DE102016002231B4 - Fluggerät mit aktiv betriebenen schwenkbaren Rotoren und passiv betriebenen Hauptrotor - Google Patents

Fluggerät mit aktiv betriebenen schwenkbaren Rotoren und passiv betriebenen Hauptrotor Download PDF

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Abstract

Luftfahrzeug mit einem Gehäuse (1) und einem Fahrgestell (2), wobei an dem Gehäuse (1) ein passiv angetriebener Rotor (3) angebracht ist, der dazu ausgebildet ist, den Auftrieb während des Reiseflugs zu erzeugen, und wobei das Gehäuse (1) mit aktiv betriebenen Rotoren (2a, 2b) versehen ist, die dazu ausgebildet sind, während eines senkrechten Startens und Landens den Auftrieb und während des Reiseflugs den Vortrieb zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass allein die aktiv betriebenen Rotoren (2a, 2b) motorbetrieben sind, dass die aktiv betriebenen Rotoren (2a, 2b) jeweils verschwenkbar und während einer Startphase vertikal sowie während einer Vorwärtsbewegung in Fahrtrichtung (16) horizontal zur Querachse des Gehäuses (1) eingestellt sind, wobei durch eine Vorwärtsbewegung in Fahrtrichtung (16) an dem passiv betriebenen Rotor (3) ein Widerstand entsteht, der zur Autorotation führt, und dass ein Flugcontroller vorgesehen ist, der ein Austarieren der Kräfte einer zunehmenden Vorwärtsgeschwindigkeit durch ein Schwenken (19) der Rotoren (2a, 2b) mit steigender Geschwindigkeit und gleichzeitiger Abnahme eines erzeugten Auftriebs durch die Rotoren (2a, 2b) einerseits und einer gleichzeitigen zunehmenden Drehzahl des Rotors (3) und steigendem Auftrieb durch den Rotor (3) andererseits unterstützt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fluggerät mit einem Gehäuse und einem Fahrgestell, wobei an dem Gehäuse ein passiv angetriebener Rotor angebracht ist, der dazu ausgebildet ist, den Auftrieb während des Reiseflugs zu erzeugen, und wobei das Gehäuse mit aktiv betriebenen Rotoren versehen ist, die dazu ausgebildet sind, während eines senkrechten Startens und Landens den Auftrieb und während des Reiseflugs den Vortrieb zu erzeugen. Durch diese Erfindung wird ein senkrechtes Starten und Landen des Fluggeräts ermöglich.
  • Aus dem Stand der Technik sind diverse Fluggeräte bekannt, die sich in unterschiedlicher Art und Bauweise unterscheiden. Es werden Drehflügler und Auftriebsflugzeuge mit Flügelfläche unterschieden. Es ist beispielsweise als Drehflügelflugzeug der Hubschrauber bekannt, der durch ein Triebwerk angetrieben und den Auftrieb über den Rotor erhält (aktiv betriebenen Rotor). Weiterhin gehört der Kombinationsflugschrauber dazu, dieser hat einen angetriebenen Rotor, Druck- oder Zugtriebwerke und er besitzt Flügel. Bei senkrechtem Starten und Landen erzeugt der Rotor den Auftrieb. Die horizontale Beschleunigung erfolgt durch Propeller oder Strahltriebwerke. Weiterhin sind Fluggeräte mit Kipprotoren bekannt. Diese Wandlungsflugzeuge, beispielsweise ein Osprey, können ihre Rotoren zur Querachse des Fluggerätes schwenken. Dieses Fluggerät ist eine Mischung aus Hubschrauber und Flugzeug; diese zählen ebenfalls zu den Drehflüglem. Beim Start sind die Propeller horizontal eingestellt. Während der Flugphase werden die Rotoren um 90° geschwenkt, sodass die Rotoren den horizontalen Vortrieb und die Flügel den Auftrieb erzeugen. Weiterhin sind Quadrokopter / Multikopter bekannt, die durch unterschiedliche Drehzahlen der angebrachten Rotoren für den Auftrieb und die horizontale Bewegung sorgen. Diese Quadkopter können auch mit Tiltrotoren ausgeführt sein, die eine höhere Stabilität und unterschiedliche Neigung des Korpus während des Reiseflugs und des Schwebeflugs ermöglichen.
