein sich zur Fortbewegung sowohl in der Luft als auch im Wasser eignendes Fortbewegungsgerät in einer Draufsicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil I aus 2,
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2 das Fortbewegungsgerät aus 1 im Schnitt gemäß Schnittlinie II-II,
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3 eine Einzeldarstellung der bei dem Fortbewegungsgerät gemäß 1 links des Rumpfes angeordneten Flügeleinheit bei einer Einstellung der Längsholmanordnung für eine Vorwärtsbewegung,
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4 einen Querschnitt durch die Flügeleinheit aus 3 gemäß Schnittlinie IV-IV,
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5 die gleiche Flügeleinheit wie in 3, jedoch bei in eine neutrale Arbeitsposition bewegter Längsholmanordnung,
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6 einen Querschnitt durch die Flügeleinheit aus 5 gemäß Schnittlinie VI-VI,
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7 die Flügeleinheit aus 3 in einer eine Rückwärtsbewegung bewirkenden Arbeitsposition der Längsholmanordnung, und
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8 einen Querschnitt durch die Flügeleinheit aus 7 gemäß Schnittlinie VIII-VIII.
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Die 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung ein einem Vogel nachempfundenes, zur Fortbewegung sowohl in der Luft als auch im Wasser geeignetes Fortbewegungsgerät 1. Es verfügt über einen länglichen, gestrichelt angedeuteten Rumpf 2, der bei einer Ausgestaltung als Fluggerät mit einem den Auftrieb liefernden Gas gefüllt sein kann, insbesondere mit Helium. Die Vorderseite des Fortbewegungsgerätes ist durch Bezugsziffer 3 bezeichnet, die Rückseite durch Bezugsziffer 4. Ein mit Bezugsziffer 5 bezeichneter Pfeil deutet die Vorwärts-Bewegungsrichtung an.
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Das Fortbewegungsgerät 1 ist mit einer zweiflügeligen Flügelanordnung 6 ausgestattet, die für die Erzeugung des Vortriebes des Fortbewegungsgerätes 1 in sowohl der Vorwärts-Bewegungsrichtung 5 als auch der hierzu entgegengesetzten Rückwärts-Bewegungsrichtung zuständig ist. Die Flügelanordnung 6 verfügt über zwei Flügeleinheiten 7 untereinander identischen Aufbaus, die sich gegenüberliegend an einander entgegensetzten Längsseiten des Rumpfes 2 angeordnet sind und ausgehend von dort quer und insbesondere rechtwinkelig zur Längsachse 8 des Rumpfes 2 seitwärts wegragen.
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Jede Flügeleinheit 7 verfügt über einen tragflächenähnlich gestalteten Schlagflügel 12. Er besteht beispielsweise aus einem geschäumten Polyurethan-Kunststoffmaterial und kann als einfacher Plattenkörper ausgeführt sein. Der Schlagflügel 12 kann insbesondere dahingehend gestaltet sein, dass er ohne an ihm angreifende äußere Kräfte über eine flache, ebene Formgebung verfügt.
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Jeder Schlagflügel 12 ist mit einem Fußbereich 13 am Rumpf 2 fixiert. Die entgegensetzte Flügelspitze 14 weist quer zur Längsachse 8 vom Rumpf 2 weg. Wie man aus 2 ersehen kann, sind die Schlagflügel 12 im Querschnitt gesehen insbesondere auf gleicher Höhe am Rumpf 2 angeordnet und ragen von dort aus in einander entgegengesetzte Richtungen. Die Schlagflügel 12 sind länglich gestaltet, wobei ihre strichpunktiert angedeutete Längsachse 15 quer und insbesondere rechtwinkelig zu der Längsachse 8 ausgerichtet ist.
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Jeder Schlagflügel 12 verfügt über flexible Eigenschaften, wobei es sich insbesondere um eine Biegeelastizität handelt. Wird ein Schlagflügel 12 durch von außen aufgebrachte Kräfte verformt und werden diese externen Kräfte anschließend wieder weggenommen, kehrt der Schlagflügel 12 in seine bevorzugt ebene Ausgangsgestalt zurück.
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Durch insgesamt mit Bezugsziffer 16 bezeichnete Antriebsmittel können die Schlagflügel 12, insbesondere synchron, zu einer auf- und abgehenden Schlagbewegung 17 angetrieben werden. Es handelt sich hierbei um eine Schwenkbewegung um eine dem Fußbereich 13 zugeordnete Schwenkachse 18, die, wenn eine horizontale Bewegung des Fortbewegungsgerätes 1 angestrebt ist, zumindest im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist.
