DE102013011378A1

DE102013011378A1 - Framework for a missile

Info

Publication number: DE102013011378A1
Application number: DE102013011378.4A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-09
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2015-01-15
Also published as: DE202013012262U1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rahmen (12) für einen Flugkörper (10), insbesondere für einen Multikopter (10), mit einem ersten Rahmenteil (14), das dazu ausgebildet ist mindestens eine erste Auftriebseinheit (40, 42, 44, 46, 48, 50) zu halten, einem zweiten Rahmenteil (16), das dazu ausgebildet ist mindestens eine zweite Auftriebseinheit (36, 38) zu halten, und einem dritten Rahmenteil (18), wobei das erste Rahmenteil (14) und das zweite Rahmenteil (16) miteinander mittels des dritten Rahmenteils (18) mechanisch verbunden sind.The invention relates to a frame (12) for a missile (10), in particular for a multicopter (10), having a first frame part (14) which is designed to have at least one first buoyancy unit (40, 42, 44, 46, 48, 50), a second frame part (16) adapted to hold at least one second buoyancy unit (36, 38) and a third frame part (18), the first frame part (14) and the second frame part (16) are mechanically connected to each other by means of the third frame part (18).

Description

Die Erfindung betrifft einen Rahmen für einen Flugkörper, insbesondere für einen Multikopter. Zudem betrifft die Erfindung einen entsprechenden Flugkörper, insbesondere einen Multikopter.The invention relates to a frame for a missile, in particular for a multicopter. In addition, the invention relates to a corresponding missile, in particular a multicopter.

Ein solcher Rahmen und ein solcher Flugkörper sind beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 20 2006 013 909 U1 bekannt.Such a frame and such a missile are for example from the German utility model DE 20 2006 013 909 U1 known.

Flugkörper weisen typischerweise einen Rumpf oder eine Rumpfstruktur auf, die dazu ausgebildet ist Lasten wie beispielsweise einen Piloten oder Nutzlast zu tragen. Bei der Konstruktion derartiger Rümpfe und Rumpfstrukturen ist in der Luft- und Raumfahrt das Ziel eine möglichst hohe Stabilität bei möglichst geringem Gewicht zu erreichen, da dann der entsprechende Flugkörper entweder energetisch sparsam betrieben werden oder mehr Nutzlast tragen kann.Missiles typically include a fuselage or hull structure that is configured to carry loads such as a pilot or payload. In the construction of such hulls and fuselage structures in aerospace the goal is to achieve the highest possible stability with the lowest possible weight, since then the corresponding missile can either be operated energetically sparingly or can carry more payload.

Neben den allgemein bekannten Flugkörpern sind in den letzten Jahren immer mehr Multikopter auf den Markt gelangt. Multikopter sind Drehflügler und zeichnen sich durch mehrere Auftriebseinheiten aus. Somit weisen sie keine oder nur wenige starre Auftriebsflächen auf. Diese Multikopter sind häufig als unbemannte Flugkörper, also Drohnen, ausgebildet. Sie werden vorzugsweise für den Lasttransport eingesetzt, zum Beispiel für den Transport von Foto- und Videokameras. Hierdurch lassen sich Foto- und Videoaufnahmen aus besonderen Kameraperspektiven aufnehmen. Zudem können mit Multikoptern schwer- oder unzugängliche Orte erreicht und beispielsweise gefilmt werden.In addition to the well-known missiles more and more multicopters have entered the market in recent years. Multicopters are rotorcraft and are characterized by several buoyancy units. Thus, they have no or only a few rigid buoyancy surfaces. These multicopters are often designed as unmanned missiles, ie drones. They are preferably used for load transport, for example for the transport of photo and video cameras. This allows photo and video recordings from special camera angles record. In addition, with multicopters, difficult or inaccessible places can be reached and, for example, filmed.

Es gibt eine Vielzahl von Vorschlägen und Konzepten zum Aufbau von Multikoptern. Ein wesentlicher Aspekt ist die Anordnung und Anzahl der Auftriebseinheiten, die den jeweiligen Multikoptertypen ihren Namen geben. So werden beispielsweise ein Multikopter mit vier Auftriebseinheiten als Quadrokopter und ein Multikopter mit acht Auftriebseinheiten als Oktokopter bezeichnet. Bei der Konstruktion derartiger Multikopter stehen insbesondere ein energieeffizienter Betrieb und eine stabile Fluglage im Vordergrund. Dies ermöglicht einen langen und sicheren Flug. Ferner ergibt sich bei dem Einsatz von Kameras die Möglichkeit verwackelungsfreie Fotos bzw. präzise Videofahrten aufzunehmen.There are a variety of proposals and concepts for building multicopters. An essential aspect is the arrangement and number of buoyancy units, which give their names to the respective multicopper types. For example, a multicopter with four buoyancy units as a quadrocopter and a multicopter with eight buoyancy units are referred to as an octocopter. In the construction of such multicopters are in particular an energy-efficient operation and a stable attitude in the foreground. This allows a long and safe flight. Furthermore, the use of cameras results in the possibility of taking shake-free photos or precise video rides.

Die eingangs genannte DE 20 2006 013 909 U1 beschreibt einen Quadrokopter mit einem zentral angebrachten Basiselement und über Steck- und Schraubverbindung lösbar am Basiselement angebrachten Auftriebseinheiten. Hieraus erfolgt ein sehr symmetrischer Aufbau des Flugkörpers, der dazu führt, dass die getragene Nutzlast sowie die notwendige Elektronik, wie bspw. eine Empfangseinheit, ein Steuergerät und eine Sendeeinheit, zentral am Basiselement angeordnet werden müssen. Dies folgt daraus, dass der Schwerpunkt des Flugkörpers im Zentrum zwischen den Auftriebseinheiten gehalten werde muss. Eine andere Anordnung könnte dazu führen, dass der Schwerpunkt aus dem Zentrum heraus verlagert wird und damit der Flugkörper eine weniger stabile Fluglage bekommt. Bei geringfügigem Versatz des Schwerpunkts zum Mittelpunkt derartiger Quadrokopter besteht zusätzlich die Möglichkeit eines Trimmens durch unterschiedliche Ansteuerung der Auftriebseinheiten. Trimmen dient jedoch lediglich der Feinjustierung. Ein übermäßiges Trimmen führt dazu, dass der Flugkörper in seinen Flugleistungen eingeschränkt wird.The aforementioned DE 20 2006 013 909 U1 describes a quadrocopter with a centrally mounted base member and via plug and screw detachably mounted on the base element buoyancy units. This results in a very symmetrical structure of the missile, which causes the payload and the necessary electronics, such as, for example, a receiving unit, a control unit and a transmitting unit, must be arranged centrally on the base element. This follows from the fact that the center of gravity of the missile must be kept in the center between the buoyancy units. A different arrangement could cause the center of gravity to be displaced out of the center, thus giving the missile a less stable attitude. With a slight offset of the center of gravity to the center of such quadrocopter there is also the possibility of trimming by different control of the buoyancy units. Trimming, however, is only for fine adjustment. Excessive trimming causes the missile to be restricted in its flight performance.

Ein Nachteil des oben beschriebenen Standes der Technik ist es, dass, wie oben bereits ausgeführt, die gesamte notwendige Bordelektronik und -elektrik in einem gemeinsamen Bereich angeordnet werden muss. Hierbei kommt es bei einer Vielzahl von Steuergeräten, Sensoren sowie Empfangs- und Sendeeinheiten häufig zu gegenseitigen Störungen, die eine sichere Steuerung des Flugkörpers beeinträchtigen oder sogar verhindern können. Ferner kann dadurch eine Übertragungsqualität verschlechtert werden, beispielsweise von übertragenen Videodaten über einen Videosender. Insbesondere kann der Videosender die Arbeit eines Fluglagereglers stören. Weiter können die Sensoren, wie beispielsweise ein elektronischer Kompass oder ein GPS-System, beispielsweise durch Emissionen eines Motorreglers, also durch magnetische Abstrahlung einer Leistungselektronik, in ihrer Funktion beeinträchtigt werden.A disadvantage of the prior art described above is that, as already explained above, all the necessary on-board electronics and electrics must be arranged in a common area. In the case of a multiplicity of control devices, sensors as well as receiving and transmitting units, mutual disturbances often occur, which can impair or even prevent a safe control of the missile. Further, a transmission quality may be deteriorated thereby, for example, from transmitted video data via a video transmitter. In particular, the video transmitter may interfere with the work of an attitude controller. Next, the sensors, such as an electronic compass or a GPS system, for example, by emissions of a motor controller, so by magnetic radiation of power electronics, are impaired in their function.