  • Bei Tragschraubern wird der Auftrieb passiv durch den Rotor erzeugt, indem der Fahrtwind den Rotor in Drehung versetzt (Autorotation). Gyrokopter, Tragschrauber oder Autogyrokopter zeichnen sich dadurch aus, dass Sie im Flug nicht durch einen angetriebenen Rotor oder Flügel den Auftrieb gewinnen, sondern der Rotor passiv durch den Fahrtwind in Bewegung versetzt wird (passiv betriebener Rotor). Der horizontale Vortrieb erfolgt in der Regel durch ein Propellertriebwerk. Der Gyrokopter benötigt für den Start, sowie der Landung, einen Rollweg. Beim Start entsteht durch die Vorwärtsgeschwindigkeit ein Widerstand auf die sich drehenden Rotorblätter, auf die nach hinten geneigten Rotorflächen entsteht dann ein Auftrieb. Für diesen „Tragschraubereffekt“ wird zwingend ein Schub für die Vorwärtsbewegung in horizontaler Richtung benötigt. Der Betrieb des Tragschraubers ist in der Regel günstiger und vor allem ermöglicht der Kreiseleffekt des Rotors einen stabilen und sicheren Flugbetrieb. Der Nachteil bei Tragschrauber und bei Flugzeugen mit Flügelfläche ergibt sich, gegenüber einem Hubschrauber, durch die erforderliche Start- und Landebahn. Ein weiterer Nachteil des Gyrokopters ist das Schweben in der Luft und die Gefahr des Unterschneidens des passiv betriebenen Rotors.
  • Aus dem Stand der Technik sind in den folgenden Offenlegungen Gyrokopter beschrieben mit unterschiedlichen Aufbau und Antriebsarten.
  • US 2015 / 0 142 219 A1 veröffentlicht am 25.10.2015 beschreibt den Aufbau eines Autogyrokopters/Gyrokopters, der bei niedrigem Vortrieb funktioniert.
  • WO 2010/ 006 354 A2 veröffentlich am 21.01.2010 beschreibt den Aufbau eines Tragschraubers der senkrecht starten kann. Die technische Umsetzung erfolgt durch eine am drehenden Hauptrotor zusätzlich montierte Vorrichtung mit Führungen.
  • WO 2012/ 079 100 A2 veröffentlicht am 21.06.2012 beschreibt eine Erfindung, wonach eine erhebliche Startstreckenverkürzung bis hin zum „Jump Start“ ermöglicht ist, indem sich die Bauweise der Rotorblätter des Drehflüglers vom Bekannten unterscheidet.
  • Weiterhin werden folgende Veröffentlichungen dargestellt:
    • WO 2006/ 041 287 A1 veröffentlicht am 20.04.2006 beschreibt einen Gyrokopter mit einziehbaren Rotoren, der auch auf der Straße fahrbar ist.
  • Mit der Veröffentlichung DE 10 2010 021 022 A1 am 24.11.2011 wird eine Erfindung dargestellt, die ein Kippflügel-Flugzeug beschreibt mit einer Heckantriebs- und - steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, einen Vorschub und auch im Schwebeflug sowie in Steigflug des Flugzeugs eine nach oben oder unten gerichtete Schubkomponente und/oder eine lateral gerichtete Schubkomponente zu erzeugen.
  • Aus der AT 510 341 A1 ist ein gattungsgemäßes Fluggerät in Form eines Drehflügelflugzeug bekannt. Dieses verfügt über Strahltriebwerke, denen jeweils eine Leiteinrichtung für einen Triebwerksstrahl nachgeschaltet ist. Eine Leiteinrichtung verfügt über eine Düsennadel, mittels welcher der Triebwerksstrahl wahlweise auf einen von zwei Strömungskanälen geschaltet werden kann. Einer der Strömungskanäle wirkt mit einer Rotorwelle eines Tragrotors zusammen, so bei einer Beaufschlagung dieses Strömungskanals mit dem Triebwerksstrahl ein aktiver Antrieb des Tragrotors erfolgt.
