DE102015014262A1 - Luftfahrzeug - Google Patents

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DE102015014262A1
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Michael Lebert
Thomas Ziegler
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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00Wings
    • B64C3/38Adjustment of complete wings or parts thereof
    • B64C3/54Varying in area
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/10Wings
    • B64U30/12Variable or detachable wings, e.g. wings with adjustable sweep
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00UAVs specially adapted for particular uses or applications
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Luftfahrzeug (1), umfassend eine Rumpfeinheit (2) und zumindest eine in die Rumpfeinheit (2) einrollbare und aus der Rumpfeinheit (2) ausrollbare Tragflächeneinheit (3). Erfindungsgemäß weist die zumindest eine Tragflächeneinheit (3) mindestens zwei hintereinander angeordnete Tragflächenelemente (3.1, 3.2) auf, welche an einem freien Ende über eine gemeinsame Flügelendscheibe (8) miteinander verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Luftfahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Aus dem Stand der Technik ist, wie in der US 8,888,035 B2 beschrieben, ein Luftfahrzeug bekannt, welches einen zylindrischen Rumpf und eine Mehrzahl mit dem Rumpf gekoppelter Tragflächen aufweist. Die Tragflächen sind in eine ausgefahrene Position, in welcher sie sich vom Rumpf weg erstrecken, ausrollbar, und aus dieser ausgefahrenen Position in den Rumpf einrollbar.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Luftfahrzeug anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Luftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein Luftfahrzeug umfasst eine Rumpfeinheit und zumindest eine in die Rumpfeinheit einrollbare und aus der Rumpfeinheit ausrollbare Tragflächeneinheit.
  • Erfindungsgemäß weist die zumindest eine Tragflächeneinheit mindestens zwei hintereinander angeordnete Tragflächenelemente auf, welche an einem freien Ende über eine gemeinsame Flügelendscheibe miteinander verbunden sind.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine bedarfsgerechte Unterstützung eines Auftriebs des Luftfahrzeugs. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei einem als Drehflügler ausgebildeten Luftfahrzeug, insbesondere bei einem Drehflügler mit mehreren nicht auf einer gemeinsamen Rotationsachse angeordneten Rotoren, zum Beispiel bei einem so genannten Quadrokopter. Die zumindest eine Tragflächeneinheit ermöglicht bei derartigen Drehflüglern durch die Verbesserung des Auftriebs eine höhere Effizienz und somit eine längere Flugzeit, wobei die Nachteile herkömmlicher Flugzeuge mit starren Flügeln und einer damit verbundenen großen Spannweite vermieden werden, d. h. insbesondere der bei starren Flügeln erforderliche höhere Raumbedarf am Boden zum Abstellen des Luftfahrzeugs wird vermieden. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht die bedarfsgerechte Adaption einer Tragflächenlänge und das Einziehen der zumindest einen Tragflächeneinheit zur Reduzierung des für das Luftfahrzeug erforderlichen Raumbedarfs, insbesondere am Boden.
  • Durch das erfindungsgemäße Vorsehen zweier hintereinander angeordneter Tragflächenelemente, welche am freien Ende über die gemeinsame Flügelendscheibe miteinander verbunden sind, wird auch bei der erfindungsgemäßen Tragflächeneinheit, welche auf vorgegebene Weise elastisch ausgebildet ist, so dass sie sich zum Einrollen in die Rumpfeinheit elastisch verformen lässt, eine ausreichende Steifigkeit erreicht, um im Flug auftretenden Auftriebskräften standzuhalten, denn durch die erfindungsgemäße Anordnung der Tragflächenelemente und durch deren Verbindung über die gemeinsame Flügelendscheibe wird die prinzipbedingt geringe Torsionssteifigkeit jedes einzelnen der Tragflächenelemente ausgeglichen, da über die gemeinsame Flügelendscheibe auf die Tragflächenelemente wirkende Torsionsmomente als Biegemomente in die einzelnen Tragflächenelemente eingeleitet werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 schematisch eine Querschnittdarstellung eines Teilbereichs eines Luftfahrzeugs,
  • 2 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene II-II in 1,
  • 3 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene III-III in 1,
  • 4 schematisch eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene IV-IV in 1,
  • 5 schematisch eine Querschnittdarstellung eines Luftfahrzeugs,
  • 6 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Luftfahrzeugs, und
  • 7 schematisch eine Seitenansicht einer Tragflächeneinheit des Luftfahrzeugs aus 6 mit einer teiltransparent dargestellten Flügelendscheibe.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die 1 bis 7 zeigen jeweils ein Luftfahrzeug 1, wobei es sich jeweils um die gleiche Ausführungsform oder um verschiedene Ausführungsformen des Luftfahrzeugs 1 handeln kann, wie im Folgenden noch näher erläutert wird.