Ein weiterer Nachteil des oben beschriebenen Standes der Technik ist es, dass in Form und Massenverteilung unterschiedlich ausgebildete Nutzlasten unterschiedliche Schwerpunkte am Flugkörper bedingen. Ein Ausgleich ist dann nur durch ein Anbringen zusätzlicher Gegengewichte möglich, was zu einer unerwünschten Erhöhung der Flugmasse mit all ihren Nachteilen führt.A further disadvantage of the prior art described above is that differently shaped payloads in terms of shape and mass distribution cause different focuses on the missile. Compensation is then possible only by attaching additional counterweights, which leads to an undesirable increase in the flying mass with all its disadvantages.

Ein weiterer Nachteil des oben beschriebenen Standes der Technik ist es, das aufgrund des symmetrischen Aufbaus für einen Piloten oder Beobachter am Boden schwer erkennbar ist, in welche Richtung der Flugkörper ausgerichtet ist. Dies ist insbesondere dann relevant, wenn von dem Flugkörper eine Kamera getragen wird und diese von einem entfernt stehenden Piloten auf einen bestimmten Bereich ausgerichtet werden soll.Another disadvantage of the prior art described above is that it is difficult to see in which direction the missile is aligned due to the symmetrical construction for a pilot or observer on the ground. This is particularly relevant when a camera is carried by the missile and this is to be aligned by a remote pilots on a particular area.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Rahmen für einen Flugkörper sowie einen entsprechenden Flugkörper bereitzustellen, die einen einfachen und sicheren Betrieb des Flugkörpers ermöglichen und gleichzeitig auf wirtschaftliche Weise verschiedenen Nutzlastanforderungen Rechnung tragen können.It is therefore an object of the invention to provide a frame for a missile and a corresponding missile that allow easy and safe operation of the missile and at the same time economical Way different payload requirements can take into account.

Diese Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung durch einen Rahmen der eingangs genannten Art gelöst, mit einem ersten Rahmenteil, das dazu ausgebildet ist mindestens eine erste Auftriebseinheit zu halten, einem zweiten Rahmenteil, das dazu ausgebildet ist mindestens eine zweite Auftriebseinheit zu halten, und einem dritten Rahmenteil, wobei das erste Rahmenteil und das zweite Rahmenteil miteinander mittels des dritten Rahmenteils mechanisch verbunden sind.This object is achieved according to one aspect of the invention by a frame of the type mentioned, with a first frame part, which is adapted to hold at least a first buoyancy unit, a second frame part, which is adapted to hold at least a second buoyancy unit, and a third frame part, wherein the first frame part and the second frame part are mechanically connected to each other by means of the third frame part.

Diese Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung durch einen Flugkörper der eingangs genannten Art gelöst, mit einem Rahmen der vorgenannten Art, wobei an dem ersten Rahmenteil mindestens eine erste Auftriebseinheit angeordnet ist, wobei an dem zweiten Rahmenteil mindestens eine zweite Auftriebseinheit angeordnet ist.This object is achieved according to a further aspect of the invention by a missile of the type mentioned, with a frame of the aforementioned type, wherein at least a first buoyancy unit is arranged on the first frame part, wherein at least one second buoyancy unit is arranged on the second frame part.

Die Erfindung basiert damit auf der Idee, dass der Rahmen des Flugkörpers zumindest in drei Rahmenteile unterteilt ist. Die jeweiligen Rahmenteile können dabei mehrteilig ausgebildet sein.The invention is thus based on the idea that the frame of the missile is subdivided into at least three frame parts. The respective frame parts can be designed in several parts.

Das erste und das zweite Rahmenteil zeichnen sich dadurch aus, dass sie voneinander unterschiedliche Auftriebseinheiten halten. Das bedeutet, dass die mindestens eine Auftriebseinheit, die vom ersten Rahmenteil gehalten wird, eine andere Auftriebseinheit ist, als die mindestens eine Auftriebseinheit, die vom zweiten Rahmenteil gehalten wird.The first and the second frame part are characterized by the fact that they hold different buoyancy units from each other. This means that the at least one buoyancy unit which is held by the first frame part is a different buoyancy unit than the at least one buoyancy unit which is held by the second frame part.

Das dritte Rahmenteil hält vorzugsweise keinerlei Auftriebseinheiten, sondern dient dazu, das erste und das zweite Rahmenteil mechanisch miteinander zu verbinden. Aufgrund dieser Struktur und Aufgabenverteilung für die einzelnen Rahmenteile ergibt sich ein längs gestreckter Rahmen, der beispielsweise zweidimensional betrachtet hantelartig ausgebildet sein kann. Dies folgt daraus, dass das dritte Rahmenteil für eine Verbindung der beiden weiteren Rahmenteile verwendet wird und somit von geringeren Ausmaßen sein kann als das erste und das zweite Rahmenteil. Das erste und das zweite Rahmenteil hingegen dienen vorzugsweise neben dem Halten der Auftriebseinheiten auch zum Halten von unterschiedlichen Lasten. Zu den Lasten gehört die notwendige Bordelektronik und -elektrik, wie zum Beispiel eine Steuereinheit, Sensoren, eine Energiequelle, Empfängereinheiten, Sendeeinheiten und eine Leistungselektronik. Weiter kann zu den Lasten eine Nutzlast gehören, wie beispielsweise eine Foto- oder Videokamera.The third frame part preferably does not hold any buoyancy units, but serves to mechanically connect the first and the second frame part with each other. Due to this structure and task distribution for the individual frame parts results in an elongated frame, which may for example be considered dumbbell-shaped in two dimensions. This follows from the fact that the third frame part is used for a connection of the two further frame parts and thus can be of smaller dimensions than the first and the second frame part. The first and the second frame part, however, are preferably used in addition to holding the buoyancy units for holding different loads. Loads include the necessary on-board electronics and electrics, such as a control unit, sensors, an energy source, receiver units, transmission units and power electronics. Further, the payload may include a payload, such as a camera or video camera.

Vorteilhaft hierbei ist es, dass die unterschiedlichen elektronischen Komponenten auf das erste und das zweite Rahmenteil derart aufgeteilt werden können, sodass gegenseitige Störungen minimiert oder ganz verhindert werden. Beispielsweise kann ein Fluglageregler auf dem ersten Rahmenteil angeordnet sein, wohingegen ein Videosender an dem zweiten Rahmenteil angeordnet ist. Die daraus resultierende Beabstandung dieser beispielhaft genannten elektronischen Komponenten ermöglicht einen störungsfreien und sicheren Betrieb des Fluglagereglers und sichert gleichzeitig eine hohe Sendequalität des Videosenders. Durch das Auslegen des dritten Rahmenteils mit geringen Ausmaßen kann Material und damit Masse gegenüber herkömmlichen Konstruktionen eingespart werden, wobei eine Stabilität des Rahmens beibehalten wird.It is advantageous here that the different electronic components can be distributed to the first and the second frame part in such a way that mutual interference is minimized or completely prevented. For example, an attitude control can be arranged on the first frame part, whereas a video transmitter is arranged on the second frame part. The resulting spacing of these exemplified electronic components enables a trouble-free and safe operation of the flight control controller and at the same time ensures a high transmission quality of the video transmitter. By laying out the third frame part with small dimensions material and thus mass over conventional constructions can be saved, with a stability of the frame is maintained.

Als weiterer Vorteil ergibt sich die Möglichkeit, die Herstellung des Rahmens – und damit des Flugkörpers – modular zu gestalten. Hierbei ist es denkbar, das erste Rahmenteil und das zweite Rahmenteil für mehrere Flugkörpervarianten beizubehalten, wohingegen das dritte Rahmenteil in seinen Maßen verändert wird. Hierdurch wird erreicht, dass der gesamte Rahmen in seiner Größe auf einfache und wirtschaftliche Weise variiert werden kann. Damit ist es möglich notwendige Abstände zwischen Komponenten der Bordelektronik und -elektrik einfach umzusetzen. Gleichzeitig wird die Möglichkeit gegeben den Schwerpunkt des Flugkörpers bei Bedarf verändern zu können. Das Verändern des Schwerpunkts kommt insbesondere dann in Betracht, wenn der Flugkörper auf bestimmte Nutzlasten ausgelegt werden soll. Beispielsweise können so Flugkörper auf unterschiedliche Kameras oder Kameras mit unterschiedlich großen Objektiven angepasst werden.Another advantage is the ability to make the production of the frame - and thus the missile - modular. In this case, it is conceivable to maintain the first frame part and the second frame part for a plurality of missile variants, whereas the third frame part is changed in its dimensions. This ensures that the entire frame can be varied in size in a simple and economical manner. This makes it possible to easily implement necessary distances between components of the on-board electronics and electrics. At the same time the possibility is given to be able to change the center of gravity of the missile if necessary. Changing the center of gravity is particularly considered when the missile is to be designed for specific payloads. For example, missiles can be adapted to different cameras or cameras with lenses of different sizes.