  • Die CH 711 671 A2 offenbart ein Multikopter-Fluggerät. Es sind insgesamt vier angetriebene Rotoren sowie ein nicht-angetriebener Gyrokopterrotor vorgesehen. Dabei dient der Gyrokopterrotor einer Absturzsicherung
  • In der Liste VTOL mit Flügel werden Vertical Take-Off and Landing (VTOL) Fluggeräte mit Flügel beschrieben. Diese Fluggeräte unterscheiden sich maßgeblich gegenüber dem Gyrokopter dadurch, dass der Auftrieb beim Flug durch die Flügelfläche erzeugt wird.
  • Liste VTOL mit Flügel:
  • Ausgehend aus diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fluggerät der eingangs genannten Art dahingehend weiter zu entwickeln, dass eine verbesserte Flugsicherheit gewährleistet ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Luftfahrzeug der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass allein die aktiv betriebenen Rotoren motorbetrieben sind, dass die aktiv betriebenen Rotoren jeweils verschwenkbar und während einer Startphase vertikal sowie während einer Vorwärtsbewegung in Fahrtrichtung horizontal zur Querachse des Gehäuses eingestellt sind, wobei durch eine Vorwärtsbewegung in Fahrtrichtung an dem passiv betriebenen Rotor ein Widerstand entsteht, der zur Autorotation führt, und dass ein Flugcontroller vorgesehen ist, der ein Austarieren der Kräfte einer zunehmenden Vorwärtsgeschwindigkeit durch ein Schwenken der Rotoren mit steigender Geschwindigkeit und gleichzeitiger Abnahme eines erzeugten Auftriebs durch die Rotoren einerseits und einer gleichzeitigen zunehmenden Drehzahl des Rotors und steigendem Auftrieb durch den Rotor andererseits unterstützt.
  • Zur technische Umsetzung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen, ein Fluggerät, bestehend aus einem oder mehreren passiven Hauptrotor(en), der oder die während der Flugphase die Auftriebskraft erzeugt oder erzeugen, und bestehend aus zwei oder mehr angebrachten aktiv motorbetriebenen Rotoren, wobei diese den Auftrieb beim senkrechten Starten/Landen sicherstellen und während der Flugphase auf vorteilhafter Weise den horizontalen Vortrieb erzeugen. Das Fluggerät ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Start die aktiv betriebenen Rotoren so eingestellt sind, dass diese den vertikalen Start ermöglichen. Nach dem Start erfolgt der Übergang zur Flugphase indem die Rotoren zum horizontalen Vortrieb schwenken und dadurch das Fluggerät beschleunigt. Der dadurch entstehende Wind-Widerstand treibt den passiv angetriebenen Rotor an, wodurch ein Auftrieb entsteht. Bei der Landephase und abnehmenden Vortrieb ist die Einstellung der aktiv betriebenen Rotoren derart, dass eine senkrechte kontrollierte Landung ohne Rollweg möglich ist.
  • Mit der Erfindung wird ein Fluggerät vorgeschlagen, das in vorteilhafter Weise ein senkrecht Starten und Landen ermöglicht und weiterhin weist es während der Flugphase die Vorteile des Gyrokopters auf, dass den Auftrieb durch den passiven betriebenen Hauptrotor erhält.
  • Durch die motorgetriebenen Rotoren ist die Flugsicherheit auch bei steiler Fluglage und abnehmbarer Fahrt-Geschwindigkeit gewährleistet. Ein Unterschneiden des passiv betriebenen Rotors hat in der Regel einen abrupten Stillstand des passiv betriebenen Rotors zur Folge, dass zur Instabilität des Reiseflugs und fehlenden Auftrieb führt. Die motorgetriebenen Rotoren können in einem solchen Fall die Flugstabilität weiterhin gewährleisten.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung ist die Anzahl der aktiv betriebenen Rotoren, als auch die passiv betriebenen Rotoren variierbar. Eine solche Konstruktion kann beispielhaft durch zwei passiv betriebene Rotoren und vier aktiv betriebene Rotoren erfolgen. Eine weitere beispielhafte Konstruktion kann durch einen passiven Rotor und zwei kippbare Rotoren erfolgen.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung weist das Fluggerät einen elektrischen Antrieb auf, der für jeden Propeller des Flugzeugs jeweils einen antreibenden Elektromotor aufweist, der zumindest an einer Batterie zur Stromversorgung bereitsteht.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung weißt das Fluggerät bei einem elektrischen Betrieb ein durch die Drehung des passiv betriebenen Rotors eine StromRückgewinnung auf.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung sind die aktiv betriebenen Rotoren als Impeller ausgeführt ..
