DE102017113058B4

DE102017113058B4 - Raumtransport-Fluggerät

Info

Publication number: DE102017113058B4
Application number: DE102017113058.6A
Authority: DE
Inventors: Waldemar Bauer; Eugen Ksenik; Peter Rickmers
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2017-06-14
Publication date: 2023-04-27
Anticipated expiration: 2037-06-15
Also published as: DE102017113058A1

Abstract

Raumtransport-Fluggerät (11) mit einem Fairing (14) und einem unter dem Fairing (14) angeordneten Wiedereintritts-Fluggerät (1), wobeia) das Wiedereintritts-Fluggerät (1) in einer Transportkonfiguration mit zumindest einer Tragfläche (7, 8) zumindest teilweise unter dem Fairing (14) angeordnet ist,b) in der Transportkonfiguration die mindestens eine Tragfläche (7, 8) des Wiedereintritts-Fluggeräts (1) gegenüber einer Wiedereintrittskonfiguration um eine Längsachse des Wiedereintritts-Fluggeräts (1) verschwenkt ist undc) mindestens eine Tragfläche (7, 8) in der Wiedereintrittskonfiguration über eine Rast- oder Verriegelungseinrichtung (55, 56) gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dassd) die Rast- oder Verriegelungseinrichtung (55, 56) bewegungsgesteuert durch die Bewegung der Tragfläche (6; 7) in die Wiedereintrittskonfiguration betätigt oder freigegeben wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Wiedereintritts-Fluggerät, welches nach der Durchführung einer Mission im Weltraum wieder in die Erdatmosphäre eintritt und insbesondere nach einer Landung auf der Erde wiederverwendet werden soll und in einem Raumtransport-Fluggerät (insbesondere einer Rakete, wie beispielsweise eine Höhenforschungsrakete ohne Schubvektorsteuerung) angeordnet ist. Mit dem Raumtransport-Fluggerät kann das Wiedereintritts-Fluggerät von der Erde zumindest über einen Teilweg in den Weltraum gebracht werden, wo dann das Wiedereintritts-Fluggerät für seine Mission freigegeben werden kann.
STAND DER TECHNIK
Weltweit wird derzeit daran gearbeitet, wiederverwendbare Wiedereintritts-Fluggeräte zu entwickeln, um Kosten für Raumfahrtmissionen zu reduzieren. Aktuelle diesbezügliche Projekte sind SpaceX (US), Falcon 9; Blue Origin (US), New Shepard; Indian Space Research Organisation ISRO (Indien), RLV-TD Reusable Launch-Vehicle Technology Demonstrator; ESA: IXV.
Grundsätzlich gibt es unterschiedliche Ansätze bezüglich der Wiederverwendbarkeit und damit der Kostenreduktion, insbesondere Konzepte mit einem vertikalen Starten und vertikalen Landen, einem vertikalen Starten und horizontalen Landen sowie einem horizontalen Starten und einem horizontalen Landen. Soll ein vertikales Starten mit horizontalem Landen erfolgen, so muss das Wiedereintritts-Fluggerät für die Wiedereintrittsphase geeignet aerodynamisch geformt sein. Zum vertikalen Starten findet dann teilweise eine Trägerrakete Einsatz, die über eine Schubvektorsteuerung verfügt, was hohe Kosten mit sich bringt. Für die Entwicklung eines ausgereiften Systems sind mehrere Testflüge erforderlich, womit die Entwicklungskosten ansteigen. Kostengünstiger ist es, (Höhenforschungs-)Raketen einzusetzen, die keine Schubvektorsteuerung aufweisen, womit diese eine überwiegend rotationssymmetrische Gestaltung aufweisen müssen. Zu diesem Zweck wird das Wiedereintritts-Fluggerät unter einem Fairing der Trägerrakete angeordnet. Das Fairing stellt hierbei eine Verkleidung eines Aufnahmeraumes für das Wiedereintritts-Fluggerät dar. Das Fairing begrenzt (insbesondere stirnseitig an der Trägerrakete) einen Innenraum, in dem das Wiedereintritts-Fluggerät angeordnet ist. Das Fairing stellt eine geeignete (insbesondere überwiegend rotationssymmetrische) Außengeometrie bereit, um die Einhaltung der vorbestimmten Bahn der Trägerrakete auch ohne Schubvektorsteuerung zu gewährleisten. Hierbei begrenzt aber die maximale Dimension des Fairings (insbesondere der maximale Durchmesser des Fairings) die maximale Dimension des Wiedereintritts-Fluggeräts, welche in der Regel der Spannweite der Tragflächen entspricht. Somit können für dieses Konzept lediglich stark miniaturisierte Wiedereintritts-Fluggeräte verwendet werden. Mit zunehmender Miniaturisierung steigen aber die Entwicklungskosten und die Repräsentativität nimmt ab, da die Systeme nicht beliebig skalierbar sind.
US 3 534 924 A offenbart ein Wiedereintritts-Fluggerät, dessen Flügel in einer horizontalen Ebene eine variable Pfeilung aufweisen sollen. Bei einem Wiedereintritt des Wiedereintritts-Fluggeräts sollen die Flügel von einer Anfangskonfiguration progressiv mit einer Verringerung der Geschwindigkeit des Wiedereintritts-Fluggeräts nach außen geklappt werden, um das Lift-Drag-Verhältnis zu optimieren und die Flugstabilität zu gewährleisten. Die Flügel sind vollständig ausgeklappt, wenn das Wiedereintritts-Fluggerät eine Unterschallgeschwindigkeit erreicht hat. Die Verschwenkbarkeit der Flügel in der Horizontalebene wird auch genutzt, um das Wiedereintritts-Fluggerät mit eingeklappten Flügeln mit einer Stirnseite einer Trägerrakete zu koppeln und einen Start der Trägerrakete mit dem nicht verkleideten Fluggerät mit eingeklappten freiliegenden Flügeln zu ermöglichen.
US 2 969 211 A offenbart einen Gyrokopter, der als Raumfahrzeug oder Kapsel eingesetzt werden kann und mittels eines Raketenantriebs in den Weltraum oder ein höheres Niveau der Stratosphäre überführt werden kann. Der Gyrokopter verfügt über Rotorblätter, die bei dem Sinkflug durch den Fahrtwind in Rotation versetzt werden. Die Rotorblätter sind aufblasbar und können während der Überführung in den Weltraum in entleertem Zustand innerhalb einer Ummantelung des Gyrokopters angeordnet werden und vor dem Sinkflug expandiert werden. Die aufblasbaren Flügel können teleskopierbare Rohre aufweisen, an welchen Rippen gehalten sind, deren Außenkontur die Querschnitte der aufblasbaren Flügel vorgibt. Die Rippen sind umhüllt mit einem hitzebeständigem Kunststoffmantel, der in der nicht aufgeblasenen Konfiguration, in welcher die Rippen unmittelbar benachbart zueinander sind, ziehharmonikaartig gefaltet ist, während in dem aufgeblasenen Zustand durch das Ausfahren der teleskopierbaren Rohre der Abstand der Rippen vergrößert ist mit einem damit einhergehenden Aufspannen des Kunststoffmantels.
Die Website