Ferner ergibt sich als weiterer Vorteil eine einfache Handhabung des Flugkörpers. Aufgrund der gut erkennbaren weniger symmetrischen Struktur gegenüber des aus dem Stand der Technik bekannten Rahmens ist eine Ausrichtung des Flugkörpers im Flug von einem Piloten oder Beobachter vom Boden aus sehr einfach zu erkennen.Furthermore, as a further advantage results in easy handling of the missile. Due to the easily recognizable less symmetrical structure over the prior art frame, alignment of the missile in flight by a pilot or observer from the ground is very easy to detect.

Besonders bevorzugt ist es, wenn eines oder mehrere der Rahmenteile aus einem Verbundmaterial bestehen. Dies kann beispielsweise ein kohlenstoffbasiertes Verbundmaterial wie CFK sein. Denkbar sind aber auch andere Materialien wie beispielsweise Holz, Titan, Aluminium, Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) und weitere Werkstoffe, die aus der Luft- und Raumfahrt bzw. dem Modellbau bekannt sind.It is particularly preferred if one or more of the frame parts consist of a composite material. This may be, for example, a carbon-based composite material such as CFRP. Conceivable, however, are other materials such as wood, titanium, aluminum, glass fiber reinforced plastic (GRP) and other materials that are known from the aerospace and model making.

Aufgrund der bereits beschriebenen längsgestreckten Form ergibt sich als besonderer Vorteil, dass der Flugkörper besonders stabil in der Luft schwebt und fliegt sowie besonders stabil auf dem Boden steht. Die Stabilität am Boden wird insbesondere dann erreicht, wenn der Flugkörper Landebeine aufweist, bspw. in Form von Kufen oder Stelzen, die möglichst weit voneinander beabstandet sind.Due to the already described elongated shape results in a particular advantage that the missile floats particularly stable in the air and flies and is particularly stable on the ground. The stability on the ground is achieved in particular when the missile Landebeine in the form of runners or stilts, for example, which are spaced as far as possible from each other.

Insgesamt ergibt sich somit die Möglichkeit einen Rahmen für einen Flugkörper sowie einen entsprechenden Flugkörper bereitzustellen, dessen Ausrichtung in der Luft vom Boden her sehr einfach erkannt werden kann, wobei ein sehr stabiles Flugverhalten nach aerodynamischen sowie nach elektronischen Gesichtspunkten erreicht wird. Gleichzeitig wird die Möglichkeit gegeben in sehr einfacher und wirtschaftlicher Weise geänderten Nutzlastanforderungen Rechnung zu tragen.Overall, this results in the possibility to provide a framework for a missile and a corresponding missile whose orientation in the air from the ground can be very easily detected, with a very stable flight behavior is achieved by aerodynamic and electronic aspects. At the same time the possibility is given to take account of changed payload requirements in a very simple and economical way.

Somit ist die Aufgabe vollständig gelöst.Thus, the task is completely solved.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind das erste Rahmenteil und zweite Rahmenteil im Wesentlichen entlang einer den beiden Rahmenteilen nach einem Zusammenbau gemeinsamen Längsachse des Flugkörpers angeordnet.In a preferred embodiment, the first frame part and the second frame part are arranged substantially along a longitudinal axis of the missile common to the two frame parts after assembly.

In dieser Ausgestaltung definiert sich eine Längsachse des Flugkörpers durch die Anordnung der drei Rahmenteile. Daraus ergibt sich, dass die Rahmenteile entlang der Längsachse aufeinanderfolgend angeordnet sind und nicht beispielsweise entlang einer Hochachse. Die Längsachse ist dabei, wie in der Luft- und Raumfahrttechnik üblich, vorzugsweise in Richtung der Flugrichtung des Flugkörpers ausgerichtet.In this embodiment, a longitudinal axis of the missile defined by the arrangement of the three frame parts. It follows that the frame parts are arranged successively along the longitudinal axis and not for example along a vertical axis. The longitudinal axis is, as usual in the aerospace industry, preferably aligned in the direction of flight of the missile.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Rahmenteile zumindest in einer räumlichen Dimension symmetrisch zu der Längsachse ausgebildet sind, vorzugsweise in Richtung der Quer- und/oder Hochachse. Vorteilhaft hierbei ist es, dass aufgrund einer variablen Rahmengeometrie der Schwerpunkt des Flugkörpers entlang der Längsachse verändert werden kann. Somit kann der Schwerpunkt entlang einer Schwerlinie durch das Variieren der Rahmengeometrie verlagert werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn zum Verändern der Rahmengeometrie und/oder des Schwerpunktes die Erstreckung des dritten Rahmenteils in Richtung der Längsachse verändert wird. Folglich können das erste und das zweite Rahmenteil in ihrer Struktur beibehalten werden und nur in ihrer Beabstandung zueinander verändert werden. Somit können auch bereits bestehende Flugkörper bei Bedarf nachgerüstet werden.It is particularly preferred if the frame parts are formed at least in a spatial dimension symmetrical to the longitudinal axis, preferably in the direction of the transverse and / or vertical axis. The advantage here is that due to a variable frame geometry of the center of gravity of the missile along the longitudinal axis can be changed. Thus, the center of gravity can be displaced along a gravity line by varying the frame geometry. It is particularly preferable if, for changing the frame geometry and / or the center of gravity, the extent of the third frame part is changed in the direction of the longitudinal axis. Consequently, the first and second frame parts can be maintained in their structure and changed only in their spacing from each other. Thus, existing missiles can be retrofitted if necessary.

Dies ist insbesondere bei einem Einsatz von Foto- und Videokameras als Nutzlast von Vorteil. Beispielsweise ergeben sich durch eine Objektivwahl unterschiedliche Schwerpunkte entlang der Längsachse, sofern die Kamera in Richtung der Längsachse ausgerichtet ist. Somit kann der Rahmen in einfacher Weise an den veränderten Schwerpunkt angepasst werden, wobei gleichzeitig eine Tragevorrichtung unverändert eingesetzt werden kann. Als Tragevorrichtung können beispielsweise Haltemittel wie eine Strebenkonstruktion oder eine Spantenkonstruktion vorgesehen sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Tragevorrichtung für die Nutzlast am ersten Rahmenteil angeordnet ist.This is particularly advantageous when using photo and video cameras as a payload. For example, different focal points along the longitudinal axis result from a lens choice, provided that the camera is aligned in the direction of the longitudinal axis. Thus, the frame can be easily adapted to the changed center of gravity, at the same time a support device can be used unchanged. For example, holding means such as a strut construction or a frame construction can be provided as the carrying device. It is particularly preferred if the carrying device for the payload is arranged on the first frame part.

In einer weiteren Ausgestaltung weist das erste Rahmenteil und/oder das zweite Rahmenteil jeweils mindestens eine Rahmenplatte auf.In a further embodiment, the first frame part and / or the second frame part in each case at least one frame plate.

In dieser Ausgestaltung weist zumindest das erste und/oder das zweite Rahmenteil zumindest ein Bauelement mit einer plattenförmigen Struktur auf. Ferner ist es denkbar, dass ein Rahmenteil aus mehreren Bauelementen, insbesondere Rahmenplatten, gebildet ist.In this embodiment, at least the first and / or the second frame part has at least one component with a plate-shaped structure. Furthermore, it is conceivable that a frame part is formed from a plurality of components, in particular frame plates.

