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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aussetzen eines unbemannten Flugobjekts aus einem nach hinten offenen Laderaum eines fliegenden Mutterflugzeugs. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Mutterflugzeug mit einem durch eine nach hinten öffnende Ladeklappe verschließbarem Laderaum und mit einer Aussetzeinrichtung für unbemannte Flugobjekte in dem Laderaum.
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Unbemannte Flugobjekte werden auch als Drohnen oder UAV bezeichnet, wobei die letztere Abkürzung im Englischen für unmanned aerial vehicle steht.
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Um unbemannte Flugobjekte von Mutterflugzeugen aus auszusetzen, ist es bekannt, diese ausklinkbar an Pylonen an den Tragflügel des jeweiligen Mutterflugzeugs zu montieren. Da unbemannte Flugobjekte oft eine relativ komplexe Aerodynamik aufweisen, wird hierdurch die Aerodynamik des Mutterflugzeugs nachhaltig verschlechtert, insbesondere seine Flugleistung. Zudem ist eine Konfigurationsänderung der Flugobjekte noch während des Flugs des Mutterflugzeugs nicht möglich. Weiterhin sind maximal so viele Flugobjekte von dem Mutterflugzeug aus startbar, wie Aufhängungspunkte an den Pylonen vorhanden sind, die zugleich besetzt werden können.
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Um unbemannte Flugobjekte vom Boden aus zu starten, können Katapulte Verwendung finden. Dabei werden die Flugobjekte auf einen Schlitten aufgesetzt, mit dem die Flugobjekte zusätzlich zu ihrem eigenen Antrieb längs einer schräg nach oben gerichteten Beschleunigungsstrecke beschleunigt werden und von dem die Flugobjekte durch Abbremsen des Schlittens am Ende der Beschleunigungsstrecke abgeworfen werden. Um Flugobjekte für den Start vom Boden mit einem Katapult aus zu ertüchtigen, müssen spezielle Anschlusspunkte für einen Anschluss an den Schlitten an der Unterseite der Flugobjekte vorgesehen werden. Diese Anschlusspunkte können nicht zugleich für die üblicherweise hängende oder seitliche Befestigung des jeweiligen Flugobjekts an einem Pylon am Tragflügel eines Mutterflugzeugs verwendet werden. Für den Start vom Boden und aus der Luft müssen entsprechend unterschiedliche Anschlusspunkte vorgesehen werden.
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Aus der
US 8 231 083 B2 sind ein System und Verfahren zum Aussetzen eines unbemannten Flugobjekts aus einem nach hinten offenen Laderaum eines fliegenden Motorflugzeugs bekannt. Dabei wird das Flugobjekt an einer sich aus einem Laderaum des Mutterflugzeugs durch eine geöffnete Ladeklappe nach hinten weg erstreckenden Leine geführt. Diese Leine entlang bewegt sich das jeweilige Flugobjekt nach hinten. Dabei wird es von der Leine gehalten, bis es selbst Auftrieb entwickelt und von der Leine weg freigesetzt wird. Auf umgekehrte Weise kann das unbemannte Flugobjekt wieder in das Mutterflugzeug aufgenommen werden. Mit Hilfe der Leine kann das Flugobjekt zum Beispiel durch die sich um das Mutterflugzeug ausbildenden Luftströmungen und die dem Mutterflugzeug nachlaufenden Wirbel hindurchgeführt werden. Das bekannte System und die bekannten Verfahren sind für das schnelle Aussetzen mehrerer Flugobjekte nacheinander ungeeignet, und sie beeinträchtigen die Flugleistung des Mutterflugzeugs während des Aussetzens der Flugobjekte durch die mit einem aufgeblasenen Ballon an dem distalen Ende gespannte Leine ganz erheblich. Des Weiteren beeinträchtigt die Leine die Sicherheit des Mutterflugzeuges.