Spacevidcast: Animation of a Virgin Galactic flight from launch to landing. Veröffentlicht 29.07.2008 (gemäß Youtube LLC, San Bruno, CA, USA) - Ausdruck der Beschreibung und Bildschirmfotos des Videos; Sprache: Englisch. URL: https://www.youtube.com/ watch?v=IytjSl6voP0 [abgerufen am 16.05.2018]

In

SpaceShipTwo. In: Wikipedia, The Free Encyclopedia. Bearbeitungsstand: 31. Mai 2017 (gemäß Wikimedia Foundation Inc., San Fransisco, CA, USA), 12:13 UTC. URL: https:// en.wikipedia.org/w/index.php?title=SpaceShipTwo&oldid=783162482 [abgerufen am 16.05.2018]

US 2010 / 0 314 498 A1 offenbart ein Raumfahrzeug mit um eine Längsachse verschwenkbaren Flügeln, an welchen außenliegend Raketenantriebe gehalten sind. In einem aufrechten Zustand der verschwenkbaren Flügel kann das Raumfahrzeug in einer Garage geparkt werden und mittels eines Anhängers zu einem Flughafen transportiert werden. Vor Aufnahme des Flugbetriebs werden dann die verschwenkbaren Flügel in eine horizontale Stellung verschwenkt und in dieser horizontalen Stellung durch Betätigung eines pneumatischen Aktuators mittels eines Verriegelungsstiftes arretiert.
DE 693 17 046 T2 offenbart ein wiederverwendbares Raumfahrzeug, welches hinsichtlich einer Rettung der Besatzung im Notfall während eines Orbitalfluges verbessert ist. Das Raumfahrzeug verfügt über Flügel mit veränderlicher Pfeilung, Flüssigtreibstoff-Nachbrenner-Raketentriebwerke, Querschubraketentriebwerke sowie Feststoff-Verstärker-Raketentriebwerke. Das Raumfahrzeug wird rollend mittels einem Bugrad und Heckrädern gestartet und gelandet, wobei auch ein vertikaler Start möglich sein soll. Während eines Wiedereintritts in die Atmosphäre soll über eine Veränderung der Pfeilung der Flügel des Raumfahrzeugs eine thermische Entlastung herbeigeführt werden. In einem Notfall während eines Orbitalfluges kann die Besatzung eine Kapsel des Raumfahrzeugs aufsuchen, welche dann von dem verbleibenden Teil des Raumfahrzeugs getrennt werden kann und autark wieder in die Atmosphäre eintreten kann. Mit einem Abwerfen einer Haube der Kapsel werden Streifen aufgefaltet und geöffnet und in der geöffneten Position fixiert, womit ein aerodynamisches Bremssystem gebildet werden soll.
Weiterer Stand der Technik ist aus den Druckschriften