Ein Vorteil der Rahmenplatte ist es, dass sie besonders einfach und wirtschaftlich hergestellt werden kann, insbesondere aus Verbundmaterial. Dabei ist eine große Anzahl unterschiedlicher Formen möglich, die beispielsweise der Anzahl an Auftriebseinheiten Rechnung tragen. Gleichzeitig kann die Rahmenplatte besonders einfach mit Ausnehmungen versehen werden, die Material und damit Masse einsparen. Dies kann beispielsweise in den Bereichen der Rahmenplatten erfolgen, in denen im Flug nur wenige oder gar keine mechanischen Kräfte wirken. Gleichzeitig wird der modulare Aufbau des gesamten Rahmens vereinfacht. Für einen Rahmen können unterschiedliche Formen der Rahmenplatten für das erste und zweite Rahmenteil sowie unterschiedliche dritte Rahmenteile miteinander kombiniert werden. Somit können sehr einfach und wirtschaftlich Rahmen für individuelle Anforderungen hergestellt werden.An advantage of the frame plate is that it can be made particularly simple and economical, in particular of composite material. In this case, a large number of different shapes is possible, for example, take into account the number of buoyancy units. At the same time, the frame plate can be particularly easily provided with recesses that save material and thus mass. This can be done, for example, in the areas of the frame plates in which act in flight only a few or no mechanical forces. At the same time, the modular structure of the entire frame is simplified. For a frame different shapes of the frame plates for the first and second frame part as well as different third frame parts can be combined. Thus, very simple and economical framework for individual requirements can be produced.

Weiterhin ist es besonders bevorzugt, wenn das dritte Rahmenteil aus mindestens einem Kreisrundrohr besteht. Kreisrundrohre erbringen eine sehr hohe Stabilität bei gleichzeitig geringem Gewicht. Zur Erhöhung der Stabilität kann weiterhin ein Durchmesser des Kreisrundrohrs angepasst werden. Hierbei ist es besonders von Vorteil, wenn zwischen dem ersten oder zweiten Rahmenteil und dem dritten Rahmenteil eine lösbare Verbindung besteht. Alternativ können die Rahmenteile durch Schraubverbindungen, Klebeverbindungen oder durch eine integrale Bauweise miteinander verbunden werden.Furthermore, it is particularly preferred if the third frame part consists of at least one circular circular tube. Circular round tubes provide a very high stability and low weight. To increase the stability, a diameter of the round circular tube can be further adjusted. It is particularly advantageous if there is a detachable connection between the first or second frame part and the third frame part. Alternatively, the frame parts can be connected to one another by screw connections, adhesive connections or by an integral construction.

In einer weiteren Ausgestaltung sind das erste Rahmenteil und/oder das zweite Rahmenteil jeweils relativ zu dem dritten Rahmenteil verlagerbar.In a further embodiment, the first frame part and / or the second frame part are each displaceable relative to the third frame part.

In dieser Ausgestaltung ist zumindest das erste Rahmenteil oder das zweite Rahmenteil relativ zum dritten Rahmenteil verlagerbar. Dies kann beispielsweise durch eine Klemmverbindung von dem ersten oder zweiten Rahmenteil mit dem dritten Rahmenteil erreicht werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn das entsprechend erste oder zweite Rahmenteil aus mehreren Komponenten besteht, zwischen denen das dritte Rahmenteil geklemmt wird.In this embodiment, at least the first frame part or the second frame part is displaceable relative to the third frame part. This can be achieved for example by a clamping connection of the first or second frame part with the third frame part. It is particularly preferred if the corresponding first or second frame part consists of several components, between which the third frame part is clamped.

Ein Vorteil hierbei ist es, dass eine Längenveränderung des Rahmens, insbesondere in Richtung der Längsachse, während und auch nach einer Herstellung schnell und einfach angepasst werden kann. Somit können sehr einfach Anforderungen in Bezug auf den Abstand des ersten Rahmenteils zum zweiten Rahmenteil mit den bereits oben genannten Vorteilen umgesetzt werden.One advantage here is that a change in the length of the frame, in particular in the direction of the longitudinal axis, can be adapted quickly and easily during and also after production. Thus, very simple requirements in relation to the distance of the first frame part to the second frame part with the advantages already mentioned above can be implemented.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Rahmen eine, insbesondere oben angeordnete, erste Haltevorrichtung für eine Energiequelle auf, wobei die erste Haltevorrichtung derart ausgebildet ist, dass die Energiequelle relativ zu dem Rahmen, insbesondere in Richtung der Langsachse, verlagerbar ist.In a further embodiment, the frame has a first holding device for an energy source, in particular arranged at the top, wherein the first holding device is designed such that the energy source can be displaced relative to the frame, in particular in the direction of the longitudinal axis.

In dieser Ausgestaltung weist der Rahmen eine erste Haltevorrichtung für eine Energiequelle auf, die derart ausgebildet ist, dass die Energiequelle auch nach Herstellung des Rahmens relativ zu mindestens einem Rahmenteil verlagert werden kann. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Haltevorrichtung an dem Rahmenteil angeordnet ist; an dem auch eine Nutzlast angebracht werden kann.In this embodiment, the frame has a first holding device for a power source, which is designed in such a way that the energy source can be displaced relative to at least one frame part even after the frame has been produced. It is particularly preferred if the holding device is arranged on the frame part; on which a payload can be attached.

Die Möglichkeit, die Energiequelle selbst zu verlagern bietet den Vorteil, dass der Schwerpunkt des Flugkörpers auch nach Herstellung in einfacher Weise, beispielsweise von einem Benutzer, verändert werden kann. Hierdurch ergibt sich eine erhöhte Flexibilität bei Einsatz des Flugkörpers mit unterschiedlichen Nutzlasten.The possibility of shifting the energy source itself offers the advantage that the center of gravity of the missile can also be changed after production in a simple manner, for example by a user. This results in increased flexibility when using the missile with different payloads.

Der Vorteil ergibt sich insbesondere daraus, dass Energiequellen insbesondere im Bereich unbemannter Flugkörper typischerweise als Akkumulatoren ausgebildet sind, die eine hohe Dichte und relativ hohe Masse aufweisen, weshalb deren Verlagerung besonders starken Einfluss auf den Schwerpunkt hat. Als Energiequellen können aber auch weitere Energiequellen wie beispielsweise Brennstofftanks oder Solarzellen eingesetzt werden.The advantage arises in particular from the fact that energy sources, in particular in the field of unmanned missiles, are typically designed as accumulators which have a high density and a relatively high mass, which is why their displacement has a particularly strong influence on the center of gravity. As energy sources but also other energy sources such as fuel tanks or solar cells can be used.

Die erste Haltevorrichtung ist vorzugsweise über eine lösbare Verbindung mit dem Rahmen verbunden, wie beispielsweise einer Schraubverbindung oder eine Klemmverbindung. Dabei ist es denkbar, dass die Haltevorrichtung zusammen mit der Energiequelle relativ zum Rahmen verlagerbar ist oder dass die Energiequelle innerhalb der Haltevorrichtung relativ zum Rahmen verlagerbar ist. Das Verlagern kann dabei kontinuierlich, beispielsweise durch eine Langlochkonstruktionen, oder diskret, beispielsweise durch vorausgewählte feste Positionen, erfolgen.The first holding device is preferably connected via a releasable connection to the frame, such as a screw or a clamp connection. It is conceivable that the holding device is displaceable relative to the frame together with the energy source or that the energy source within the holding device is displaceable relative to the frame. The shifting can take place continuously, for example through a slot construction, or discretely, for example through preselected fixed positions.

Der Begriff „oben” ist dabei auf die Seite des Rahmens gerichtet, der bei schwebender Fluglage von der Erde abgewendet ist.The term "above" is directed to the side of the frame, which is averted from the earth in suspended attitude.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Rahmen eine zweite Haltevorrichtung für eine Steuereinheit zur Steuerung des Fluges des Flugkörpers auf, wobei die zweite Haltevorrichtung im Bereich des ersten Rahmenteils angeordnet ist.In a further embodiment, the frame has a second holding device for a control unit for controlling the flight of the missile, wherein the second holding device is arranged in the region of the first frame part.

In dieser Ausgestaltung weist der Rahmen eine zweite Haltevorrichtung für eine Steuereinheit auf. Die Steuereinheit ist zumindest ein Teil der Bordelektronik und – elektrik und dient der Steuerung des Fluges des Flugkörpers. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Steuergerät, einen Fluglageregler, eine Empfangsvorrichtung und/oder eine Leistungselektronik zur Steuerung von Elektromotoren handeln.In this embodiment, the frame has a second holding device for a control unit. The control unit is at least part of the on-board electronics and electrics and serves to control the flight of the missile. This may be, for example, a control unit, an airfield controller, a receiving device and / or power electronics for controlling electric motors.