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Die Schwenkachse 18 wird durch Lagermittel 22 definiert, die an einem den Rumpf 2 quer durchsetzenden Flügeltragholm 23 angeordnet sind, der durch die Antriebsmittel 16 gemäß Doppelpfeil 24 um seine zur Längsachse 8 des Rumpfes 2 rechtwinkelige Längsachse 21 verdrehbar ist, um die Neigung der Schwenkachsen 8 zu verändern. Zuständig für diese Neigungsverstellung ist eine erste Antriebseinheit 25, bei der es sich zweckmäßigerweise um einen Elektroantrieb handelt, insbesondere um einen Servo.
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Ursächlich zuständig für die Erzeugung der Schlagbewegung 17 ist eine einer jeden Flügeleinheit 7 zugeordnete zweite Antriebseinheit 26, bei der es sich zweckmäßigerweise ebenfalls um einen Elektroantrieb handelt, beispielsweise ein Servo, wie er im Modellbau zum Einsatz kommt. Die zweiten Antriebseinheiten 26 wirken jedoch nicht direkt auf den zugeordneten Schlagflügel 12 ein, sondern nur indirekt unter Zwischenschaltung einer besonderen Längsholmanordnung 27, die sich zumindest ein Stück weit längs des Schlagflügels 12 erstreckt. Die Längsholmanordnung 27 wird durch die zweite Antriebseinheit 26 zu einer der Schlagbewegung 17 entsprechenden Antriebs-Schwenkbewegung 28 angetrieben und ruft aufgrund einer mit dem Schlagflügel 12 bestehenden Bewegungskopplung dessen Schlagbewegung 17 hervor, wobei sie gleichzeitig eine lokale Abstützung der Längsholmanordnung 27 in der Schlagrichtung bewirkt.
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Mit anderen Worten bleiben die Schlagflügel 12 in denjenigen Bereichen, in denen sich die Längsholmanordnung 27 entlang ihnen erstreckt, bei der Schlagbewegung 17 im Wesentlichen unverformt. Die anderen Bereiche des Schlagflügels 12 jedoch, die keine Abstützung durch die biegesteife Längsholmanordnung 27 erfahren, können sich bei der Schlagbewegung 17 aufgrund des ihnen vom umgebenden Medium entgegengesetzten Widerstandes verformen, genauer gesagt verbiegen. Bei dem besagten Medium handelt es sich beispielsweise um Wasser oder um Luft. Die 4, 6 und 8 zeigen, wie der Schlagflügel 12 in den abseits der Längsholm-anordnung 27 liegenden Bereichen durch die strömungsmechanischen externen Kräfte eine starke Profilierung erfährt.
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Zweckmäßigerweise erstreckt sich die Längsholmanordnung 27 unterhalb des zugeordneten Schlagflügels 12. In 1, 3, 5 und 7 ist sie nur deshalb zu erkennen, weil beim Ausführungsbeispiel die Schlagflügel 12 aus einem transparenten Material bestehen.
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Es wäre jedoch ohne weiteres jedoch auch möglich, die Längsholmanordnung 27 oberhalb der Schlagflügel 12 anzuordnen oder sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite des Schlagflügels 12.
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Damit die Längsholmanordnung 27 die Antriebs-Schwenkbewegung 28 auf den Schlagflügel 12 übertragen kann, sind beim Ausführungsbeispiel an der Unterseite des Schlagflügels 12 mehrere in Achsrichtung seiner Längsachse 15 verteilte Mitnahmeösen 32 angeordnet, durch die die Längsholmanordnung 27 hindurchgreift. Die Mitnahmeösen 32 sind beispielsweise gebildet zum einen vom Schlagflügel 12 selbst und zum anderen von jeweils einem daran fixierten biegeflexiblen Band- oder Stabelement 33, das zweckmäßigerweise etwa parallel zu der Längsachse 8 ausgerichtet ist. Wird die Längsholmanordnung 27 nach oben verschwenkt, drückt sie von unten her auf den Schlagflügel 12 und schwenkt ihn nach oben. Bei entgegengesetzter Schwenkrichtung drückt die Längsholmanordnung 27 auf die Band- bzw. Stabelemente 33 und zieht dadurch den daran befestigten Schlagflügel 12 nach unten.