EGGERS, T. [et al.]: The SHEFEX Flight Experiment - Pathfinder Experiment for a Sky Based Test Facility. In: Symposium Proceedings, 14th AIAA/AHI Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference, 6 - 9 November 2006, Canberra, Australia. URL: https://doi.org/10.2514/6.2006-7921 [abgerufen 30.06.2020];
TURNER, J. [et al.]: SHEFEX 2 - The Vehicle, Subsystems and Mission Concept for a Hypersonic Re-entry Flight Experiment. In: Symposium Proceedings, 18th ESA Symposium on European Rocket and Balloon Programmes and Related Research, 3.-7. Juni 2007, Visby, Schweden. URL: https://elib.dlr.de/81994/1/Visby-Turner-Report-SHEFEX_2.pdf [abgerufen 30.06.2020];
SIPPEL, M.; KLEVANSKI, J.; ATANASSOV, U.: Search for Technically Viable Options to Improve RLV by Variable Wings. 55th International Astronautical Congress of the International Astronautical Federation, the International Academy of Astronautics, and the International Institute of Space Law, 4 - 8 October 2004, Vancouver, British Columbia, Canada. URL: https://doi.org/10.2514/6.IAC-04-V.8.07 [abgerufen 30.06.2020];
RICKMERS, P. [et al.]: ReFEx: Reusability Flight Experiment - A Flight Experiment to Demonstrate Controlled Aerodynamic Flight from Hypersonic to Subsonic Velocities with a Winged RLV. In: 7th European Conference for Aeronautics and Space Sciences (EUCASS), Milan, 3. - 6. Juli 2017; EUCASS [online], DOI: http://doi.org/10.13009/EUCASS2017-644 [abgerufen 30.06.2020]

WO 2013/039426 A1 offenbart ein Raumtransport-Fluggerät mit einem darin angeordneten Wiedereintritts-Fluggeräts, bei dem die Tragflächen um eine Schwenkachse in eine Transportkonfiguration verschwenkt sind.
US 6,193,187 B1 offenbart ebenfalls ein Raumtransport-Fluggerät mit einem darin angeordneten Wiedereintritts-Fluggeräts, bei dem die Tragflächen um eine Schwenkachse in eine Transportkonfiguration verschwenkt sind. Zum Verschwenken der Tragflächen in eine Wiedereintrittskonfiguration werden Kipphebel über einen Linearaktuator betätigt. Ist die Wiedereintrittskonfiguration erreicht, werden über einen Motor und eine ein Schneckengetriebe aufweisende Antriebsverbindung verriegelnde Gewindestifte betätigt, die Dichtungen zur Wirkung bringen.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Raumtransport-Fluggerät vorzuschlagen, welches hinsichtlich der Integration des Wiedereintritts-Fluggeräts in das Raumtransport-Fluggerät verbessert ist.
LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß wird ein Raumtransport-Fluggerät vorgeschlagen, bei welchem es sich insbesondere um eine (Träger-) Rakete ohne Schubvektorsteuerung handelt. Das Raumtransport-Fluggerät verfügt über ein Fairing. Unter dem Fairing ist das Wiedereintritts-Fluggerät angeordnet, wobei das Wiedereintritts-Fluggerät vollständig oder teilweise von dem Fairing nach außen abgedeckt sein kann. Die Erfindung schlägt vor, dass das Wiedereintritts-Fluggerät zwei unterschiedliche Konfigurationen aufweist, nämlich einerseits eine Transportkonfiguration und andererseits eine Wiedereintrittskonfiguration. In der Transportkonfiguration wird das Wiedereintritts-Fluggerät unter dem Fairing des Raumtransport-Fluggeräts angeordnet. In der Wiedereintrittskonfiguration ist mindestens eine Tragfläche (vorzugsweise sind beide Tragflächen) gegenüber einer Wiedereintrittskonfiguration verschwenkt.
Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Wiedereintrittskonfiguration dadurch bestimmt ist, dass die Tragflächen die angestrebte aerodynamische Wirkung für die Ermöglichung des Wiedereintritts und des stabilen Flugzustandes ermöglichen müssen. Die Wiedereintrittskonfiguration ist in der Regel dadurch gekennzeichnet, dass sich die Tragflächen mit großer Spannweite an dem Wiedereintritts-Fluggerät erstrecken. Die Erfindung hat erkannt, dass in der Transportkonfiguration keine aerodynamischen Kräfte durch die Tragfläche herbeigeführt werden müssen. Die Verschwenkung der Tragflächen in die Transportkonfiguration kann somit in einem Ausmaß erfolgen, welches keinen aerodynamischen, zu gewährleistenden Bedingungen Rechnung tragen muss. Vielmehr kann eine Verschwenkung der Tragflächen in die Transportkonfiguration derart erfolgen, dass sich ein besonders kompakter Querschnitt des Wiedereintritts-Fluggeräts ergibt, womit

- das Wiedereintritts-Fluggerät in einem Fairing mit einem verringerten Querschnitt angeordnet werden kann oder
- bei Verwendung desselben Fairings ein Wiedereintritts-Fluggerät mit Tragflächen unter dem Fairing angeordnet werden kann, deren Spannweite in der Wiedereintrittskonfiguration größer ist.