Die Anordnung der zweiten Haltevorrichtung – und damit der Steuereinheit – im Bereich des ersten Rahmenteils bietet die Möglichkeit elektronische und elektrische Komponenten sicher mit diesem Rahmenteil zu verbinden. Ferner ist es denkbar, die zweite Haltevorrichtung ähnlich der ersten Haltevorrichtung auszugestalten, sodass die Steuereinheit relativ zu dem Rahmen verlagerbar ist. Somit ergibt sich eine weitere Möglichkeit zur Einstellung des Schwerpunkts. Dies kann auch entlang anderer Achsen als der Längsachse erfolgen.The arrangement of the second holding device - and thus the control unit - in the region of the first frame part offers the possibility to securely connect electronic and electrical components to this frame part. Further, it is conceivable to design the second holding device similar to the first holding device, so that the control unit is displaceable relative to the frame. Thus, there is another way to adjust the center of gravity. This can also be done along other axes than the longitudinal axis.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Rahmen eine dritte Haltevorrichtung für eine Sendeeinheit, eine Empfangseinheit und/oder einen Sensor auf, wobei die dritte Haltevorrichtung im Bereich des zweiten Rahmenteils angeordnet ist.In a further embodiment, the frame has a third holding device for a transmitting unit, a receiving unit and / or a sensor, wherein the third holding device is arranged in the region of the second frame part.

In dieser Ausgestaltung weist der Rahmen eine dritte Haltevorrichtung auf. Die dritte Haltevorrichtung ist für eine Aufnahme eines Teils der Bordelektronik und -elektrik ausgebildet, insbesondere für eine Sendeeinheit, eine Empfangseinheit und/oder für Sensoren. Sensoren können beispielsweise ein elektronischer Kompass und/oder ein GPS-Empfänger sein. Die Anordnung der zweiten Haltevorrichtung und damit der entsprechenden elektronischen Komponenten im Bereich des zweiten Rahmenteils bietet die Möglichkeit die elektrischen und elektronischen Komponenten sicher mit dem zweiten Rahmenteil zu verbinden. Ferner ist es denkbar, auch die dritte Haltevorrichtung derart auszugestalten, dass die elektronischen Komponenten relativ zu dem Rahmen verlagerbar sind. Somit ergibt sich eine weitere Möglichkeit zur Einstellung des Schwerpunkts. Dies kann auch entlang anderen Achsen als der Längsachse erfolgen.In this embodiment, the frame has a third holding device. The third holding device is designed for receiving a part of the on-board electronics and electrics, in particular for a transmitting unit, a receiving unit and / or for sensors. Sensors may be, for example, an electronic compass and / or a GPS receiver. The arrangement of the second holding device and thus the corresponding electronic components in the region of the second frame part offers the possibility to securely connect the electrical and electronic components to the second frame part. Furthermore, it is conceivable to design the third holding device in such a way that the electronic components can be displaced relative to the frame. Thus, there is another way to adjust the center of gravity. This can also be done along other axes than the longitudinal axis.

Ein besonderer Vorteil ergibt sich dann, wenn sowohl die zweite als auch die dritte Haltevorrichtung eingesetzt werden. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, elektronische und elektrische Komponenten der Bordelektronik und -elektrik voneinander beabstandet an dem Rahmen anzuordnen. Daraus folgt ein besonders störungsfreier Betrieb des Flugkörpers, der zu einer hochsicheren und hochzuverlässigen Flugleistung des Flugkörpers führt.A particular advantage arises when both the second and the third holding device are used. This will be the Possibility created to arrange electronic and electrical components of the on-board electronics and electrics spaced from each other on the frame. This results in a particularly trouble-free operation of the missile, which leads to a highly reliable and highly reliable flight performance of the missile.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das erste Rahmenteil dazu ausgebildet mehr Auftriebseinheiten zu halten als das zweite Rahmenteil.In a further embodiment, the first frame part is designed to hold more buoyancy units than the second frame part.

In dieser Ausgestaltung ergibt sich bezüglich der Anordnung von Auftriebseinheiten an den Rahmenteilen ein asymmetrischer Aufbau. Die Anzahl der möglichen Auftriebseinheiten an dem ersten Rahmenteil ist dabei größer als die Anzahl der möglichen Auftriebseinheiten an dem zweiten Rahmenteil. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Nutzlast im Bereich des ersten Rahmenteils angeordnet ist. Vorteilhaft hierbei ist es, dass zum einen die Nutzlast im Bereich der größeren Anzahl an Auftriebseinheiten angeordnet ist und somit hauptsächlich von diesen getragen wird.In this embodiment, an asymmetrical structure results with respect to the arrangement of buoyancy units on the frame parts. The number of possible buoyancy units on the first frame part is greater than the number of possible buoyancy units on the second frame part. It is provided in particular that the payload is arranged in the region of the first frame part. The advantage here is that, on the one hand, the payload is arranged in the region of the larger number of buoyancy units and is thus mainly carried by them.

Die geringere Anzahl an Auftriebseinheiten im Bereich des zweiten Rahmenteils hat den Vorteil, dass der gesamte Flugkörper aufgrund der Beabstandung zu den Auftriebseinheiten des ersten Rahmenteils sehr gut stabilisiert wird. Weiter werden so weniger Versorgungsleitungen entlang des dritten Rahmenteils zu den Auftriebseinheiten des zweiten Rahmenteils benötigt als bei einer Gleichverteilung der Auftriebseinheiten auf das erste und das zweite Rahmenteil. Voraussetzung hierfür ist eine zentrale Anordnung der Energiequelle im Bereich des ersten Rahmenteils, die alle Auftriebseinheiten versorgt.The smaller number of buoyancy units in the region of the second frame part has the advantage that the entire missile is stabilized very well due to the spacing from the buoyancy units of the first frame part. Furthermore, fewer supply lines are required along the third frame part to the buoyancy units of the second frame part than in the case of an equal distribution of the buoyancy units on the first and the second frame part. A prerequisite for this is a central arrangement of the energy source in the region of the first frame part, which supplies all the buoyancy units.

Bei Anordnung der drei Rahmenteile entlang der Längsachse wird zusätzlich die Möglichkeit geben, das Nickverhalten des Flugkörpers um die Querachse insbesondere durch die am zweiten Rahmenteil angeordneten Auftriebseinheiten zu steuern. Somit wird eine besonders dynamische Steuerung um die Querachse bei gleichzeitig hoher Flugstabilität realisiert.When the three frame parts are arranged along the longitudinal axis, it will additionally be possible to control the pitching behavior of the missile about the transverse axis, in particular through the lifting units arranged on the second frame part. Thus, a particularly dynamic control is realized around the transverse axis with high flight stability.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind zumindest zwei Rahmenteile als integrierte Rahmenteile ausgebildet.In a preferred embodiment, at least two frame parts are formed as integrated frame parts.

In dieser Ausgestaltung liegen zumindest zwei der drei Rahmenteile zumindest teilweise in integraler Bauweise vor. Beispielsweise können das erste und das dritten Rahmenteil zumindest teilweise einstückig ausgebildet sein. Auch ist es denkbar, dass das zweite Rahmenteil und das dritte Rahmenteil einstückig ausgebildet sind. Letztlich besteht auch die Möglichkeit, dass alle drei Rahmenteile einstückig ausgebildet sind.In this embodiment, at least two of the three frame parts are at least partially in an integral construction. For example, the first and the third frame part may be formed at least partially in one piece. It is also conceivable that the second frame part and the third frame part are integrally formed. Ultimately, there is also the possibility that all three frame parts are integrally formed.

Die drei Rahmenteile können vorzugsweise dadurch unterschieden werden, dass das erste und das zweite Rahmenteil vorzugsweise zur Aufnahme von Auftriebseinheiten und der Bordelektronik und -elektrik ausgebildet sind. Das dritte Rahmenteil dient dagegen hauptsächlich zur mechanischen Verbindung des ersten Rahmenteils mit dem zweiten Rahmenteil. Demzufolge ist das dritte Rahmenteil auf möglichst geringes Gewicht bei möglichst hoher mechanischer Stabilität ausgelegt, was in seiner Geometrie und/oder seinem Material Niederschlag findet.The three frame parts can preferably be distinguished by the fact that the first and the second frame part are preferably designed to accommodate buoyancy units and the on-board electronics and electrical system. By contrast, the third frame part mainly serves for mechanically connecting the first frame part to the second frame part. Consequently, the third frame part is designed for the lowest possible weight with the highest possible mechanical stability, which is reflected in its geometry and / or its material.