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Aus der
DE 686 221 A ist eine Abwurfvorrichtung für Bomben bekannt. Jede Bombe ist an ihrem vorderen oberen Ende über ein Schloss an einem an Schienen geführten Schlitten aufgehängt. Die Schienen führen schräg oder bogenförmig nach unten hinten. Für den Abwurf der Bombe wird der Schlitten freigegeben, so dass er allein durch Schwerkraft mit der Bombe beschleunigt wird und die Schienen herabgleitet. Am unteren Ende der Schienen sind Auffangvorrichtungen angeordnet, durch die der Schlitten aufgefangen und das die Bombe haltende Schloss gelöst wird. Der Schlitten kann durch Federn oder in anderer Weise entgegen der Bewegungsrichtung der Bombe beaufschlagt sein, so dass er, nachdem sich das Schloss geöffnet hat und die Schwerkraft der Bombe entfällt, in seine Ausgangslage am oberen Ende der Schienen zurückkehrt.
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Aus der
US 4 017 042 A ist ein Paketabwurfmechanismus zum Abwerfen eines Pakets von einem Flugzeug bekannt. Der Paketabwerfmechanismus umfasst ein Gestell an der Unterseite des Flugzeugs, das eine horizontale Führung für einen Schlitten ausbildet. Um ein Paket abzuwerfen, wird es von oben aus dem Flugzeug heraus auf den Schlitten aufgelegt. Der Schlitten wird mittels eines Systems aus elastischen Zügen längs der Führung und entgegen der Flugrichtung des Flugzeugs beschleunigt. Erreicht der Schlitten das Ende der Führung, wird mechanisch ein Paar von Schwenkarmen betätigt, die das Paket von dem Schlitten stoßen, so dass es im Wesentlichen vertikal zu Boden fallen kann.
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Die
US 2012/0251280 A1 offenbart ein Lastentransport- und Abwurfsystem für ein Transportflugzeug. Jede abzuwerfende Last ist in einem Container angeordnet, der sich entlang einer Längsrichtung des Transportflugzeugs erstreckt. Der Container ist innerhalb des Transportflugzeugs ebenfalls in der Längsrichtung verschieblich, so dass er in eine Position gebracht werden kann, in der ein Abwurfbereich des Containers aus einem Laderaum des Transportflugzeugs hinausragt. Innerhalb des Containers ist die Last auf Schienen verschieblich, sodass sie auf den Schienen in den Abwurfbereich verschoben werden kann. Sie ist dabei an einer Abwurfvorrichtung gelagert, die so angesteuert werden kann, dass sie die Last loslässt oder auswirft, nachdem die Last in den Abwurfbereich gebracht wurde.
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Die
DE 103 42 565 A1 offenbart eine Abwurfvorrichtung für Marschflugkörper aus einem Flugzeug. Jeder Marschflugkörper weist dazu einen Ausziehfallschirm auf. Der Ausziehfallschirm wird aus einem Laderaum des Flugzeugs nach hinten ausgeworfen und entfaltet sich. Der auf den entfalteten Ausziehfallschirm einwirkende Luftwiderstand sorgt dafür, dass der Marschflugkörper nach hinten aus dem Laderaum hinausgezogen wird. Nach dem Verlassen des Laderaums wird ein eigener Antrieb des Marschflugkörpers gezündet.
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Aus der
US 5 763 811 A ist ein System zum Abwurf von Geschossen aus einem Flugzeug mit einer Schiene zum Transport der Geschosse bekannt. Die Geschosse sind mit Schlitten an der Schiene aufgehängt und werden entlang der Schiene in einen Abwurfbereich am hinteren Ende eines Laderaums des Flugzeugs verfahren. Mittels einer Freigabe-Manipulations-Einheit, die beispielsweise einen Haken aufweisen kann, werden die Geschosse aus dem Abwurfbereich abgeworfen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und ein Mutterflugzeug zum Aussetzen unbemannter Flugobjekte aus einem nach hinten offenen Laderaum eines fliegenden Mutterflugzeugs aufzuzeigen, die das Aussetzen einer Vielzahl von Flugobjekten von einem Mutterflugzeug aus in rascher Abfolge ermöglichen und bis kurz vor dem Aussetzen eine Anpassung der Konfiguration des jeweiligen Flugobjekts erlauben.