  • Das Luftfahrzeug 1 kann beispielsweise als ein Flugzeug ausgebildet sein, d. h. als ein Luftfahrzeug 1, das schwerer als Luft ist und den zum Fliegen nötigen dynamischen Auftrieb mit nicht-rotierenden Auftriebsflächen erzeugt. Besonders bevorzugt ist das Luftfahrzeug 1 jedoch als ein Drehflügler ausgebildet, d. h. als ein Luftfahrzeug 1, das seinen Auftrieb durch mindestens einen, um eine vertikale Achse drehenden, Rotor erhält. Hierbei ist das Luftfahrzeug 1 insbesondere als ein Hubschrauber ausgebildet, kann alternativ jedoch beispielsweise auch als ein Tragschrauber, Flugschrauber, Verbundhubschrauber, Kombinationsflugschrauber oder Wandelflugzeug ausgebildet sein.
  • Besonders bevorzugt ist das Luftfahrzeug 1 als ein Hubschrauber ausgebildet, welcher sich durch die im Folgenden beschriebene Lösung in einen Verbundhubschrauber umwandeln lässt. Ein solcher Verbundhubschrauber ist eine Sonderform des Hubschraubers, die zusätzlich über Tragflächen verfügt, beispielsweise in Form von Stummelflügeln. Die Tragflächen übernehmen während des Reiseflugs einen Teil des Auftriebs. Bei einem herkömmlichen Verbundhubschrauber verringern diese Tragflächen jedoch während des Schwebeflugs die Leistungsfähigkeit eines Hauptrotors, da sie sich in seinem Abwind befinden. Auch dieser Nachteil kann mittels der im Folgenden beschriebenen Lösung beseitigt werden.
  • Das Luftfahrzeug 1 umfasst in einer vorteilhaften Ausführungsform mehrere nicht auf einer gemeinsamen Rotationsachse angeordnete Rotoren. Es weist beispielsweise vier solcher Rotoren auf und ist somit als ein so genannter Quadrokopter ausgebildet.
  • Das Luftfahrzeug 1 ist vorteilhafterweise als ein unbemanntes Luftfahrzeug 1 ausgebildet, auch als Drohne bezeichnet.
  • Beispielsweise ist das Luftfahrzeug 1 zur Durchführung von Transportaufgaben vorgesehen, d. h. als ein Transportluftfahrzeug zum Beispiel zum Ausliefern von Waren ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann das Luftfahrzeug 1 beispielsweise für eine Umfeldüberwachung vorgesehen sein.
  • Ein Antrieb des Luftfahrzeugs 1 kann beispielsweise mittels eines oder mehrerer Rotoren erfolgen, welche durch zumindest eine Verbrennungskraftmaschine angetrieben werden, zum Beispiel durch zumindest einen Verbrennungsmotor oder durch zumindest eine als Wellenturbine ausgebildete Gasturbine. Besonders bevorzugt erfolgt der Antrieb des Rotors oder der Rotoren mittels zumindest eines Elektromotors. Eine Energieversorgung des zumindest einen Elektromotors kann beispielsweise über eine Batterie (elektrochemischer Energiespeicher) erfolgen, welche vorzugsweise wiederaufladbar ist, d. h. als ein Akkumulator ausgebildet ist, und/oder beispielsweise über zumindest eine Brennstoffzelle und/oder über zumindest eine Solarzelle erfolgen. Bei einer Mehrzahl von Rotoren, deren Rotationsachsen voneinander beabstandet sind, beispielsweise bei einem Quadrokopter, ist zweckmäßigerweise für jeden Rotor oder jede Rotationsachse eine eigene Antriebseinheit vorgesehen, zweckmäßigerweise jeweils in Form eines Elektromotors. Der Antrieb des Luftfahrzeugs 1 kann des Weiteren auch direkt durch zumindest eine Gasturbine erfolgen, welche dann als Strahltriebwerk ausgebildet ist. Auch Kombinationen der vorgenannten Antriebsformen sind möglich.