Vorteilhaft bei einer einstückigen Ausbildungen und integralen Bauweisen ist eine wirtschaftliche Herstellung und eine erhöhte statische Festigkeit gegenüber mehrteiligen Ausgestaltungen.Advantageous in a one-piece designs and integral designs is an economical production and increased static strength over multi-part designs.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Flugkörpers sind an dem ersten Rahmenteil nur im Wesentlichen seitlich zu einer Flugrichtung angeordnete Auftriebseinheiten angeordnet.In a preferred embodiment of the missile, only buoyancy units arranged substantially laterally to a direction of flight are arranged on the first frame part.

In dieser Ausgestaltung ist der Bereich eingeschränkt, in dem Auftriebseinheiten angeordnet sind. Die Auftriebseinheiten sind hier im Wesentlichen seitlich zu der Längsachse angeordnet. Dies gilt insbesondere derart, dass der Bereich der Längsachse in Flugrichtung möglichst frei von Teilen der Auftriebseinheit ist.In this embodiment, the area is restricted, are arranged in the buoyancy units. The buoyancy units are here arranged substantially laterally to the longitudinal axis. This applies in particular such that the region of the longitudinal axis in the direction of flight is as free as possible of parts of the buoyancy unit.

Dies hat den Vorteil, dass bei der Verwendung einer Kamera als Nutzlast der Erfassungsbereich der Kamera frei von störenden Teilen der Auftriebseinheiten ist und somit eine besonders gute Aufnahme ermöglicht wird.This has the advantage that when using a camera as a payload, the detection range of the camera is free of disturbing parts of the buoyancy units and thus a particularly good recording is possible.

Die Auftriebseinheiten weisen vorzugsweise mindestens eine elektrische Maschine sowie einen Rotor, eine Luftschraube, auf, die von einer Steuereinheit im Bereich der Rahmenteile angesteuert werden. In besonders bevorzugten Ausgestaltungen ist die elektrische Maschine über einen Ausleger mit dem jeweiligen Rahmenteil verbunden. Der Ausleger ist dabei ein Teil der Auftriebseinheit. Die Verwendung derartiger Auftriebseinheiten bietet den zusätzlichen Vorteil, dass der gesamte Flugkörper noch modularer aufgebaut ist und somit noch wirtschaftlicher hergestellt werden kann. Durch den modularen Aufbau kann die Anzahl der Auftriebseinheiten in einfacher Weise variiert werden, indem sie bei Bedarf entfernt oder angefügt werden. Gleichzeitig können die Abstände der Auftriebseinheiten zueinander angepasst werden, beispielsweise durch ein Variieren der Länge der Ausleger. Somit können am gleichen Rahmen Rotoren mit unterschiedlichen Durchmessern eingesetzt werden. Somit können die Flugeigenschaften des Flugkörpers, insbesondere in Bezug auf Tragkraft und Beschleunigung, leicht angepasst werden.The buoyancy units preferably have at least one electric machine and a rotor, an air screw, which are controlled by a control unit in the region of the frame parts. In particularly preferred embodiments, the electrical machine is connected via a boom with the respective frame part. The boom is part of the buoyancy unit. The use of such buoyancy units offers the additional advantage that the entire missile is constructed even more modular and thus can be made even more economical. The modular design allows the number of buoyancy units to be easily varied by removing or attaching them as needed. At the same time, the distances of the buoyancy units can be adjusted to each other, for example by varying the length of the boom. Thus rotors with different diameters can be used on the same frame. Thus, the flight characteristics of the missile, especially in terms of carrying capacity and acceleration, can be easily adjusted.

Folglich wird insgesamt ein hochmodulares System zur Erstellung eines Flugkörpers, insbesondere eines unbemannten Multikopters, bereitgestellt. Consequently, a highly modular system for creating a missile, in particular an unmanned multicopper, is provided on the whole.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. Show it:

1 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Flugkörpers gemäß der Erfindung in einer isometrischen Ansicht, 1 1 is an illustration of an embodiment of a missile according to the invention in an isometric view,

2 eine Draufsicht des Flugkörpers aus 1, 2 a plan view of the missile 1 .

3 eine Seitenansicht des Flugkörpers aus 1, 3 a side view of the missile 1 .

4 eine Vorderansicht des Flugkörpers aus 1, und 4 a front view of the missile 1 , and

5 eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Rahmens des Flugkörpers aus 1 in einer Draufsicht. 5 an illustration of a first embodiment of a frame according to the invention of the missile 1 in a top view.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel eines unbemannten Flugkörpers 10 anhand der 1 bis 5 beschrieben. Die 1 bis 4 zeigen das gleiche Ausführungsbeispiel in unterschiedlichen Ansichten. 5 zeigt den Rahmen des Flugkörpers 10 aus den 1 bis 4. Gleiche Bezugszeichen verweisen dabei auf die gleichen Komponenten.The following is an embodiment of an unmanned missile 10 based on 1 to 5 described. The 1 to 4 show the same embodiment in different views. 5 shows the frame of the missile 10 from the 1 to 4 , The same reference numbers refer to the same components.

Der Flugkörper 10 weist als zentrales Bauelement einen Rahmen 12 auf. Der Rahmen 12 definiert ein Koordinatensystem 13 mit einer Abszisse x, einer Ordinate y und einer Applikate z. Der Rahmen 12 weist drei Rahmenteile 14, 16 und 18 auf.The missile 10 has a frame as a central component 12 on. The frame 12 defines a coordinate system 13 with an abscissa x, an ordinate y and an applicate z. The frame 12 has three frame parts 14 . 16 and 18 on.

Das erste Rahmenteil 14 weist eine erste Rahmenplatte 20 und eine zweite Rahmenplatte 22 auf. Die Rahmenplatten 20 und 22 sind in ihrer Form im Wesentlichen deckungsgleich. Weiter sind sie in Richtung der Applikate z übereinander angeordnet. Dabei sind die Rahmenplatten 20 und 22 im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet.The first frame part 14 has a first frame plate 20 and a second frame plate 22 on. The frame plates 20 and 22 are essentially congruent in their form. Further, they are arranged one above the other in the direction of the applicate z. Here are the frame plates 20 and 22 aligned substantially parallel to each other.

Das zweite Rahmenteil 16 weist ebenfalls zwei Rahmenplatten 24 und 26 auf. Die zwei Rahmenplatten 24 und 26 sind kleiner ausgebildet als die zwei Rahmenplatten 20 und 22. Die Rahmenplatten 24 und 26 sind in ihrer Form im Wesentlichen deckungsgleich. Weiter sind sie in Richtung der Applikate z übereinander angeordnet und im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet.The second frame part 16 also has two frame plates 24 and 26 on. The two frame plates 24 and 26 are smaller than the two frame plates 20 and 22 , The frame plates 24 and 26 are essentially congruent in their form. Next, they are arranged one above the other in the direction of the applicate z and aligned substantially parallel to one another.

Das dritte Rahmenteil 18 weist ein erstes Rahmenrohr 28 und ein zweites Rahmenrohr 30 auf. Die beiden Rahmenrohre 28 und 30 dienen als mechanische Verbindung zwischen dem ersten Rahmenteil 14 und dem zweiten Rahmenteil 16. Hierzu sind beide Rahmenrohre 28 und 30 jeweils zwischen den zwei Rahmenplatten 20 und 22 sowie 24 und 26 der jeweiligen Rahmenteile 14 und 16 angeordnet. Die Rahmenteile 20 und 22 sowie 24 und 26 sind paarweise miteinander verschraubt, sodass eine Klemmverbindung zwischen den Rahmenteilen 14, 16 und den Rahmenrohren 28 und 30 besteht.The third frame part 18 has a first frame tube 28 and a second frame tube 30 on. The two frame tubes 28 and 30 serve as a mechanical connection between the first frame part 14 and the second frame part 16 , These are both frame tubes 28 and 30 each between the two frame plates 20 and 22 such as 24 and 26 the respective frame parts 14 and 16 arranged. The frame parts 20 and 22 such as 24 and 26 are screwed together in pairs, so that a clamping connection between the frame parts 14 . 16 and the frame tubes 28 and 30 consists.