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Die Aufgabe der Erfindung findet durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und durch ein Mutterflugzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Mutterflugzeugs.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aussetzen eines unbemannten Flugobjekts aus einem nach hinten offenen Laderaum eines fliegenden Mutterflugzeugs wird das Flugobjekt auf einem Schlitten angeordnet. Dann wird das Flugobjekt mit dem Schlitten in dem Laderaum des Mutterflugzeugs gegenüber dem Mutterflugzeug in einer dessen Flugrichtung entgegengesetzten Richtung beschleunigt. Diese Beschleunigung erfolgt daher bei einem horizontal fliegenden Mutterflugzeug zumindest im Wesentlichen horizontal. Durch Abbremsen der Bewegung des Schlittens gegenüber dem Mutterflugzeug wird das Flugobjekt letztlich abgeworfen. Anders gesagt wird das Flugobjekt durch eine nach hinten offene Ladeklappe aus dem Laderaum herauskatapultiert.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Aussetzen von Flugobjekten von einem Mutterflugzeug aus geeignet, die Anschlusspunkte aufweisen, wie sie auch für das Starten der Flugobjekte mit einem Katapult vom Boden Verwendung finden können. Das erfindungsgemäße Aussetzen eines unbemannten Flugobjekts von einem fliegenden Mutterflugzeug aus bedarf daher keiner speziellen Anschlusspunkte an dem Flugobjekt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beeinträchtigt die Flugleistung des Mutterflugzeugs nur durch die geöffnete Ladeklappe und die Reaktion auf die Beschleunigung des Flugobjekts. Diese Beeinträchtigung tritt nur beim eigentlichen Aussetzen des Flugobjekts, nicht aber beim Erreichen des Orts der Aussetzung des Flugobjekts auf.
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Bis zu dem Moment des Aussetzens des Flugobjekts durch Katapultieren aus dem nach hinten offenen Laderaum ist das Flugobjekt im Laderaum des Mutterflugzeugs zugänglich und kann dort je nach Wunsch und Bedarf für seine Mission konfiguriert werden. Insbesondere kann so eine Umkonfiguration des Flugobjekts noch bis kurz vor seinem Aussetzen erfolgen.
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Die zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendige Technologie kann auf der Technologie bekannter Katapulte zum Starten unbemannter Flugobjekte basieren. Sie bedarf keiner vollständigen Neuentwicklung, auch wenn auf eine Kompatibilität mit einer Verwendung im Laderaum eines fliegenden Mutterflugzeugs zu achten ist und im Folgenden sinnvolle Verbesserungen gegenüber bekannten Katapulten zum Starten unbemannter Flugobjekte vom Boden aufgezeigt werden.
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Das Flugobjekt wird mit dem Schlitten in seiner Vorwärtsflugrichtung gegenüber dem Mutterflugzeug beschleunigt. Diese Beschleunigung kann z. B. dafür ausgelegt sein, dass das Flugobjekt schnell durch die dem Mutterflugzeug nachlaufenden Wirbel hindurchtritt, bevor es mit Hilfe seines Antriebs Geschwindigkeit gegenüber dem Boden aufnimmt und damit den für seinen Flug notwendigen Auftrieb generiert.
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Grundsätzlich kann der Schlitten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch erst außerhalb des Laderaums des Mutterflugzeugs gegenüber dem Mutterflugzeug auf eine Geschwindigkeit von null abgebremst werden. So kann eine Führungsbahn für den Schlitten während des Aussetzens des Flugobjekts auch bis auf die Ladeklappe oder über diese hinaus führen. Wenn jedoch der Schlitten bereits in dem Laderaum gegenüber dem Mutterflugzeug wieder auf eine Geschwindigkeit von null abgebremst wird, steht auch während des Abwerfens des Flugobjekts nichts über den Laderaum des Mutterflugzeugs über, und die Ladeklappe kann nötigenfalls schnell geschlossen werden, um die volle Flugleistung des Mutterflugzeugs nutzen zu können.