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung sind die aktiv betriebenen Rotoren als Strahltriebwerk ausgeführt .
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung ist die Flugsicherheit, vergleichbar mit gewerblichen Personentransport, dadurch erhöht, dass bei einer abnehmenden Vorwärtsgeschwindigkeit oder Unterschneiden des passiven Rotors, die Flugstabilität durch die aktiv betriebenen Roteren aufrechterhalten bleibt.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung ist die Einsteilbarkeit der Neigung des Gehäuses zur Längsachse durch die aktiv betriebenen Rotoren möglich.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung wird eine zentrierte Massenungleich durch die aktiv betriebenen Rotoren ausgeglichen.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung ist die Flugsicherheit dadurch erhöht, dass bei Ausfall des Motors, der aktiv betriebenen Rotoren, die Vorteile des Tragschraubers durch den passiv betriebenen Rotor ein sicheres Landen gewährleistet.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung kann das Fluggerät in einem Straßenverkehrszustand betrieben werden.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung ist die Verwendung im Modellbau möglich. Gegenüber herkömmlichen Drohnen, bspw. Quadkopter, ist durch den geringen Energieverbrauch während der Flugphase eine höhere Flugzeit möglich.
  • Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und anhand der Figuren. Dabei zeigen:
    • 1 Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels eines Fluggeräts mit aktiv angetriebenen schwenkbaren/kippbaren Rotoren und einem passiv angetriebenen Hauptrotor.
    • 2 Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus 1
    • 3 Seitenansicht des Ausführungsbeispiels, in dem die aktiv betriebenen Rotoren senkrecht zur Querachse eingestellt sind.
    • 4 Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels, in dem die aktiv betriebenen Rotoren parallel zur Längsachse des Fluggeräts eingestellt sind.
    • 5 Draufsicht des Ausführungsbeispiels, in dem die aktiv betriebenen Rotoren senkrecht zur Querachse eingestellt sind.
    • 6 Draufsicht des Ausführungsbeispiels, in dem die aktiv betriebenen Rotoren parallel zur Längsachse des Fluggeräts eingestellt sind.
    • 7 Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Fluggeräts mit aktiv angetriebenen Rotoren und passiv angetriebenem Hauptrotor.
    • 8 Draufsicht eines Ausführungsbeispiels mit senkrecht eingestellten Rotoren zur Querachse.
    • 9 Draufsicht eines Ausführungsbeispiels mit horizontal eingestellten Rotoren parallel zur Längsachse.
    • 10 Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels als Flug-und Landfahrzeug.
    • 11 Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels mit Neigung des Flug- und Landfahrzeugs.
    • 12 Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels als Flug-und Landfahrzeug mit aktiv betriebenen Rotoren die parallel zur Längsachse des Flug-und Landfahrzeugs eingestellt sind.
    • 13 Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels als Flug- und Landfahrzeugs.
    • 14 Draufsicht eines Ausführungsbeispiels als Flug- und Landfahrzeugs.