Eine Verschwenkung der Tragfläche zur Herbeiführung der Transportkonfiguration erfolgt erfindungsgemäß um eine Längsachse des Wiedereintritts-Fluggeräts, wobei diese vorzugsweise nach oben erfolgt.
Erfindungsgemäß werden erstmalig verschwenkbare Tragflächen, welche an sich für Flugzeuge im militärischen Bereich zur Veränderung der aerodynamischen Wirkung der Tragflächen bekannt sind, eingesetzt für ein Raumtransport-Fluggerät und ein Wiedereintritts-Fluggerät. Beispielsweise finden gemäß dem Stand der Technik verschwenkbare Tragflächen Einsatz für eine Veränderung einer Pfeilung der Tragflächen (s. Mig 23), für Schwenkflügel (vgl. Baikal), für Klappflügel (vgl. Douglas Skyraider) oder für Flugzeuge der Typen Supermarine Seafire F XVIII, Spitfire PR XI, Sea Vixen. Entsprechende veränderbare Tragflächen zur Beeinflussung der aerodynamischen Wirkungen derselben sind insbesondere aus den Druckschriften DE 103 8951 B1 , DE 35 08 103 C2 , DE 10 2006 022 248 B3 , DE 10 2007 002 948 B4 , DE 10 2008 005 705 A1 , DE 10 2008 002 452 B4 , DE 10 201 500 4703 A1 , DE 20 2004 014 384 U1 , EP 1 355 076 B1 , EP 1 947 415 B1 , EP 2 083 238 B1 und EP 3 032 213 A1 bekannt. Hingegen finden bei bekannten Wiedereintritts-Fluggeräten grundsätzlich in der Geometrie und Ausrichtung nicht veränderbare Tragflächen Einsatz (vgl. die Wiedereintritts-Fluggeräte Space Shuttle, Buran, Dream Chaser, Phoenix). Eine Nutzung veränderbarer Tragflächen nicht für die Beeinflussung der aerodynamischen Wirkungen derselben, sondern für eine kompakte Transportkonfiguration des Wiedereintritts-Fluggeräts in einem Raumtransport-Fluggerät ist in den zuvor genannten Druckschriften nicht in Erwägung gezogen worden. Grund hierfür war u. U. auch, dass die aus dem Stand der Technik für Flugzeuge bekannten hydraulischen oder pneumatischen Antriebe für die Verstellung der Tragflächen, die Abdichtungen und eine Ausbildung der Trennstellen sowie der Lagerungen nicht für die bei Wiedereintritts-Fluggeräten während des Wiedereintritts wirkenden Strömungen und Kräfte geeignet sind.
Möglich ist, dass im Rahmen der Erfindung eine Schwenkachse an beliebiger Stelle angeordnet ist, so dass die verschwenkte Tragfläche auch lediglich ein Teil einer Gesamt-Tragfläche sein kann. Vorzugsweise ist bei einem erfindungsgemäßen Wiedereintritts-Fluggerät die Schwenkachse der Tragfläche aber unmittelbar an einem Grundkörper, insbesondere einem Rumpf, des Wiedereintritts-Fluggeräts angeordnet oder diesem unmittelbar benachbart, worunter insbesondere zu verstehen ist, dass der Abstand der Schwenkachse von dem Grundkörper oder Rumpf kleiner ist als 15 %, kleiner ist als 10 % oder sogar kleiner ist als 5 % der Gesamterstreckung der Gesamttragfläche auf dieser Seite des Wiedereintritts-Fluggeräts. Während gemäß dem Stand der Technik unter Umständen Tragflächen für nicht wiedereintritts-taugliche Fluggeräte so verschwenkt werden, dass sich ein stabiler flugfähiger Zustand für das Fluggerät ergibt, ist insbesondere das erfindungsgemäße Wiedereintritts-Fluggerät in der Transportkonfiguration alleine nicht stabil flugfähig. Um lediglich ein nicht beschränkendes Beispiel zu nennen, kann in der Transportkonfiguration ein außenliegender Endbereich der Tragfläche vertikal oberhalb des Grundkörpers oder des Rumpfes des Wiedereintritts-Fluggeräts angeordnet sein.
Grundsätzlich kann eine beliebige Anordnung der Tragflächen bei dem Wiedereintritts-Fluggerät genutzt sein. Für einen Vorschlag der Erfindung sind an dem Wiedereintritts-Fluggerät die Tragflächen in der Wiedereintrittskonfiguration in einer Tiefdecker-Anordnung angeordnet. Dies bedeutet, dass sich die Tragflächen von einer unteren Hälfte oder einem unteren Drittel des Grundkörpers oder Rumpfes des Wiedereintritts-Fluggeräts erstrecken und vorzugsweise die Tragflächen bündig in eine Unterseite des Rumpfes übergehen. In diesem Fall sind die Tragflächen von der Wiedereintrittskonfiguration in die Transportkonfiguration nach oben verschwenkbar. Die Nutzung einer Tiefdecker-Anordnung der Tragflächen und die Verschwenkung der Tragflächen in die Transportkonfiguration nach oben kann bspw. zur Folge haben, dass sich unter Umständen ein Schwerpunkt des Wiedereintritts-Fluggeräts in der Transportkonfiguration ergibt, der verhältnismäßig dicht an einem Mittelpunkt eines Kreises, welcher den Querschnitt des Wiedereintritts-Fluggeräts einhüllt und dem minimalen Durchmesser eines Fairings entspricht, angeordnet ist. Somit ist in dem Raumtransport-Fluggerät der Schwerpunkt des Wiedereintritts-Fluggeräts zumindest in der Nähe der Längs- und Rotationsachse des Raumtransport-Fluggeräts angeordnet, was vorteilhaft ist für die Flugeigenschaft des Raumtransport-Fluggeräts, insbesondere wenn dies ohne Schubvektorsteuerung ausgebildet ist.
Grundsätzlich können die Tragflächen im Rahmen der Erfindung mit beliebigen Schwenkwinkeln von der Transportkonfiguration in die Wiedereintrittskonfiguration verschwenkt werden, beispielsweise mit einem Schwenkwinkel, der größer ist als 45°, 60° oder 80°. Für einen Vorschlag der Erfindung erfolgt eine Verschwenkung der Tragflächen von der Transportkonfiguration in die Wiedereintrittskonfiguration um mehr als 90°, beispielsweise zumindest 95°, 100°, 105° oder 110°. Somit können die Tragflächen nach oben über den Grundkörper oder Rumpf des Wiedereintritts-Fluggeräts verschwenkt werden, womit sich eine noch weiter kompaktierte Querschnittsgestaltung in der Transportkonfiguration ergeben kann.