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Die der Flugrichtung des Mutterflugzeugs entgegengesetzte Richtung der Beschleunigung des Flugobjekts gegenüber dem Mutterflugzeug kann außerhalb des Laderaums in eine andere Bewegungsrichtung des Flugobjekts umgelenkt werden. So kann das Flugobjekt beispielsweise noch auf dem Schlitten gelagert beim Verlassen des Laderaums des Mutterflugzeugs nach unten oder sogar nach vorne umgelenkt werden, wobei der Schlitten auf einer entsprechenden Führungsbahn geführt und erst nach der Richtungsumlenkung abgebremst wird. Das Umlenken des Flugobjekts kann auch mit Hilfe von Leitflächen an dem Flugobjekt oder Lenkdüsen des Flugobjekts, d. h. ohne unmittelbare Abstützung an dem Mutterflugzeug, erfolgen. In jedem Fall kann es für ein derart in seiner Bewegungsrichtung umgelenktes Flugobjekt günstig sein, wenn es kopfüber auf dem Schlitten angeordnet wird, mit dem es dann beschleunigt wird.
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Bereits bei dem erfindungsgemäßen Beschleunigen des Flugobjekts in dem Laderaum des Mutterflugzeugs, d. h. vor dem Abbremsen des Schlittens, kann ein eigener Antrieb des Flugobjekts gestartet werden. Im Extremfall wird der Antrieb bereits gestartet, bevor das Flugobjekt auf dem Schlitten gegenüber dem Mutterflugzeug beschleunigt wird. Es versteht sich, dass geeignete Maßnahmen zu treffen sind, um das Mutterflugzeug und alle darin angeordneten Teile vor einem etwaigen Ausstoß des Antriebs des Flugobjekts und auch vor beweglichen Teilen dieses Antriebs zu schützen.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Flugobjekt aus einem ein oder mehrere Flugobjekte fassenden Magazin heraus auf dem Schlitten angeordnet. Ein solches Magazin kann ein automatisiertes Beladen des Schlittens mit mehreren Flugobjekten hintereinander erleichtern. Ein mehrere Flugobjekte fassendes Magazin kann dabei nicht nur dazu ausgebildet sein, die in ihm enthaltenen Flugobjekte in fester Reihenfolge nacheinander auf dem Schlitten anzuordnen, sondern auch in einer wählbaren Reihenfolge.
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Das Anordnen der Flugobjekte auf dem Schlitten mit Hilfe eines Magazins kann darum ergänzt werden, die Flugobjekte in dem Magazin in das Mutterflugzeug zu laden, um deren Handling am Boden bis in das Flugzeug hinein zu vereinfachen.
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Das Magazin kann auch genutzt werden, um definierte Energieversorgungs- und/oder Datenkommunikationsanschlüsse an das Flugobjekt bereitzustellen. So kann das Flugobjekt in dem Magazin mit elektrischer Energie versorgt werden und/oder eine Missionssteuerung des Flugobjekts in dem Magazin programmiert werden.
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Auch eine Änderung einer Konfiguration des Flugobjekts kann in dem Magazin vorgenommen werden. Sie kann aber auch noch auf dem Schlitten erfolgen, d. h. bis kurz vor dem erfindungsgemäßen Aussetzen des Flugobjekts.
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Ein erfindungsgemäßes Mutterflugzeug zum Aussetzen von unbemannten Flugobjekten weist einen durch eine nach hinten öffnende Ladeklappe verschließbaren Laderaum und eine Aussetzeinrichtung für unbemannte Flugobjekte in dem Laderaum auf. Die Aussetzeinrichtung umfasst einen mit einem Flugobjekt beladbaren Schlitten, ein Katapult zum Beschleunigen des Schlittens entgegen der Flugrichtung des Mutterflugzeugs und eine Bremse zum Abbremsen der Bewegung des Schlittens gegenüber dem Mutterflugzeug. Mit einem solchen Mutterflugzeug ist das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar.
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An dem Katapult der Aussetzeinrichtung des erfindungsgemäßen Mutterflugzeugs können Sensoren zur Überwachung des Schlittens und/oder des Flugobjekts vorgesehen sein. Die Sensoren können insbesondere die richtige Anordnung des Flugobjekts auf dem Schlitten, die für das Aussetzen des Flugobjekts mit Hilfe des Katapults notwendig ist, überwachen. Sie können weiterhin die Beschleunigung und das Abbremsen des Schlittens sowie das Einhalten seiner Startposition und auch das Rückführen aus seiner Endposition am Ende der Beschleunigungsstrecke zurück in seine Startposition überwachen.