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Eine wesentliche Besonderheit der Flügeleinheiten 7 besteht in der in 1 bei 34 durch Doppelpfeile angedeuteten Verstellbarkeit der Längsholmanordnung 27 relativ zum zugeordneten Schlagflügel 12 sowohl in Richtung zur nach vorne orientierten Flügelvorderkante 35 als auch entgegengesetzt zu der der Rückseite 4 zugewandten Flügelhinterkante 36. Mit dieser Verstellmöglichkeit lässt sich die Bewegungsgeschwindigkeit und/oder die Bewegungsrichtung des Fortbewegungsgerätes 1 beeinflussen.
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Bei der vorgenannten Verstellbewegung 34 handelt es sich zweckmäßigerweise, wie auch bei der Antriebs-Schwenkbewegung 27, um eine Schwenkbewegung bezüglich den Lagermitteln 22. Die zugeordnete Schwenkachse 37 verläuft quer und insbesondere rechtwinkelig zu der oben erwähnten, für den Flügelschlag relevanten Schwenkachse 18. Die Längsholmanordnung 27 ist mithin am Fußbereich 13 des Schlagflügels 12 verschwenkbar gelagert, wobei die Lagerstelle 38 insbesondere etwa mittig zwischen der Flügelvorderkante 35 und der Flügelhinterkante 36 liegt.
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Beim Ausführen der Verstellbewegung 34 verschwenkt folglich die Längsholmanordnung 27 in dem außerhalb der Lagerstelle 38 liegenden Bereich entweder nach vorne oder nach rückwärts. Um die Schwenkbeweglichkeit der Längsholmanordnung 27 nicht zu beeinträchtigen, ist das zur Bildung der Mitnahmeöse 32 beitragende Band- oder Stabelement 33 zweckmäßigerweise mit seinen einander entgegengesetzten Endbereichen im Bereich der Flügelvorderkante 35 und der Flügelhinterkante 36 befestigt.
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Zum Erzeugen der Verstellbewegung 34 enthalten die Antriebsmittel 16 für jede Längsholmanordnung 27 eine dritte Antriebseinheit 42, bei der es sich wiederum um einen Elektroantrieb, insbesondere einen Servo handelt kann.
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Alle Bewegungen eines Schlagflügels 12 können zweckmäßigerweise unabhängig voneinander ausgeführt werden. Eine nicht weiter abgebildete elektronische Steuereinrichtung, die an Bord des Fortbewegungsgerätes 1 vorhanden sein kann, ist in der Lage, die Bewegungen zu koordinieren. Abgesehen davon wäre auch eine unmittelbare manuelle Beeinflussung denkbar, je nach Ausführung beispielsweise durch Funkfernsteuermittel oder durch einen sich an Bord des Fortbewegungsgerätes 1 befindenden Piloten.
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Wenn der Schlagflügel 12 die Schlagbewegung 17 ausführt, wird zum einen der vor der Längsholmanordnung 27 liegende vordere Flächenabschnitt 43 und zum anderen der hinter der Längsholmanordnung 27 liegende hintere Flächenabschnitt 44 des Schlagflügels 12 durch den Mediumswiderstand verformt und insbesondere verbogen. Der vordere Flächenabschnitt 43 liegt zwischen der Längsholmanordnung 27 und der Flügelvorderkante 35, der hintere Flächenabschnitt 44 liegt zwischen der Längsholmanordnung 27 und der Flügenhinterkante 36.
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Durch das Verstellen der Längsholmanordnung 27 verändert sich, wie ein Vergleich der 3, 5 und 7 deutlich macht, die Flächenverteilung zwischen dem vorderen Flächenabschnitt 43 und dem hinteren Flächenabschnitt 44.
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In 5 ist die Längsholmanordnung 27 bei Einnahme einer neutralen Arbeitsposition gezeigt. Die Längsholmanordnung 27 verläuft hier insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 15 oder kann mit dieser zusammenfallen. Die 6 zeigt, wie bei einem Flügelschlag nach oben die Längsholmanordnung 27 von unten her gegen den Schlagflügel 12 drückt, wobei das umgebende Medium die beiden Flächenabschnitte 43, 44 so beaufschlagt, dass selbige nach unten gebogen werden. Das Flächenverhältnis zwischen dem vorderen und dem hinteren Flächenabschnitt 43, 44 ist hierbei derart, dass weder ein Vorwärtsschub noch ein Rückwärtsschub erzeugt wird.