Im Rahmen der Erfindung kann der Wiedereintritts-Fluggerät mit oder ohne Leitwerk ausgebildet sein. Bei Ausstattung des Wiedereintritts-Fluggeräts mit einem Leitwerk kann dieses ein V-Leitwerk sein. Vorzugsweise ist dies ein V-Leitwerk mit gedrungener Form, also mit geringer Längserstreckung der beiden Schenkel des V in der Querebene des Wiedereintritts-Fluggeräts. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass in Folge des Leitwerkes ein größeres Fairing verwendet werden muss.
Möglich ist, dass das gesamte Wiedereintritts-Fluggerät innerhalb des Fairings angeordnet ist, womit das Fairing auch eine geschlossene Mantelfläche aufweisen kann. Eine weitere Optimierung der räumlichen Verhältnisse kann unter Umständen erfolgen, wenn sich ein Leitwerk und/oder Tragflächen in der Transportkonfiguration teilweise aus dem Fairing heraus erstecken. Diese Ausführungsform kann beispielsweise darauf basieren, dass der sich aus dem Fairing heraus erstreckende Teil der Tragfläche oder des Leitwerks gezielt für die aerodynamische Beeinflussung des Raumtransport-Fluggeräts genutzt wird oder aber der Einfluss dieses sich aus dem Fairing heraus erstreckenden Teils der Tragfläche oder des Leitwerks auf die aerodynamischen Eigenschaften des Raumtransport-Fluggeräts vernachlässigbar sind. Das Fairing kann in diesem Fall geteilt ausgebildet sein, so dass sich das Leitwerk oder die Tragflächen durch Zwischenräume zwischen den Teilen erstrecken, oder das Fairing kann Ausnehmungen oder Schlitze aufweisen, durch welche sich das Leitwerk oder die Tragflächen erstrecken. Vorzugsweise ist für eine derartige Ausgestaltung eine Abdichtung zwischen dem Fairing oder Teilen des selben und dem Leitwerk oder den Tragflächen vorhanden.
Grundsätzlich möglich ist, dass die Bewegung der Tragflächen von der Wiedereintrittskonfiguration in die Transportkonfiguration (und/oder umgekehrt) eine reine Verschwenkung um eine gegenüber dem Wiedereintritts-Fluggerät feste Schwenkachse ist. Für einen anderen Vorschlag der Erfindung ist der Verschwenkung der Tragflächen von der Transportkonfiguration in die Wiedereintrittskonfiguration eine translatorische Bewegung überlagert. Diese translatorische Bewegung kann einerseits genutzt werden, um eine noch kompaktere Transportkonfiguration herbeizuführen. Andererseits kann durch die überlagerte translatorische Bewegung auch eine Kollision oder eine „Verschneidung“ oder eine Kollision zwischen Bauelementen des Grundkörpers und der Tragflächen während der Bewegung vermieden werden und unter Umständen auch das Ausmaß der möglichen Verschwenkung vergrößert werden.
Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist jeder Tragfläche mindestens ein Aktuator zugeordnet, über den die Tragfläche von der Transportkonfiguration in die Wiedereintrittskonfiguration bewegt werden kann. Möglichst aber auch, dass ein Aktuator für die Verschwenkung beider Tragflächen zuständig ist. In diesem Fall kann ein Kupplungsgetriebe oder Verzweigungsgetriebe von dem Aktuator betätigt werden, welches dann zwei bewegte Antriebselemente besitzt, die dann jeweils mit einer Tragfläche gekoppelt sind. Vorzugsweise ist der Aktuator als elektrischer Aktuator ausgebildet, wobei auch ein Getriebe vorhanden sein kann. Hierbei kann der Aktuator grundsätzlich von der Tragfläche getragen sein. Vorzugsweise wird der Aktuator aber von dem Grundkörper oder dem Rumpf des Wiedereintritts-Fluggeräts getragen, was unter Umständen die elektrische Leistungsversorgung und die Ansteuerung desselben vereinfacht. Möglich ist beispielsweise, dass in diesem Fall die Ansteuerung des Aktuators durch eine gemeinsame multifunktionale Steuereinheit des Wiedereintritts-Fluggeräts erfolgt, welche auch für eine Ansteuerung eines Antriebs des Wiedereintritts-Fluggeräts zuständig ist.
Für den Fall, dass eine Bewegung der Tragflächen in Form einer Verschwenkung mit überlagerter translatorischer Bewegung erfolgen soll, schlägt die Erfindung vor, dass der Aktuator an einem Grundkörper des Wiedereintritts-Fluggeräts befestigt ist. In diesem Fall ist der Aktuator mit der Tragfläche über ein Koppelgetriebe gekoppelt, welches mehrere gelenkig miteinander gekoppelte Koppel- und/oder Stützstangen aufweist. Je nach Gestaltung und Anlenkung und Zahl der Stangen kann eine gewünschte Abhängigkeit zwischen der translatorischen Bewegung und der Verschwenkung der Tragflächen herbeigeführt werden, wobei unter Umständen auch komplexe Bewegungen herbeigeführt werden können.
Für den Fall, dass die Überlagerung einer Verschwenkung und einer translatorischen Bewegung der Tragfläche gewünscht ist, kann in einigen Fällen eine Lagerung der Tragfläche an dem Grundkörper des Wiedereintritts-Fluggeräts über Lagereinheiten mit fluchtenden Schwenkachsen nicht möglich sein. In diesem Fall schlägt die Erfindung vor, dass die Tragfläche über zwei Paare von Lagereinheiten an dem Grundkörper des Wiedereintritts-Fluggeräts gelagert ist. Jedes Paar der Lagereinheiten weist hierbei eine erste Lagereinheit mit einer ersten Koppelstange sowie einer zweite Lagereinheit mit einer zweiten Koppelstange auf. Die erste Koppelstange und die zweite Koppelstange weisen dann unterschiedliche Längen auf, wobei die Koppelstangen eine beliebige Geometrie (beispielsweise geradlinig oder gekröpft) aufweisen können. Die Koppelstangen der beiden Lagereinheiten sind jeweils in einem Endbereich an dem Grundkörper des Wiedereintritts-Fluggeräts angelenkt und in dem anderen Endbereich an der Tragfläche angelenkt. Hierbei sind die Schwenkachse für die Verschwenkung der ersten Koppelstange gegenüber dem Grundkörper und die Schwenkachse für die Verschwenkung der zweiten Koppelstange gegenüber den Grundkörper zwar parallel, aber nicht fluchtend zueinander angeordnet. Alternativ oder zusätzlich sind die Schwenkachse für die Verschwenkung der ersten Koppelstange gegenüber der Tragfläche und die Schwenkachse für die Verschwenkung der zweiten Koppelstange gegenüber der Tragfläche nicht fluchtend zueinander angeordnet. Auf diese Weise kann konstruktiv einfach, aber dennoch robust, eine Lagerung der Tragfläche gegenüber dem Grundkörper erfolgen, für welche über die Gestaltung der Längen der Koppelstangen und die Lage der Schwenkachsen die Kinematik mit der Abhängigkeit der translatorischen Bewegung von der Verschwenkung der Tragfläche vorgegeben werden kann.