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Der Schlitten und/oder das Katapult können mit einer Abschirmung gegenüber einem Ausstoß eines eigenen Antriebs des jeweils auf dem Schlitten angeordneten Flugobjekts versehen sein. Diese Abschirmung kann nicht nur den Schlitten bzw. das Katapult, sondern auch angrenzende Teile des Flugzeugs oder in seinem Laderaum neben der Aussetzeinrichtung befindliche Objekte schützen.
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Die Aussetzeinrichtung des erfindungsgemäßen Mutterflugzeugs kann ein Magazin aufweisen, aus dem heraus der Schlitten beladbar ist, und das ein oder mehrere Flugobjekte aufnimmt.
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Jeder Magazinplatz des Magazins für eines der Flugobjekte kann einen Energieversorgungsport zur Versorgung des jeweiligen Flugobjekts mit elektrischer Energie und/oder einen eine Missionssteuerung des jeweiligen Flugobjekts auf dem Magazinplatz kontaktierenden Datenport umfassen, um die Missionssteuerung des Flugobjekts in dem Magazin zu programmieren und um auch Informationen über das Flugobjekt auslesen zu können. Das Magazin kann dazu einen zentralen Port zum Anschließen aller Energieversorgungsports und/oder Datenports an eine zentrale Energieversorgung und/oder Zentralsteuerung aufweisen. Diese zentralen Einrichtungen können in dem Laderaum des Mutterflugzeugs oder in einer an anderer Stelle in dem Mutterflugzeug angeordneten Kommandozentrale angeordnet sein.
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Das Magazin der Aussetzeinrichtung kann zwischen einer Grundstellung und einer Schlittenbeladestellung gegenüber dem Katapult verfahrbar sein, um jeweils ein Flugobjekt aus dem Magazin auf dem Schlitten des Katapults anzuordnen.
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Weiterhin kann das Magazin auswechselbar sein und auch als Verladeeinheit für die Flugobjekte dienen. Dazu kann das Magazin als standardisierte Luftfrachteinheit ausgebildet sein, d. h. zum Beispiel Abmessungen aufweisen, mit denen der Laderaum des Mutterflugzeugs optimal ausgenutzt werden kann und die ein optimales Handling des Magazins auch am Boden ermöglichen, insbesondere mit auf standardisierte Luftfrachteinheiten abgestimmten Transportfahrzeugen.
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Das Magazin erlaubt vor allem auch eine sichere und gegenüber Flugmanövern unempfindliche Lagerung der Flugobjekte in dem Laderaum des Mutterflugzeugs.
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Bis zum Start können das Flugobjekt auf dem Schlitten und der Schlitten gegenüber dem Katapult aus Sicherheitsgründen verriegelt werden. Diese Verriegelung kann automatisch beim Abbremsen des Schlittens zum Aussetzen des Flugobjekts gelöst werden.
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Die Funktion aller Teile der Aussetzeinrichtung des erfindungsgemäßen Mutterflugzeugs kann durch Sensoren überwacht werden. Diese sind ebenso wie alle anderen Teile des Systems vorzugsweise redundant, d. h. mindestens zweifach ausgelegt.
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Als vorteilhaft erweist es sich, wenn das Katapult bezüglich der Beschleunigung des Schlittens einstellbar ist, um es an verschiedene Flugobjekte anpassen zu können.
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Die Bremse zum Abbremsen des Schlittens kann mit geeigneten Dämpfern dazu ertüchtigt werden, auch den Schlitten mit dem darauf noch angeordneten Flugobjekt abzubremsen, um das Aussetzen des Flugobjekts bei Bedarf abbrechen zu können.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen.
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Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können einzelne in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
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Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Magazin die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Magazin, zwei Magazine oder mehr Magazine vorhanden sind. Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung angeführten Bestandteile können durch andere Bestandteile ergänzt werden oder die einzigen Bestandteile sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
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Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
- 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Mutterflugzeug zum Aussetzen von unbemannten Flugobjekten.
- 2 zeigt eine Aussetzeinrichtung für ein erfindungsgemäßes Mutterflugzeug in einer Ansicht von oben.
- 3 illustriert ein Magazin für mehrere unbemannte Flugobjekte zur Verwendung mit einem erfindungsgemäßen Mutterflugzeug; und
- 4 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Mutterflugzeugs beim Aussetzen eines zunächst kopfüber im Laderaum des Mutterflugzeugs beschleunigten unbemannten Flugobjekts.