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Um eine Vorwärtsbewegung des Fortbewegungsgerätes 1 hervorzurufen, wird die Längsholmanordnung 27 um die Schwenkachse 37 in beispielsweise die aus 1 und 3 ersichtliche vordere Arbeitsposition verschwenkt. Sie nimmt nun bezüglich der Längsachse 15 einen positiven Winkel 45 ein. Der vordere Flächenabschnitt 43 hat sich zugunsten des hinteren Flächenabschnittes 44 verkleinert, der Druckpunkt des Schlagflügels 12 ist nach vorne gewandert. Die 4 zeigt die veränderte Profilierung des Schlagflügels 12 bei der Aufwärtsbewegung. Die durch das Medium erzeugte Verformung des Schlagflügels 12 resultiert in einem Flügelprofil, das einen Vorwärtsschub erzeugt.
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Umgekehrt wird ein Rückwärtsschub generiert, wenn die Schlagbewegung 17 in einem Zustand ausgeübt wird, bei dem die Längsholmanordnung 27 ausgehend von der neutralen Arbeitsposition in die aus 7 und 8 hervorgehende hintere Arbeitsposition verschwenkt worden ist. Hier liegt ein negativer spitzer Winkel 46 zwischen der vorzugsweise eine lineare Erstreckung aufweisenden Längsholmanordnung 27 und der Längsachse 15 vor. Der bei der Schlagbewegung 17 auftretende Effekt ist nun entgegengesetzt zu demjenigen der 3 und 4, so dass ein Rückwärtsschub erzeugt wird.
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Das Fortbewegungsgerät 1 kann also allein durch Verändern der Arbeitsposition der Längsholmanordnung 27 seine Fortbewegungsrichtung verändern.
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Man hat außerdem die Möglichkeit, die Fortbewegungsgeschwindigkeit sowohl nach vorwärts als auch nach rückwärts stufenlos zu variieren, indem man die Längsholmanordnung 27 in Arbeitspositionen verbringt, die zwischen der neutralen Arbeitsposition und einerseits der vorderen Arbeitsposition sowie andererseits der hinteren Arbeitsposition liegen.
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Alle Einstellungen sind zweckmäßigerweise proportional möglich, so dass stufenlose Variationen im Bewegungsverhalten des Fortbewegungsgerätes 1 durchführbar sind.
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Die Länge der Längsholmanordnung 27 hängt insbesondere vom Umriß des zugeordneten Schlagflügels 12 ab. Regelmäßig wird sie geringer sein als die Länge des Schlagflügels 12 selbst, um zu vermeiden, dass die Längsholmanordnung 27 beim Verschwenken mit ihrem äußeren Endabschnitt aus dem Umriß des Schlagflügels 12 heraustritt.
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Exemplarisch besteht die Längsholmanordnung 27 aus einem einzigen Längsholm, der hier stabförmig ausgebildet ist. Es handelt sich vorzugsweise um einen Kohlefaserstab. Andere Materialien sind aber ebenfalls denkbar. Als wichtig wird angesehen, dass die Längsholmanordnung 27 eine ein Verbiegen weitestgehend vermeidende starre Struktur aufweist und dennoch hoch belastbar ist, bei zugleich geringem Gewicht.
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Das Fortbewegungsgerät 1 des Ausführungsbeispiels ist mit einem Paar von Flügeleinheiten 7 ausgestattet. Je nach Komplexität des Fortbewegungsgerätes können auch mehrere solcher Paare von Flügeleinheiten 7 vorhanden sein. Die Flügelanordnung 6 wäre im übrigen auch im Zusammenhang mit Rotorsystemen einsetzbar.
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Zum Ausführungsbeispiel lässt sich zusammenfassend festhalten, dass es wird eine Flügelanordnung 6 zeigt, die für den Antrieb eines Fortbewegungsgerätes 1 nutzbar ist. Die Flügelanordnung 6 enthält mindestens einen zu einer Schlagbewegung antreibbaren Schlagflügel 12, der durch eine Längsholmanordnung 27 lokal abgestützt wird. Die nicht abgestützten Bereiche des Schlagflügels 12 können sich beim Flügelschlag verformen, um einen Schub hervorzurufen. Die Intensität und Richtung des Schubes kann dadurch beeinflusst werden, dass die Längsholmanordnung 27 relativ zum Schlagflügel 12 nach vorne oder nach hinten verlagert und insbesondere verschwenkt wird.