  • Das Luftfahrzeug 1 umfasst eine Rumpfeinheit 2 und zumindest eine in die Rumpfeinheit 2 einrollbare und aus der Rumpfeinheit 2 ausrollbare Tragflächeneinheit 3. Eine Einroll- und Ausrollrichtung wird in den Figuren mittels eines Richtungspfeils R verdeutlicht. Zweckmäßigerweise umfasst das Luftfahrzeug 1 mindestens zwei derartige Tragflächeneinheiten 3, welche an gegenüberliegenden Seiten der Rumpfeinheit 2 angeordnet sind, d. h. an zwei gegenüberliegenden Längsseiten, wie in 5 gezeigt. Diese Lösung ermöglicht eine bedarfsgerechte Unterstützung eines Auftriebs des Luftfahrzeugs 1 durch das Ausrollen der Tragflächeneinheit 3 oder zweckmäßigerweise der beiden Tragflächeneinheiten 3 aus der Rumpfeinheit 2 heraus.
  • Dies ist insbesondere vorteilhaft bei dem als Drehflügler, insbesondere als Hubschrauber, ausgebildeten Luftfahrzeug 1. Durch das Ausrollen der Tragflächeneinheit 3 oder der beiden Tragflächeneinheiten 3 wird der Hubschrauber in den oben bereits beschriebenen Verbundhubschrauber umgewandelt. Die Tragflächeneinheit 3 oder zweckmäßigerweise die beiden Tragflächeneinheiten 3 ermöglicht/ermöglichen bei derartigen Drehflüglern durch die Verbesserung des Auftriebs eine höhere Effizienz und somit eine längere Flugzeit, wobei die Nachteile herkömmlicher Flugzeuge mit starren Flügeln und einer damit verbundenen großen Spannweite vermieden werden, d. h. insbesondere der bei starren Flügeln erforderliche höhere Raumbedarf am Boden zum Abstellen des Luftfahrzeugs 1 wird vermieden.
  • Die Lösung ermöglicht die bedarfsgerechte Adaption einer Tragflächenlänge und das Einziehen der zumindest einen Tragflächeneinheit 3 oder der beiden Tragflächeneinheiten 3 zur Reduzierung des für das Luftfahrzeug 1 erforderlichen Raumbedarfs, insbesondere am Boden. Des Weiteren wird durch diese Lösung auch der oben geschilderte Nachteil herkömmlicher Verbundhubschrauber, bei welchen die Tragflächen während des Schwebeflugs die Leistungsfähigkeit eines Hauptrotors oder von Rotoren verringern, da sie sich im Abwind befinden, vermieden, denn für den Schwebeflug kann/können die zumindest eine Tragfläche 3 oder zweckmäßigerweise die beiden Tragflächen 3 eingerollt werden.
  • Die Tragflächenfunktionsweise wird im Folgenden insbesondere anhand 1 und der daraus resultierenden Schnittdarstellungen gemäß den 2 bis 4 erläutert. Wie in 5 gezeigt, weisen die hier dargestellten zwei Tragflächeneinheiten 3, die an den gegenüberliegenden Seiten der Rumpfeinheit 2 angeordnet sind, die gleiche Funktionsweise auf, so dass die folgenden Erläuterungen für beide Tragflächeneinheiten 3 gelten.