Auf einer Oberseite des ersten Rahmenteils 14 ist eine Haltevorrichtung 32 angeordnet, die für eine Befestigung einer Steuereinheit ausgebildet ist. Die Haltevorrichtung 32 ist hier als Gehäuse ausgebildet, die einen entsprechenden Teil einer Bordelektronik und – elektrik aufnehmen kann. Die Ausbildung als Gehäuse hat den Vorteil, dass die Bordelektronik und -elektrik vor Witterungseinflüssen und mechanischen Einflüssen geschützt ist. Die Oberseite ist dabei die Seite des Rahmens 12, die in 2 dargestellt ist.On an upper side of the first frame part 14 is a holding device 32 arranged, which is designed for attachment of a control unit. The holding device 32 is designed here as a housing that can accommodate a corresponding part of an on-board electronics and - electrics. The training as a housing has the advantage that the on-board electronics and electrical system is protected from the weather and mechanical influences. The top is the side of the frame 12 , in the 2 is shown.

Auf der Oberseite des ersten Rahmenteils 14 ist zudem eine zweite Haltevorrichtung 34 angeordnet. Die zweite Haltevorrichtung 34 ist für eine Befestigung einer Energiequelle ausgebildet, insbesondere eines Akkumulators. Zudem ist sie hier als Gehäuse ausgebildet, so dass die Energiequelle vor Witterungseinflüssen und mechanischen Einflüssen geschützt ist.On top of the first frame part 14 is also a second holding device 34 arranged. The second holding device 34 is designed for attachment of an energy source, in particular an accumulator. In addition, it is designed as a housing, so that the energy source is protected from the weather and mechanical influences.

Der Flugkörper 10 weist acht Auftriebseinheiten 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48 und 50 auf. Aufgrund dieser Anzahl an Auftriebseinheiten ist der Flugkörper 10 ein Oktokopter. Jede Auftriebseinheit 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48 und 50 weist einen entsprechenden Ausleger 52, eine Elektromotor 54 sowie einen Rotor 56 auf. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind hier nur der Ausleger 52, der Elektromotor 54 sowie der Rotor 56 der Auftriebseinheit 48 exemplarisch mit Bezugsziffern versehen.The missile 10 has eight buoyancy units 36 . 38 . 40 . 42 . 44 . 46 . 48 and 50 on. Because of this number of buoyancy units is the missile 10 an octocopter. Each buoyancy unit 36 . 38 . 40 . 42 . 44 . 46 . 48 and 50 has a corresponding boom 52 , an electric motor 54 and a rotor 56 on. For clarity, here are only the boom 52 , the electric motor 54 as well as the rotor 56 the buoyancy unit 48 exemplified with reference numerals.

Die Auftriebseinheiten 36 und 38 sind über ihre jeweiligen Ausleger mechanisch mit dem zweiten Rahmenteil 16 verbunden. Die Verbindung der Ausleger erfolgt dabei in gleicher Weise wie die Verbindung des ersten und des zweiten Rahmenteils 14, 16 mit dem dritten Rahmenteil 18.The buoyancy units 36 and 38 are mechanically connected to the second frame part via their respective arms 16 connected. The connection of the boom takes place in the same way as the connection of the first and the second frame part 14 . 16 with the third frame part 18 ,

Die Auftriebseinheiten 40, 42, 44, 46, 48 und 50 sind über ihre jeweiligen Ausleger mit dem ersten Rahmenteil 14 verbunden. Auch hier erfolgt die Verbindung über eine Klemmverbindung, wie sie zwischen dem ersten und zweiten Rahmenteil 14, 16 und dem dritten Rahmenteil 18 beschrieben ist.The buoyancy units 40 . 42 . 44 . 46 . 48 and 50 are above their respective booms with the first frame part 14 connected. Again, the connection via a clamp connection, as they are between the first and second frame part 14 . 16 and the third frame part 18 is described.

An den Auslegern der Auftriebseinheiten 36, 38, 42 und 48 ist jeweils ein Landebein 58, 60, 62 und 64 angebracht. Die Landebeine 58, 60, 62 und 64 sind derart um den Rahmen 12 herum angeordnet, dass ein sicherer Stand des Flugkörpers 10 am Boden sichergestellt ist.On the arms of the buoyancy units 36 . 38 . 42 and 48 is each a Landebein 58 . 60 . 62 and 64 appropriate. The landing legs 58 . 60 . 62 and 64 are so around the frame 12 arranged around that a safe state of the missile 10 is ensured on the ground.

Schließlich weist der Flugkörper 10 eine Tragevorrichtung 66 zur Aufnahme einer Nutzlast 68 auf. Die Nutzlast 68 ist hier eine Fotokamera 68.Finally, the missile points 10 a carrying device 66 for receiving a payload 68 on. The payload 68 Here is a camera 68 ,

Der Rahmen 12 definiert aufgrund der Anordnung der Rahmenteile 14,16 und 18 eine Längsachse 70. Die Längsachse 70 erstreckt sich dabei in Richtung der Abszisse x und damit in Flugrichtung des Flugkörpers 10.The frame 12 defined due to the arrangement of the frame parts 14 . 16 and 18 a longitudinal axis 70 , The longitudinal axis 70 extends in the direction of the abscissa x and thus in the direction of flight of the missile 10 ,

Die dreiteilige Struktur des Rahmens 12 bietet die Möglichkeit, den Rahmen 12 modular aufzubauen und die einzelnen Rahmenteile 14, 16 und 18 individuell an ihre Aufgaben anzupassen.The three-part structure of the frame 12 offers the possibility of the frame 12 build modular and the individual frame parts 14 . 16 and 18 to adapt individually to their tasks.

Das erste Rahmenteil 14 ist hier relativ groß gegenüber den anderen beiden Rahmenteilen 16 und 18 ausgebildet, da es die Nutzlast 68 und den größten Teil der Bordelektronik und -elektrik trägt. Gleichzeitig ermöglicht diese Ausgestaltung des ersten Rahmenteils 14, dass eine große Anzahl an Auftriebseinheiten 40, 42, 44, 46, 48 und 50 direkt an diesem Rahmenteil 14 angeordnet sind. Das zweite Rahmenteil 16 ist kleiner ausgebildet als das erste Rahmenteil 14, da es lediglich zwei Auftriebseinheiten 36 und 38 hält.The first frame part 14 Here is relatively large compared to the other two frame parts 16 and 18 trained as it is the payload 68 and carries most of the on-board electronics and electrics. At the same time allows this configuration of the first frame part 14 that a large number of buoyancy units 40 . 42 . 44 . 46 . 48 and 50 directly on this frame part 14 are arranged. The second frame part 16 is smaller than the first frame part 14 because there are only two buoyancy units 36 and 38 holds.

In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist es ferner vorgesehen, dass an dem zweiten Rahmenteil 16 weitere elektronische Komponenten der Bordelektronik und – elektrik angeordnet sind. Dies sind vorzugsweise die Komponenten, die von den Komponenten des ersten Rahmenteils 14 nicht gestört werden sollen, oder diese nicht stören sollen. Die asymmetrische Verteilung von Auftriebseinheiten ermöglicht es den Großteil der Masse des Flugkörpers 10 im Bereich des ersten Rahmenteils 14 anzuordnen und damit die Flugdynamik zu verbessern.In an embodiment, not shown, it is further provided that on the second frame part 16 Further electronic components of the on - board electronics and electrics are arranged. These are preferably the components of the components of the first frame part 14 should not be disturbed, or should not disturb. The asymmetrical distribution of buoyancy units allows most of the mass of the missile 10 in the area of the first frame part 14 to arrange and thus to improve the flight dynamics.

Das dritte Rahmenteil 18 weist in Form und Struktur deutliche Unterschiede zu dem ersten und zweiten Rahmenteil 14 und 16 auf. Das dritte Rahmenteil 18 besteht aus den zwei Rahmenrohren 28 und 30, die eine besonders hohe Steifigkeit bei relativ geringer Masse aufweisen. Diese Rahmenrohre 28 und 30 haben bei Herstellung des Rahmens 14 den Vorteil, dass sie in ihrer Länge variiert werden können. In alternativen Ausführungsbeispielen können das erste Rahmenteil 14 oder das zweiten Rahmenteil 16 relativ zu den Rahmenrohren 28 und 30 verlagert werden. Die Verwindungsteifigkeit der Rahmenrohre 28 und 30 kann dabei durch Variieren der Durchmesser und der Wandungsdicken verändert werden.The third frame part 18 shows in form and structure significant differences to the first and second frame part 14 and 16 on. The third frame part 18 consists of the two frame tubes 28 and 30 which have a particularly high rigidity at relatively low mass. These frame tubes 28 and 30 have at the production of the frame 14 the advantage that they can be varied in length. In alternative embodiments, the first frame part 14 or the second frame part 16 relative to the frame tubes 28 and 30 be relocated. The torsion resistance of the frame tubes 28 and 30 can be changed by varying the diameter and the wall thicknesses.