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Das in 1 in einem Längsschnitt illustrierte Mutterflugzeug 1 weist einen Laderaum 2 in seinem Rumpf 3 auf. Der Laderaum 2 ist durch eine nach hinten öffnende Ladeklappe 4 verschließbar. Diese Ladeklappe 4 kann auch im dargestellten Flug des Mutterflugzeugs 1 geöffnet werden, wie dies in 1 dargestellt ist. In dem Laderaum 2 ist eine Aussetzeinrichtung 5 für unbemannte Flugobjekte 6 angeordnet. Die Aussetzeinrichtung 5 umfasst einen mit einem Flugobjekt 6 beladbaren Schlitten 7, ein Katapult 8 zum Beschleunigen des Schlittens 7 gegenüber dem Mutterflugzeug 1 in einer einer Flugrichtung 9 des Mutterflugzeugs 1 entgegengesetzten Richtung 10 und eine Bremse zum Abbremsen der Bewegung des Schlittens 7 gegenüber dem Mutterflugzeug 1. Der Schlitten 7 wird aus einem Magazin 11 für die Flugobjekte 6 heraus beladen. Dazu ist das Magazin 11 über den Schlitten 7 in dessen Startposition verfahrbar. Mit dem Schlitten 7 wird das darauf angeordnete Flugobjekt 6 in der Richtung 10 beschleunigt. Beim Abbremsen des Schlittens 7 am Ende einer Beschleunigungsstrecke des Katapults 8 wird das Flugobjekt 6 durch die geöffnete Ladeklappe 4 aus dem Laderaum 2 ausgeworfen und damit von dem Mutterflugzeug 1 abgesetzt.
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2 zeigt eine Ausführungsform des Katapults 8 der Aussetzeinrichtung 5 in dem Mutterflugzeug 1. In dem Magazin 11 sind die Flugobjekte 6 übereinander angeordnet und mit einer vertikalen Verfahreinrichtung 12 verfahrbar. Jeder Magazinplatz ist dabei mit einem Halter 13 für das jeweilige Flugobjekt versehen, der einen hier nicht dargestellten Energieversorgungsport und einen Datenport zum Anschluss an eine Missionssteuerung des Flugobjekts 6 umfasst. Über den Datenport können die in dem Magazin 11 enthaltenen Flugobjekte 6 überwacht und bei Bedarf umprogrammiert werden. Eine horizontale Verfahreinrichtung 14 ermöglicht es, das Flugobjekt längs von Führungsschienen 15 bis über den Schlitten 7 zu verfahren, der hier nicht mehr in seiner Startposition, sondern schon etwas in der Richtung 10 vorgerückt dargestellt ist. So kann ein Flugobjekt 6 aus dem Magazin 11 auf dem Schlitten 7 abgesetzt werden. Die korrekte Anordnung des Flugobjekts 6 auf dem Schlitten 7 und die Anordnung des Schlittens 7 gegenüber dem Katapult 8 wird durch hier nicht einzeln dargestellte Sensoren überwacht. Das Katapult 8 umfasst eine Führungsbahn 16 für den Schlitten 7 in der Richtung 10. Eine zweifach redundante Beschleunigungseinrichtung 17 ist vorgesehen, um den Schlitten 7 impulsartig mit einer Kraft zu beaufschlagen, welche ausreicht, um das darauf angeordnete Flugobjekt 6 sicher aus dem Laderaum des Mutterflugzeugs und den dem Mutterflugzeug nachlaufenden Wirbeln zu befördern. Die auf den Schlitten 7 einwirkende Antriebskraft der Beschleunigungseinrichtung 17 ist einstellbar, um das Aussetzen von Flugobjekten 6 unterschiedlicher Gewichtsklassen zu ermöglichen. Auf dem Schlitten 7 kann das jeweilige Flugobjekt so lange fest verriegelt bleiben, bis es von dem Schlitten 7 durch Abbremsen des Schlittens 7 gewollt abgeworfen wird. Dieses Abbremsen erfolgt durch eine Bremse 18 am Ende des Katapults 8, die Dämpfer 19 umfasst. Der Schlitten 7 wird dann mit einer elektrisch angetriebenen Winde 20 zurückgeholt. Die Winde 20 weist ein Freilaufsystem auf, um während der Beschleunigung des Schlittens 7 in der Richtung 10 nicht zu blockieren. Das Aussetzen des Flugobjekts 6 wird mit Sensoren 21 detektiert. Eine Abschirmung 22 am hinteren Ende des Schlittens 7 schützt die Aussetzeinrichtung 5 vor Ausstoß aus einem eigenen Antrieb des Flugobjekts 6. Über eine Schnittstelle 23 ist die Aussetzeinrichtung an zentrale Steuer- und Energieversorgungseinrichtungen 24 angeschlossen. Die Steuer- und Energieversorgungseinrichtungen 24 umfassen eine Energieversorgung 25 und eine Zentralsteuerung 26, um die Aussetzeinrichtung 5 zu steuern und die Missionssteuerungen der Flugobjekte 6 zu überwachen und ggf. umzuprogrammieren.