  • 1 zeigt eine Querschnittdarstellung eines Teilbereichs des Luftfahrzeugs 1. In diesem Teilbereich ist eine Tragflächeneinheit 3 des Luftfahrzeugs 1 angeordnet. Dabei verläuft die Schnittebene vor einer Vorderkante der Tragflächeneinheit 3. Die Tragflächeneinheit 3 weist, wie in 3 ersichtlich, einen gewölbten Querschnitt auf. Daher ist in 1 eine durch die Wölbung gebildete Oberfläche der Tragflächeneinheit 3 erkennbar. Die 2 bis 4 zeigen weitere Schnittdarstellungen entsprechend der jeweiligen Schnittebene in 1. Die Tragflächeneinheit 3 ist, wie bereits beschrieben, in die Rumpfeinheit 2 einrollbar und aus der Rumpfeinheit 2 ausrollbar. Hierzu ist in der Rumpfeinheit 2 eine Aufnahmerolle 4 angeordnet, auch als Aufbewahrungstrommel bezeichnet. Auf diese Aufnahmerolle 4 ist die Tragflächeneinheit 3 zum Einziehen in die Rumpfeinheit 2 aufrollbar und zum Ausfahren aus der Rumpfeinheit 2 wieder von der Aufnahmerolle 4 abrollbar, wobei die Tragflächeneinheit 3 jeweils elastisch verformt wird. D. h. die Tragflächeneinheit 3 ist, beispielsweise ähnlich einer Blattfeder, derart elastisch verformbar ausgebildet, dass das insbesondere vielfache Einrollen in die Rumpfeinheit 2 und Ausrollen aus der Rumpfeinheit 2 ermöglicht ist, ohne die Tragflächeneinheit 3 zu beschädigen oder auf nicht vorgegebene Weise zu verformen. Durch das Ausrollen der Tragflächeneinheit 3 aus der Rumpfeinheit 2 federt diese elastisch verformbare Tragflächeneinheit 3 in ihre Ausgangsform, d. h. in ihre Tragflächenform.
  • Durch das Einrollen der Tragflächeneinheit 3 in die Rumpfeinheit 2 kann die Tragflächeneinheit 3 im Wesentlichen hinter einer Außenwand des Luftfahrzeugs 1, d. h. im Inneren der Rumpfeinheit 2, verstaut werden. In den hier dargestellten Beispielen ist die Aufnahmerolle 4 oberhalb der Tragflächeneinheit 3 angeordnet, so dass die Tragflächeneinheit 3 zum Aufrollen nach oben gebogen wird. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Aufnahmerolle 4 unterhalb der Tragflächeneinheit 3 angeordnet sein, so dass die Tragflächeneinheit 3 zum Aufrollen dann nach unten gebogen wird.
  • Zur Bewegung der Tragflächeneinheit 3 in die Rumpfeinheit 2 hinein und aus der Rumpfeinheit 2 heraus weist die Tragflächeneinheit 3 zumindest eine elastische Zahnstange 5 auf, welche in Aufrollrichtung der Tragflächeneinheit 3 ausgerichtet ist. Die Zahnstange 5 erstreckt sich in Aufrollrichtung im Wesentlichen über einen aus- und einzurollenden Bereich der Tragflächeneinheit 3. In 1 ist nur ein Teilbereich der Zahnstange 5 in einem dargestellten Ausriss der Tragflächeneinheit 3 erkennbar. Die Zahnstange 5 ist in den hier dargestellten Beispielen an der Unterseite der Tragflächeneinheit 3 angeordnet. In anderen Beispielen ist auch eine Anordnung an der Oberseite oder das Vorsehen mehrerer Zahnstangen 5 an Unterseite und/oder Oberseite möglich.
  • Durch die elastische Ausbildung der Zahnstange 5 ist diese in gleicher Weise elastisch verformbar wie die Tragflächeneinheit 3. Zum Aufrollen und Abrollen der Tragflächeneinheit 3 steht die Zahnstange 5 mit einem Antriebszahnrad 6 in kämmendem Eingriff. Das Antriebszahnrad 6 ist direkt oder über ein Getriebe mit einer nicht dargestellten Tragflächenantriebseinheit gekoppelt, beispielsweise mit einem Elektromotor oder mit einer Pneumatikeinheit oder Hydraulikeinheit.