    • 15 Seitenansicht eines plastischen Ausführungsbeispiels
    • 16 Seitenansicht eines plastischen Ausführungsbeispiels
  • Das in 1 dargestellte Fluggerät bestehend im Wesentlichen aus einem Gehäuse (1), aus einem passiven Rotor (3), aus Rädern (6a, 6b, 6c), und aktiv betriebenen Rotoren (2a, 2b). Der passive Rotor ist an einem (Lagerblock mit Spindel)/Schlaggelenk (4), das die Bewegung der Rotoren nach oben und unten ermöglicht, befestigt. Es sind ferner eine Kopfplatte, ein Mast (8) und ein hinteres Leitwerk (5) vorgesehen. Durch die koaxial gegenläufigen angelegten Rotoren(2a) in Fahrtrichtung (16) links und (2b) rechts findet ein Drehmomentausgleich statt. Die aktiv betriebenen Rotoren (2a, 2b) sind durch Verbindungselemente (7a, 7b) mit dem Gehäuse befestigt. Die Rotoren (2a, 2b) werden durch jeweils einen nicht dargestellten Motor betrieben. Bei elektrisch betriebenen Rotoren erfolgt die Stromversorgung über die nicht dargestellte Batterie(n). Während der Startphase sind die Rotoren (2a, 2b) vertikal zur Befestigungsachs (7a, 7b) eingestellt, vgl. dazu 1 und 3. Durch die Erhöhung des Schubs der Rotoren (2a und 2b) hebt das Fluggerät vom Boden in Pfeilrichtung (19) ab und geht in den Schwebeflug über. Das Ausbalancieren des Schwebeflugs wird durch einen nicht dargestellten Flugcontroller unterstützt. Die Schwebeflug-Höhe des Fluggeräts wird durch die Erhöhung/Senkung des Schubs der Rotoren (2a und 2b) erreicht. Durch das Schwenken der Rotoren in Pfeilrichtung (9 und 10) wird der Strahl der Rotoren umgelenkt. Je nach unterschiedlicher Einstellung der Rotoren (2a und 2b) in Pfeilrichtung (9 und 10), dreht das Fluggerät in Pfeilrichtung (17 bzw. 18). Das Fluggerät in 1 wird in einer Vorwärtsbewegung in Pfeilrichtung (16) versetzt, beim Schwenken der Rotoren (2a und 2b) in Pfeilrichtung (9). In 4 zeigt eine schematische Darstellung des Fluggeräts, indem beide Rotoren (2a und 2b) sich in einer horizontalen befinden. Bei einem Schub der Rotoren (2a und 2b) wird das Fluggerät in einer Vorwärtsbewegung in Pfeilrichtung (16) gebracht. Durch die Vorwärtsbewegung in Pfeilrichtung (16) entsteht an dem passiv betriebenen Rotor (3) ein Widerstand der zur Autorotation führt. Durch die steigende Vorwärtsgeschwindigkeit in Pfeilrichtung (16) erhöht sich die Drehzahl des Rotors (3). Durch die Autorotation des Rotor (3), erhöht sich kontinuierlich der zusätzliche Auftrieb des Fluggeräts durch den Rotor (3). Die Rotoren (2a, 2b) werden, mit zunehmendem Auftrieb des Rotors (3) in Pfeilrichtung (9), geschwenkt. Das Austarieren der Kräfte der zunehmenden Vorwärtsgeschwindigkeit, durch das Schwenken der Rotoren (2a, 2b) in Pfeilrichtung (19) mit steigender Geschwindigkeit und gleichzeitiger Abnahme des erzeugten Auftriebs durch die Rotoren (2a, 2b) und der gleichzeitigen zunehmenden Drehzahl des Rotors (3) und steigendem Auftrieb durch den Rotor (3), wird mit einem nicht dargestellten Flugcontroller unterstützt. Das Schwenken der Rotoren (2a, 2b) in Pfeilrichtung (9) bis zur Horizontalen ,Parallel zur Längsachse des Fluggeräts, ist bei genügendem Auftrieb des Rotors (3) für das Fluggerät abgeschlossen. Bei abnehmender Vorwärtsbewegung, durch Einleiten des Schwebeflugs, in Pfeilrichtung (16), und abnehmenden Auftrieb durch den Rotor (3), schwenken die Rotoren (2a, 2b) kontinuierlich in Pfeilrichtung (10) solange zurück und erhöhen kontinuierlich den Schub zur Kompensierung des fehlenden Auftriebs des Rotors (3), bis ein Schweben in der Luft erreicht ist.
  • In der in 1 dargestellten Vorderansicht des Fluggeräts sind die Rotoren (2a, 2b) vertikal zur Querachse eingestellt, sodass bei einem unterschiedlichen Schub der Rotoren (2a bzw. 2b) ein Rollen zur Längsachse in Pfeilrichtung (27 bzw. 28) entsteht.
  • In der in 2 dargestellten Vorderansicht des Fluggeräts sind die Rotoren (2a, 2b) horizontal zur Querachse (Parallel zur Längsachs) eingestellt, sodass bei einem Schub durch die Rotoren (2a, 3b) eine Vorwärtsbewegung in Fahrtrichtung (16) entsteht.
  • In der in 3 dargestellten Seitenansicht des Fluggeräts sind die Rotoren (2a, 2b) vertikal zur Querachse eingestellt, sodass bei einem Schub durch die Rotoren (2a, 2b) ein Auftrieb und eine Bewegung des Fluggeräts in Pfeilrichtung (19) entsteht.