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3 zeigt ein einzelnes Magazin 11 mit darin angeordneten Flugobjekten 6. Dieses Magazin 11 ist zum Transport der Flugobjekte 6 am Boden und zum Laden der Flugobjekte 6 in das jeweilige Mutterflugzeug konzipiert. Das Magazin 11 verfügt zudem über einen zentralen Port 29, um darüber alle Flugobjekte 6 in dem Magazin 11 zu kontaktieren, und zwar einerseits um Datenverbindungen zu deren Missionssteuerungen herzustellen und um andererseits auch für eine Energieversorgung der Flugobjekte 6 während ihres Vorhaltens in dem Magazin 11 sicherzustellen.
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4 zeigt ein Mutterflugzeug 1 in einer Seitenansicht mit einem gerade von dem Mutterflugzeug 1 ausgesetzten Flugobjekt 6. Das Flugobjekt 6 hat beim Verlassen des Laderaums 2 des Mutterflugzeugs 1 über die Ladeklappe 4 hinweg die Richtung 10 geändert, so dass seine Bewegungsrichtung 27 jetzt parallel zu der Flugrichtung 9 des Mutterflugzeugs 1 verläuft. Die dazu von dem Flugobjekt 6 beschriebene Richtungsumkehr 28 kann durch eine Fortsetzung der Führungsbahn des Schlittens 7 der Aussetzeinrichtung 5 erzwungen werden oder mit Hilfe von Leitflächen oder Lenkdüsen des Flugobjekts 6. Die Richtungsumkehr 28 kann auch einen Bogen mit deutlich größerem Krümmungsradius beschreiben, als er hier gezeigt ist. Damit das Flugobjekt 6 nach der Richtungsumkehr 28 richtig orientiert ist, kann es kopfüber auf dem Schlitten 7 gelagert und mit diesem beschleunigt werden. Die Richtungsumkehr 28 muss nicht so weit gehen, wie dies in 4 dargestellt ist. Sie kann auch in eine andere Bewegungsrichtung 27' oder 27" münden, wie in 4 mit gestrichelten Linien angedeutet ist. So kann sich ein Flugobjekt 6 nach dem Aussetzen beispielsweise in einem steilen Sinkflug dem Boden annähern, um seine Mission dann bodennah fortzusetzen.
- 1
- Mutterflugzeug
- 2
- Laderaum
- 3
- Rumpf
- 4
- Ladeklappe
- 5
- Aussetzeinrichtung
- 6
- Flugobjekt
- 7
- Schlitten
- 8
- Katapult
- 9
- Flugrichtung
- 10
- Richtung
- 11
- Magazin
- 12
- vertikale Verfahreinrichtung
- 13
- Halter
- 14
- horizontale Verfahreinrichtung
- 15
- Schiene
- 16
- Führungsbahn
- 17
- Beschleunigungseinrichtung
- 18
- Bremse
- 19
- Dämpfer
- 20
- Winde
- 21
- Sensor
- 22
- Abschirmung
- 23
- Schnittstelle
- 24
- Zentralsteuerung
- 25
- Einheit
- 26
- Einheit
- 27
- Bewegungsrichtung
- 27'
- Bewegungsrichtung
- 27"
- Bewegungsrichtung
- 28
- Richtungsumkehr
- 29
- Port