  • Alternativ oder zusätzlich zur Zahnstange 5 und zum Antriebszahnrad 6 kann auch vorgesehen sein, dass die Aufnahmerolle 4 angetrieben ist und ein der Aufnahmerolle 4 zugewandtes stirnseitiges Ende der Tragflächeneinheit 3 fest mit der Antriebsrolle 4 verbunden ist, so dass die Tragflächeneinheit 3 durch eine entsprechende Drehbewegung der Aufnahmerolle 4 in die Rumpfeinheit 2 einrollbar und aus der Rumpfeinheit 2 ausrollbar ist.
  • Zur Führung der Tragflächeneinheit 3 während des Einrollens und Ausrollens ist mindestens eine Führungseinheit 7 vorgesehen, welche beispielsweise als eine Druckrolle oder als ein Schleifkörper ausgebildet ist. 1 zeigt eine solche Führungseinheit 7, welche die Tragflächeneinheit 3 an der Oberseite und Unterseite führt, wobei ein an der Unterseite der Tragflächeneinheit 3 anliegender unterer Teil der Führungseinheit 7 durch einen hier teiltransparent dargestellten Bereich der Tragflächeneinheit 3 hindurch erkennbar ist.
  • 2 zeigt eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittebene II-II in 1, d. h. im Bereich der Aufnahmerolle 4 und der bereits teilweise aufgerollten Tragflächeneinheit 3. Durch das Aufrollen legt sich die Tragflächeneinheit 3, abhängig von ihrer Länge und einem Umfang der Aufnahmerolle 4, zumindest im vollständig in die Rumpfeinheit 2 eingerollten Zustand in mehreren Schichten übereinander.
  • 3 zeigt eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittebene III-III in 1, d. h. im Bereich zwischen der Aufnahmerolle 4 und der Außenwand der Rumpfeinheit 2, in welchem die Führungseinheiten 7 zur Führung der Tragflächeneinheit 3 während des Einrollens und Ausrollens angeordnet sind. Wie in dieser 3 erkennbar, sind mehrere Führungseinheiten 7 vorgesehen, welche über eine Breite der Tragflächeneinheit 3 verteilt sind. Wie des Weiteren in 3 sowie ebenfalls in 4 erkennbar ist, weist die Tragflächeneinheit 3 eine aerodynamisch gebogene Querschnittsform auf, wie oben bereits erwähnt.
  • 4 zeigt eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittebene IV-IV in 1, d. h. eine Schnittdarstellung der ausgerollten Tragflächeneinheit 3 außerhalb der Rumpfeinheit 2, welche im Hintergrund dargestellt ist.
  • Die Tragflächeneinheit 3 weist im dargestellten Beispiel des Weiteren an ihrem freien Ende, d. h. an dem aus der Rumpfeinheit 2 ausfahrbaren stirnseitigen Ende, eine Flügelendscheibe 8 auf, auch als Winglet oder Finne bezeichnet. Mittels dieser Flügelendscheibe 8 ist beispielsweise eine Öffnung in der Rumpfeinheit 2, durch welche hindurch die Tragflächeneinheit 3 eingerollt und ausgerollt wird, bei eingerollter Tragflächeneinheit 3 verschlossen, da die Flügelendscheibe 8 an der Außenseite der Außenwand der Rumpfeinheit 2 anliegt und die Öffnung bedeckt. Zudem kann diese Flügelendscheibe 8 einer Verbesserung der Aerodynamik dienen, insbesondere einer Verbesserung des mittels der Tragflächeneinheit 3 erreichbaren Auftriebs.
  • Insbesondere weist diese Flügelendscheibe 8 jedoch eine weitere Funktion auf, welche später anhand der 6 und 7 noch näher erläutert wird.
  • Die Tragflächeneinheit 3 weist zweckmäßigerweise eine Länge auf, welche dem Zweifachen bis Zehnfachen einer Breite der Rumpfeinheit 2 oder einer Breite des Luftfahrzeugs 1 mit eingerollter Tragflächeneinheit 3 oder eingerollten Tragflächeneinheiten 3 entspricht. Die Tragflächeneinheit 3 ist zweckmäßigerweise aus Kunststoff oder aus Metall ausgebildet, beispielsweise als Kunststoffprofil oder Kunststofffolie bzw. als Metallprofil oder Metallfolie.