Im Rahmen der Erfindung kann in dem Wiedereintritts-Fluggerät eine Steuereinrichtung vorhanden sein, die beispielsweise in der Tragfläche oder vorzugsweise in dem Grundkörper oder Rumpf des Wiedereintritts-Fluggeräts angeordnet ist. Die Steuereinrichtung weist Steuerlogik auf, welche den Aktuator geeignet ansteuert (worunter auch eine Regelung verstanden wird), um die Tragflächen von der Transportkonfiguration in die Wiedereintrittskonfiguration zu bewegen. Hierbei erfolgt die Ansteuerung des Aktuators für einen Vorschlag der Erfindung zeitgesteuert, so dass zu einem definierten Zeitpunkt oder Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach einem von der Steuereinrichtung festgestellten Ereignis die Bewegung der Tragflächen von der Transportkonfiguration in die Wiedereintrittskonfiguration ausgelöst wird. Möglich ist auch, dass das Auslösen auf Grundlage eines übertragenen Signals, insbesondere eines Funksignals oder eines Telekommandos, erfolgt. Schließlich ist auch möglich, dass das Auslösen erfolgt, wenn die Steuereinrichtung mittels der Steuerlogik erkennt, dass ein Freisetzen des Wiedereintritts-Fluggeräts aus dem Fairing (und damit ein Beginn der Mission des Wiedereintritts-Fluggeräts) erfolgt.
Unter Umständen kann es von Bedeutung sein, dass sich in der Wiedereintrittskonfiguration die Tragflächen in einer definierten Position und/oder Ausrichtung gegenüber Grundkörper oder Rumpfs des Wiedereintritts-Fluggeräts befinden. Für diesen Fall schlägt die Erfindung vor, dass eine Zentriereinrichtung vorhanden ist, welche die Tragflächen bei der Bewegung in die Wiedereintrittskonfiguration zentriert. Die Zentriereinrichtung kann hierbei als beliebige Führungseinrichtung ausgebildet sein und beispielsweise Zentrierzapfen aufweisen, welche an der Stirnseite des Tragflügels angeordnet sind, welche in Richtung des Grundkörpers verschwenkt wird. Die Zentrierzapfen treten mit der Annäherung dieser Stirnseite an den Grundkörper ein in zentrierende Hülsen oder anderweitige Ausnehmungen oder diese treten mit Zentrierschrägen in Wechselwirkung, wobei die Hülsen, Ausnehmungen oder Zentrierschrägen von dem Grundkörper getragen sind.
Erfindungsgemäß ist in dem Wiedereintritts-Fluggerät mindestens eine Tragfläche in der Wiedereintrittskonfiguration über eine Rast- oder Verriegelungseinrichtung gesichert. Für eine besonders zuverlässige Ausgestaltung der Rast- oder Verriegelungseinrichtung schlägt die Erfindung vor, dass die Rast- oder Verriegelungseinrichtung bewegungsgesteuert betätigt oder freigegeben wird, wenn sich die Tragfläche in die Wiedereintrittskonfiguration bewegt, insbesondere wenn sich die Tragfläche bis auf einen definierten Restweg der Wiedereintrittskonfiguration angenähert hat oder sich tatsächlich exakt in der Wiedereintrittskonfiguration befindet. Mittels einer derartigen Bewegungssteuerung ist beispielsweise vermieden, dass die Rast- oder Verriegelungseinrichtung bereits betätigt oder freigegeben wird, wenn sich die Tragfläche noch nicht in der Wiedereintrittskonfiguration befindet oder sich dieser ausreichend angenähert hat, womit dann unter Umständen eine Behinderung der weiteren Bewegung der Tragfläche eintreten würde.
Grundsätzlich kann eine beliebige konstruktive Ausgestaltung einer Rast- oder Verriegelungseinrichtung Einsatz finden. Für einen Vorschlag der Erfindung weist die Rast- oder Verriegelungseinrichtung ein Rast- oder Verriegelungselement auf. Das Rast- oder Verriegelungselement wird von einer Feder in Richtung einer Rast- oder Verriegelungsstellung beaufschlagt. Diese Feder kann damit die Rast- oder Verriegelungsstellung sichern, wenn diese eingenommen ist, da für ein Verlassen der Rast- oder Verriegelungsstellung das Verriegelungselement gegen die Wirkung der Feder bewegt werden müsste. Befindet sich die Tragfläche nicht in der Wiedereintrittskonfiguration, ist die durch die Feder verursachte Bewegung des Rast- oder Verriegelungselements in die Rast- oder Verriegelungsstellung blockiert. Befindet sich hingegen die Tragfläche in der Wiedereintrittskonfiguration, wird die durch die Feder verursachte Bewegung des Rast- oder Verriegelungselements in die Rast- oder Verriegelungsstellung freigegeben, so dass die Verrastung oder Verriegelung erfolgen kann.
Vorzugsweise findet ein Sperrelement Einsatz, welche die durch die Feder verursachte Bewegung des Rast- oder Verriegelungselements in die Rast- oder Verriegelungsstellung blockiert, wenn sich die Tragfläche nicht in der Wiedereintrittskonfiguration befindet. Das Sperrelement ist hierbei quer zu einer Bewegungsrichtung des Rast- oder Verriegelungselements zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung bewegbar. Hierbei ist das Sperrelement durch eine Sperrfeder in Richtung der Sperrstellung beaufschlagt. Über diese Sperrfeder erfolgt somit eine Sicherung des Sperrelements in der Sperrstellung.
Für die Herbeiführung der Bewegung des Sperrelements und damit die Freigabe des Rast- oder Verriegelungselements gibt es unterschiedliche Möglichkeiten:

Für eine erste Variante der Erfindung findet ein multifunktional eingesetztes Bauteil Einsatz. Dieses Bauteil bildet einerseits eine Rast- oder Verriegelungsausnehmung, insbesondere ein Verriegelungsauge, aus. Das Bauteil wird mit der Tragfläche bewegt. Neben der Bereitstellung der Rast- oder Verriegelungsausnehmung dient das Bauteil andererseits auch dazu, mit seiner Bewegung in Folge der Bewegung der Tragfläche das Sperrelement (entgegen der Beaufschlagung durch die Sperrfeder) von der Sperrstellung in die Freigabestellung zu bewegen. Ist die in die Freigabestellung erreicht, nimmt an Stelle des Sperrelements die Rast- oder Verriegelungsausnehmung, insbesondere das Verriegelungsauge, die Position des Sperrelements ein, die das Sperrelement in der Sperrstellung innehatte, womit das Rast- oder Verriegelungselement mit der Rast- oder Verriegelungsausnehmung in Wirkverbindung tritt, was insbesondere mit dem Eintritt eines Verriegelungselements- oder -bolzens in ein Verriegelungsauge erfolgt.

Für eine andere Variante der Erfindung findet für die Ausbildung der Rast- oder Verriegelungsausnehmung einerseits und die Bewegung des Sperrelements nicht ein multifunktionales Bauteil Einsatz. Vielmehr erfolgt mit der Bewegung der Tragfläche eine gleichzeitige Bewegung eines Entsperrelements und eines Bauteils, welches die Rast- oder Verriegelungsausnehmung ausbildet. Hierbei dient das Entsperrelement dazu, das Sperrelement von der Sperrstellung in die Freigabestellung zu bewegen. Hingegen befindet sich die Rast- oder Verriegelungsausnehmung des Bauteils in dem Bewegungsbereich des Rast- oder Verriegelungselements, wenn das Entsperrelement das Sperrelement in die Freigabestellung bewegt hat. Somit kann das Rast-oder Verriegelungselement in Wirkverbindung mit der Rast- oder Verriegelungsausnehmung treten, was vorzugsweise durch den Eintritt eines Verriegelungselements oder -bolzens in ein Verriegelungsauge erfolgt. Durch die funktionale Trennung einerseits des Entsperrelements und andererseits des Bauteils können diese beiden Funktionen räumlich getrennt werden und die konstruktiven Anforderungen zur Gewährleistung des Entsperrens des Sperrelements und für die Gestaltung der Rast- oder Verriegelungseinheit können voneinander getrennt werden.
Möglich ist, dass es für die Sicherung der Rast- oder Verriegelungseinheit in der rastierten oder verriegelten Stellung ausreichend ist, dass das Rast- oder Verriegelungselement über eine Feder in die Rast- oder Verriegelungsstellung beaufschlagt ist. Möglich ist aber auch, dass das Rast-oder Verriegelungselement zusätzlich in der Rast- oder Verriegelungsstellung durch eine Sicherungseinrichtung gesichert ist, beispielsweise durch einen geeigneten Schnappmechanismus.
Ein weiterer Vorschlag widmet sich der Gestaltung der Trennfläche zwischen der Tragfläche und dem Grundkörper des Fluggeräts. Vorgeschlagen wird, dass zwischen der Tragfläche und dem Grundkörper mindestens ein Dicht-Übergangselement angeordnet ist, welches in der Wiedereintrittskonfiguration zwischen der Dichtfläche und dem Grundkörper zur Wirkung kommt. Dieses Dicht- oder Übergangselement kann eine Abdichtung der Trennstelle zwischen Tragfläche und Grundkörper gewährleisten. Alternativ oder zusätzlich kann das Dicht- oder Übergangselement auch in der Wiedereintrittskonfiguration eine glatte Außenkontur und einen glatten Übergang zwischen der Tragfläche und dem Grundkörper gewährleisten. Um lediglich ein nicht beschränkendes Beispiel zu nennen, kann die Tragfläche und/oder der Grundkörper eine Dichtung tragen, welche in der Wiedereintrittskonfiguration zwischen Tragfläche und Grundkörper eingespannt ist. Verwendet werden kann