  • In 4 zeigt eine schematische Darstellung des Fluggeräts, indem beide Rotoren (2a und 2b) sich in einer Horizontalen befinden. Bei einem Schub der Rotoren (2a und 2b) wird das Fluggerät in einer Vorwärtsbewegung in Pfeilrichtung (16) gebracht.
  • In der in 5 dargestellt Draufsicht des Fluggeräts sind die Rotoren (2a, 2b) vertikal zur Querachse eingestellt, sodass unter Schub, bei einem unterschiedlichen Schwenken der Rotoren (2a, 2b) in Pfeilrichtung (9 sowie 10), eine Drehung des Fluggeräts in Pfeilrichtung (17 bzw. 18) entsteht.
  • In der in 6 dargestellt Draufsicht des Fluggeräts sind die Rotoren (2a, 2b) horizontal zur Querachse eingestellt, sodass bei einem gleichmäßigen Schub der Rotoren (2a, 2b) eine Vorwärtsbewegung in Richtung (16) entsteht. Bei unterschiedlichem Schub der Rotoren (2a bzw. 2b) entsteht eine Links- bzw. Rechtsbewegung zur Längsachse des Fluggeräts in Pfeilrichtung (22 bzw. 23).
  • Die in 7 schematische Ausführungsform zeigt ein Fluggerät bestehend im Wesentlichen aus den in 1 dargestellten Komponenten. Die Rotoren (25a, 25b) sind als Ausführungsbeispiel als Propeller ausgeführt. Jeder Propeller (26a, 26b) wird durch jeweils einen Motor (24a, 24b) betrieben. Ein Propeller (26) zusammen mit dem Motor (24) ist eine Komponente und wird nachfolgend als Rotor (25) bezeichnet. Die Rotoren (25a, 25b) sind mit jeweils einem Verbindungselement (11a, 11b) mit dem Gehäuse (1) befestigt. Bei der Startphase sind die Rotoren (25a, 25b) vertikal zum Verbindungselement (11a, 11b) eingestellt. Durch die Erhöhung der Drehzahl der Rotoren (25a, 25b) entsteht ein Auftrieb, sodass das Fluggerät vom Boden in Pfeilrichtung (19) abhebt und das Fluggerät in den Schwebeflug übergeht.
  • In der in 8 dargestellt Draufsicht des Fluggeräts sind den Rotoren (25a, 25b) vertikal zur Querachse die Propeller (26a,26b ) horizontal zur Querachse eingestellt, sodass bei einem unterschiedlichen Schwenken der Rotoren (25a, 25b) eine Drehung des Fluggeräts in Pfeilrichtung (17 und 18) entsteht.
  • In der in 9 dargestellt Draufsicht des Fluggeräts (1) sind die Rotoren (25a, 25b) horizontal zur Querachse, die Propeller (10a, 10b) vertikal eingestellt, sodass bei einem gleichmäßigen Schub der Rotoren (25a, 25b) eine Vorwärtsbewegung in Richtung (16) entsteht.
  • Die in 10 dargestellte schematische Ausführungsform ist ein Beispiel eines Flug- und Landfahrzeugs bestehend in Wesentlichen aus einem Gehäuse (12), vier aktiv betriebenen Rotoren (13a bis 13d) sowie vier Rädern (15a bis 15d), einem Mast (8) sowie einem passiv betriebenen Rotor (3), der an einem Lagerblock mit Spindel, Schlaggelenk (4) befestigt ist, was die Bewegung der Rotoren nach oben und unten ermöglicht. Die Vorderräder (15a, 15b) sind beweglich, sodass ein Lenken im Straßenverkehr möglich ist. Die Rotoren (13a bis 13d) sind einzeln unabhängig in Pfeilrichtung (20a, 20b, und 21a, 21b) schwenkbar.
  • Die in 11 dargestellte Seitenansicht zeigt ein Flug- und Landfahrzeug in einer nach oben gerichteten Neigung. Durch den unterschiedlich einzeln steuerbaren Schub der Rotoren (13a, 13b, 13c, 13d) kann das Flug- und Landfahrzeug unterschiedliche Neigungen einnehmen.