  • 5 zeigt eine Querschnittdarstellung des Luftfahrzeugs 1, in welcher das Luftfahrzeug 1 über seine gesamte Breite dargestellt ist. Wie hieraus erkennbar und oben bereits erläutert, weist das Luftfahrzeug 1 zwei der beschriebenen Tragflächeneinheiten 3 auf, welche an gegenüberliegenden Seiten der Rumpfeinheit 2 angeordnet sind und jeweils wie oben beschrieben ausgebildet sind. D. h. jede der Tragflächeneinheiten 3 weist jeweils zumindest eine elastische Zahnstange 5 auf, welche in Aufrollrichtung der Tragflächeneinheit 3 ausgerichtet ist, wobei die Zahnstange 5 zum Aufrollen und Abrollen der jeweiligen Tragflächeneinheit 3 mit jeweils einem Antriebszahnrad 6 in kämmendem Eingriff steht. Zum Antrieb der Antriebszahnräder 6 kann dabei jeweils eine eigene oben bereits beschriebene Tragflächenantriebseinheit vorgesehen sein, mit welcher die jeweilige Tragflächeneinheit 3 direkt oder über ein Getriebe gekoppelt ist, oder die beiden Antriebszahnräder 6 sind direkt oder zweckmäßigerweise über ein Getriebe mit einer gemeinsamen Tragflächenantriebseinheit gekoppelt, um ein gleichmäßiges Ausrollen und Einrollen der beiden Tragflächeneinheiten 3 zu ermöglichen. Bei zwei getrennten Antriebseinheiten wäre beispielsweise eine gemeinsame Steuerung und/oder Regelung erforderlich, um dieses gleichmäßige Ausrollen und Einrollen sicherzustellen, falls dies erforderlich ist.
  • Die oben bereits beschriebene alternative oder zusätzliche Möglichkeit des Antriebs der Aufnahmerollen 4 zum Einrollen und Ausrollen der Tragflächeneinheiten 3 gilt hier ebenfalls für beide Tragflächeneinheiten 3.
  • Die 6 und 7 zeigen eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Luftfahrzeugs 1, wobei 6 das Luftfahrzeug 1 in einer perspektivischen Ansicht zeigt und 7 eine Seitenansicht einer Tragflächeneinheit 3 des Luftfahrzeugs 1 mit einer teiltransparent dargestellten Flügelendscheibe 8 zeigt. In dieser Ausführungsform weist die Tragflächeneinheit 3 oder, bei mehreren Tragflächeneinheiten 3, die jeweilige Tragflächeneinheit 3 zwei hintereinander angeordnete Tragflächenelemente 3.1, 3.2 auf, welche an ihrem freien Ende über die oben bereits erwähnte Flügelendscheibe 8 miteinander verbunden sind, d. h. die beiden Tragflächenelemente 3.1, 3.2 weisen eine gemeinsame Flügelendscheibe 8 auf, auch als Kopplungsfinne bezeichnet. In anderen Ausführungsformen kann die jeweilige Tragflächeneinheit 3 auch mehr als zwei Tragflächenelemente 3.1, 3.2 aufweisen, die hintereinander angeordnet und über die gemeinsame Flügelendscheibe 8 miteinander verbunden sind.
  • Die Tragflächenelemente 3.1, 3.2 sind im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet, d. h. gedachte Geraden, welche bei den Tragflächenelemente 3.1, 3.2 jeweils zwischen einem Punkt einer Vorderkante und einem in Luftfahrzeuglängsrichtung dahinter angeordneten Punkt einer Hinterkante des jeweiligen Tragflächenelements 3.1, 3.2 verlaufen, sind im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet.
  • Durch diese Anordnung der Tragflächenelemente 3.1, 3.2 hintereinander und durch deren Verbindung über die gemeinsame Flügelendscheibe 8 wird die prinzipbedingt geringe Torsionssteifigkeit jedes einzelnen der Tragflächenelemente 3.1, 3.2 ausgeglichen, da über die gemeinsame Flügelendscheibe 8 auf die Tragflächenelemente 3.1, 3.2 wirkende Torsionsmomente als Biegemomente in die einzelnen Tragflächenelemente 3.1, 3.2 eingeleitet werden.