Die Rahmenplatten 20, 22, 24 und 26 weisen Aussparungen zum Zweck der Gewichtsreduktion auf. Ferner sind Bohrungen erkennbar, die Schraubverbindung zwischen der jeweils oberen und unteren Rahmenplatte 20 und 22 oder 24 und 26 ermöglichen.The frame plates 20 . 22 . 24 and 26 have recesses for the purpose of weight reduction. Furthermore, holes are visible, the screw connection between the respective upper and lower frame plate 20 and 22 or 24 and 26 enable.

Die Haltevorrichtung 34 ist relativ zu dem ersten Rahmenteil 14 verlagerbar und kann dabei in Richtung der Abszisse x relativ zu der ersten Rahmenplatte 20 verschoben werden. Auf diese Weise kann ein Schwerpunkt des Flugkörpers 10 parallel zu der Langsachse 70 verändert werden.The holding device 34 is relative to the first frame part 14 displaced and can in the direction of the abscissa x relative to the first frame plate 20 be moved. In this way, a focus of the missile 10 parallel to the long axis 70 to be changed.

In einer alternativen Ausgestaltung, die hier nicht dargestellt ist, ist es denkbar, dass die Rahmenrohre 28 und 30 einstückig mit den Rahmenplatten 20 und 22 oder den Rahmenplatten 24 und 26 ausgebildet sind. Die einstückige Ausbildung führt dabei zu einer Erhöhung der mechanischen Steifigkeit und Bruchfestigkeit des gesamten Rahmens 14.In an alternative embodiment, which is not shown here, it is conceivable that the frame tubes 28 and 30 integral with the frame plates 20 and 22 or the frame plates 24 and 26 are formed. The one-piece design leads to an increase in the mechanical rigidity and breaking strength of the entire frame 14 ,

In einer weiteren alternativen Ausgestaltung, die hier nicht dargestellt ist, werden die Auftriebseinheiten 44 und 46 nicht eingesetzt. Hierdurch ergibt sich ein freier Bereich um die Langsachse 70 herum. Durch diesen freien Bereich hindurch kann die Fotokamera 68 Fotos aufnehmen, die frei von Störungen durch den Flugkörper 10 sind. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Fotokamera 68 – anders als in den 1 des 4 dargestellt – nicht nach unten ausgerichtet ist, sondern nach oben, also auf die Langsachse 70 gerichtet ist. Diese Ausrichtung kann deshalb vorteilhaft sein, da der Multikopter bei einem Vorwärtsflug um die Querachse herum nickt und so der Erfassungsbereich der Kamera 68 gegenüber einem Schwebeflug verändert wird.In a further alternative embodiment, which is not shown here, the buoyancy units 44 and 46 not used. This results in a free area around the long axis 70 around. Through this free area, the camera can 68 Take pictures that are free of interference from the missile 10 are. This is especially true when the camera 68 - unlike in the 1 of 4 shown - not oriented downwards, but upwards, so on the long axis 70 is directed. This orientation may be advantageous because the multicopter nods in a forward flight about the transverse axis and so the detection range of the camera 68 is changed compared to a hover.

Insgesamt ergibt sich ein modularer Aufbau für den Flugkörper 10, der eine sehr stabile Fluglage sowie eine sehr stabile Bodenlage ermöglicht und gleichzeitig eine hohe Anpassungsmöglichkeit an die Art der Nutzlast in Bezug auf den Schwerpunkt bereitstellt. Dies gilt sowohl bei Herstellung als auch bei Einsatz des entsprechenden Flugkörpers 10.Overall, a modular construction results for the missile 10 which allows a very stable attitude and a very stable bottom position while providing a high degree of adaptability to the type of payload in relation to the center of gravity. This applies both during production and when using the corresponding missile 10 ,

Ferner gibt die charakteristische Bauform Beobachtern und oder Piloten einen Hinweis auf die Ausrichtung des Flugkörpers 10.Furthermore, the characteristic design gives observers and / or pilots an indication of the orientation of the missile 10 ,

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Flugkörpermissile
1212: Rahmenframe
1313: Koordinatensystemcoordinate system
1414: 1. Rahmenteil1st frame part
1616: 2. Rahmenteil2nd frame part
18.18th: 3. Rahmenteil3rd frame part
2020: 1. Rahmenplatte1st frame plate
2222: 2. Rahmenplatte2nd frame plate
2424: 3. Rahmenplatte3rd frame plate
26.26th: 4. Rahmenplatte4. Frame plate
2828: 1. Rahmenrohr1. Frame tube
3030: 2. Rahmenrohr2nd frame tube
3232: Haltevorrichtung (Steuereinheit)Holding device (control unit)
3434: Haltevorrichtung (Akkumulator)Holding device (accumulator)
3636: Auftriebseinheitbuoyancy unit
3838: Auftriebseinheitbuoyancy unit
4040: Auftriebseinheitbuoyancy unit
4242: Auftriebseinheitbuoyancy unit
3333: Auftriebseinheitbuoyancy unit
4646: Auftriebseinheitbuoyancy unit
4848: Auftriebseinheitbuoyancy unit
5050: Auftriebseinheitbuoyancy unit
5252: Auslegerboom
5454: Elektromotorelectric motor
5656: Rotorrotor
5858: Landebeinlanding gear
6060: Landebeinlanding gear
6262: Landebeinlanding gear
6464: Landebeinlanding gear
6666: Tragevorrichtungcarrying device
6868: FotokameraPhoto camera
7070: Längsachselongitudinal axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202006013909 U1 [0002, 0006]

Claims

Frame ( 12 ) for a missile ( 10 ), in particular for a multicopter ( 10 ), with a first frame part ( 14 ), which is designed to have at least one first buoyancy unit ( 40 . 42 . 44 . 46 . 48 . 50 ), a second frame part ( 16 ) which is designed to have at least one second buoyancy unit ( 36 . 38 ) and a third frame part ( 18 ), wherein the first frame part ( 14 ) and the second frame part ( 16 ) with each other by means of the third frame part ( 18 ) are mechanically connected.

Frame ( 12 ) according to claim 1, characterized in that the first frame part ( 14 ) and second frame part ( 16 ) substantially along one of the two frame parts ( 14 . 16 ) after assembling common longitudinal axis ( 70 ) of the missile ( 10 ) are arranged.

Frame ( 12 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first frame part ( 14 ) and / or the second frame part ( 16 ) at least one frame plate ( 20 . 22 ; 24 . 26 ) having.

Frame ( 12 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first frame part ( 14 ) and / or the second frame part ( 16 ) in each case relative to the third frame part ( 18 ) is displaceable.

Frame ( 12 ) according to one of claims 1 to 4, characterized by a, in particular arranged at the top, first holding device ( 34 ) for an energy source, wherein the first holding device ( 34 ) is formed such that the energy source relative to the frame ( 12 ), in particular in the direction of the long axis ( 70 ), is relocatable.

Frame ( 12 ) according to one of claims 1 to 5, characterized by a second holding device ( 32 ) for a control unit for controlling the flight of the missile ( 10 ), wherein the second holding device ( 32 ) in the region of the first frame part ( 14 ) is arranged.

Frame ( 12 ) according to one of claims 1 to 6, characterized by a third holding device for a transmitting unit, a receiving unit and / or a sensor, wherein the third holding device in the region of the second frame part ( 16 ) is arranged.

Frame ( 12 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the first frame part ( 14 ) is designed to more buoyancy units ( 40 . 42 . 44 . 46 . 48 . 50 ) as the second frame part ( 16 ).

Frame ( 12 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the at least two frame parts ( 14 . 16 ; 16 . 18 ) are formed as integrated frame parts.

Missile ( 10 ), especially multicopters ( 10 ), with a frame ( 12 ) according to one of claims 1 to 9, wherein on the first frame part ( 14 ) at least one first buoyancy unit ( 40 . 42 . 44 . 46 . 48 . 50 ), wherein on the second frame part at least one second buoyancy unit ( 36 . 38 ) is arranged.

Missile ( 10 ) according to claim 10, characterized in that on the first frame part ( 10 ) only substantially laterally to a flight direction arranged buoyancy units ( 40 . 42 . 48 . 50 ) are arranged.