  • Die in 12 dargestellten Seitenansicht zeigt ein Flug- und Landfahrzeug, in dem die Rotoren (13a bis 13d) horizontal zur Querachse eingestellten sind, sodass bei einem Schub der Rotoren (13a bis 13d) eine Vorwärtsbewegung des Flug- und Landfahrzeug entsteht.
  • Die in 13 dargestellte Vorderansicht zeigt ein Flug- und Landfahrzeug, in dem die Rotoren (13a bis 13d ) vertikal zur Querachse eingestellt sind, sodass bei einem Schub der Rotoren das Flug- und Landfahrzeug in Pfeilrichtung (19) abhebt.
  • Die in 14 dargestellte Draufsicht zeigt ein Flug- und Landfahrzeug, in dem die Rotoren (13a bis 13d) vertikal zu Querachse eingestellt sind.
  • Die in 15 dargestellte Seitenansicht zeigt das Fluggerät in einem plastischen Ausführungsbeispiel.
  • Die in 16 dargestellte Seitenansicht zeigt das Flug- und Landfahrzeug in einem plastischen Ausführungsbeispiel.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gehäuse
    2
    Rotor
    3
    Rotorblatt
    4
    Kopfplatte mit Lagerblock mit Spindel/Schlaggelenk
    5
    Leitwerk
    6
    Rad
    7
    Verbindungselement
    8
    Mast
    9
    Richtungspfeil
    10
    Richtungspfeil
    11
    Verbindungselement
    12
    Gehäuse
    13
    Rotor
    14
    Verbindungselement
    15
    Rad
    16
    Richtungspfeil
    17
    Richtungspfeil
    18
    Richtungspfeil
    19
    Richtungspfeil
    20
    Richtungspfeil
    21
    Richtungspfeil
    22
    Richtungspfeil
    23
    Richtungspfeil
    24
    Motor
    25
    Rotor
    26
    Propeller
    27
    Richtungspfeil
    28
    Richtungspfeil

Claims (5)

  1. Luftfahrzeug mit einem Gehäuse (1) und einem Fahrgestell (2), wobei an dem Gehäuse (1) ein passiv angetriebener Rotor (3) angebracht ist, der dazu ausgebildet ist, den Auftrieb während des Reiseflugs zu erzeugen, und wobei das Gehäuse (1) mit aktiv betriebenen Rotoren (2a, 2b) versehen ist, die dazu ausgebildet sind, während eines senkrechten Startens und Landens den Auftrieb und während des Reiseflugs den Vortrieb zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass allein die aktiv betriebenen Rotoren (2a, 2b) motorbetrieben sind, dass die aktiv betriebenen Rotoren (2a, 2b) jeweils verschwenkbar und während einer Startphase vertikal sowie während einer Vorwärtsbewegung in Fahrtrichtung (16) horizontal zur Querachse des Gehäuses (1) eingestellt sind, wobei durch eine Vorwärtsbewegung in Fahrtrichtung (16) an dem passiv betriebenen Rotor (3) ein Widerstand entsteht, der zur Autorotation führt, und dass ein Flugcontroller vorgesehen ist, der ein Austarieren der Kräfte einer zunehmenden Vorwärtsgeschwindigkeit durch ein Schwenken (19) der Rotoren (2a, 2b) mit steigender Geschwindigkeit und gleichzeitiger Abnahme eines erzeugten Auftriebs durch die Rotoren (2a, 2b) einerseits und einer gleichzeitigen zunehmenden Drehzahl des Rotors (3) und steigendem Auftrieb durch den Rotor (3) andererseits unterstützt.
  2. Luftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der passiven Rotoren (3) 1+n und die Anzahl der aktiv betriebenen Rotoren (2a, 2b) 2+n beträgt, wobei n eine positive ganze Zahl (1, 2, 3, 4 ...) ist.
  3. Luftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aktiven betriebenen Rotoren (2a, 2b) Strahltriebwerke oder Impeller (ummantelten Propeller) aufweisen.
  4. Luftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Rotoren (2a, 2b) jeweils einen diesen antreibenden Elektromotor aufweist sowie zumindest ein Batteriemodul.
  5. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass bei dem passiv betriebenen Rotor (3) eine Stromrückgewinnung durch den drehenden Rotor (3) entsteht.
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