  • Bei dieser Ausführungsform sind die Tragflächenelemente 3.1, 3.2 der Tragflächeneinheit 3 elastisch verformbar ausgebildet, d. h. derart elastisch verformbar ausgebildet, dass das insbesondere vielfache Einrollen in die Rumpfeinheit 2 und Ausrollen aus der Rumpfeinheit 2 ermöglicht ist, ohne die Tragflächenelemente 3.1, 3.2 zu beschädigen oder auf nicht vorgegebene Weise zu verformen. Durch das Ausrollen aus der Rumpfeinheit 2 federn die elastisch verformbaren Tragflächenelemente 3.1, 3.2 in ihre Ausgangsform, d. h. in ihre Tragflächenform.
  • Zum Aufrollen der beiden Tragflächenelemente 3.1, 3.2 kann eine gemeinsame Aufnahmerolle 4 vorgesehen sein oder es kann für jedes der beiden Tragflächenelemente 3.1, 3.2 eine eigene Aufnahmerolle 4 vorgesehen sein. Wie in 7 erkennbar, sind für beide Tragflächenelemente 3.1, 3.2 Führungseinheiten 7 zur Führung während des Einrollens und Ausrollens vorgesehen, welche wie oben bereits beschrieben ausgebildet sind.
  • Des Weiteren weisen, wie in 7 gezeigt, beide Tragflächenelemente 3.1, 3.2 jeweils eine Zahnstange 5 auf. Diese Zahnstangen 5 stehen mit jeweils einem Antriebszahnrad 6 in kämmendem Eingriff. Die Antriebszahnräder 6 können jeweils mit einer eigenen Tragflächenantriebseinheit gekoppelt sein oder sie sind zweckmäßigerweise mit derselben Tragflächenantriebseinheit gekoppelt, um ein gleichmäßiges Bewegen der gesamten Tragflächeneinheit 3 sicherzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann auch hier ein Antrieb der Aufnahmerollen 4 oder der gemeinsamen Aufnahmerolle 4 vorgesehen sein, wie oben beschrieben, um auf diese Weise das Einrollen in die Rumpfeinheit 2 und das Ausrollen aus der Rumpfeinheit 2 zu ermöglichen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Luftfahrzeug
    2
    Rumpfeinheit
    3
    Tragflächeneinheit
    3.1, 3.2
    Tragflächenelement
    4
    Aufnahmerolle
    5
    Zahnstange
    6
    Antriebszahnrad
    7
    Führungseinheit
    8
    Flügelendscheibe
    R
    Richtungspfeil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 8888035 B2 [0002]

Claims (6)

  1. Luftfahrzeug (1), umfassend eine Rumpfeinheit (2) und zumindest eine in die Rumpfeinheit (2) einrollbare und aus der Rumpfeinheit (2) ausrollbare Tragflächeneinheit (3), dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Tragflächeneinheit (3) mindestens zwei hintereinander angeordnete Tragflächenelemente (3.1, 3.2) aufweist, welche an einem freien Ende über eine gemeinsame Flügelendscheibe (8) miteinander verbunden sind.
  2. Luftfahrzeug (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ausbildung als ein Drehflügler.
  3. Luftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine Ausbildung als ein unbemanntes Luftfahrzeug (1).
  4. Luftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Tragflächeneinheit (3) zumindest eine elastische Zahnstange (5) aufweist, welche in Aufrollrichtung der Tragflächeneinheit (3) ausgerichtet ist, wobei die zumindest eine Zahnstange (5) zum Aufrollen und Abrollen der zumindest einen Tragflächeneinheit (3) mit einem Antriebszahnrad (6) in kämmendem Eingriff steht.
  5. Luftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Führungseinheit (7) zur Führung der zumindest einen Tragflächeneinheit (3) vorgesehen ist.
  6. Luftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mindestens zwei Tragflächeneinheiten (3), welche an gegenüberliegenden Seiten der Rumpfeinheit (2) angeordnet sind.
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