- eine elastische Hochtemperaturdichtung, beispielsweise aus Glimmer und/oder Mica mit einer hohen Temperaturstabilität bis 1000 °C,
- ein Filzmetall, welches eine besonders gute Oxidationsbeständigkeit und/oder eine Heißgas-Korrosionsbeständigkeit aufweisen kann und aus Anwendungen aus dem Strahltriebwerksbau bekannt ist,
- ein Material, welches im englischen Sprachgebrauch auch als „wound highly porous oxide composite material“ bezeichnet wird (s. a. das Material, welches unter der eingetragenen Marke „WHIPOX“ vertrieben wird) und welches bereits seitens der Anmelderin für ein Projekt Shefex eingesetzt worden ist.

Möglich ist auch der Einsatz eines Materials, welches infolge eines Wärmeeintrags bei dem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre so plastisch verformt wird, dass dieses die gewünschte Dichtwirkung herbeiführt oder eine Glättung der Trennstelle zwischen der Tragfläche und dem Grundkörper herbeiführt.
Einsatz finden können auch labyrinthartige Dicht- oder Übergangselemente.
Möglich ist, dass das Fairing das Wiedereintritts-Fluggerät vollständig abdeckt. Für einen weiteren Vorschlag der Erfindung verfügt allerdings das Fairing über eine vordere Öffnung, durch welche sich eine Nase des Wiedereintritts-Fluggeräts erstreckt. Somit ist die Nase des Wiedereintritts-Fluggeräts multifunktional genutzt, in dem diese einerseits die Stirnseite des Raumtransport-Fluggeräts und andererseits auch die Stirnseite des Wiedereintritts-Fluggeräts nach dessen Trennung von dem Grundkörper des Raumtransport-Fluggeräts bildet. Hierdurch kann der Materialeinsatz und auch das Gewicht des Raumtransport-Fluggeräts reduziert werden.
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. 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 in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
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 Element die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
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.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.

1 zeigt ein Wiedereintritts-Fluggerät in einer räumlichen Darstellung.
2 zeigt das Wiedereintritts-Fluggerät gemäß 1 in einer Vorderansicht und in einer Wiedereintrittskonfiguration.
3 zeigt ein Detail III des Wiedereintritts-Fluggeräts gemäß 2.
4 zeigt das Wiedereintritts-Fluggerät gemäß 1 bis 3 in einer Vorderansicht und einer Transportkonfiguration.
5 zeigt ein Detail V des Wiedereintritts-Fluggeräts gemäß 4.
6 zeigt in einer räumlichen Ansicht ein als Trägerrakete ausgebildetes Raumtransport-Fluggerät mit einem unter einem Fairing angeordnetem Wiedereintritts-Fluggerät gemäß 1 bis 5 in der Transportkonfiguration, wobei das Fairing teil weggeschnitten dargestellt ist, um das darin angeordnete Wiedereintritts-Fluggerät zu zeigen.
7 zeigt einen Querschnitt VII (vgl. 6) des Raumtransport-Fluggeräts im Bereich des Fairings mit darin angeordnetem Wiedereintritts-Fluggerät in der Transportstellung.
8 zeigt in einer räumlichen Darstellung eine einer Tragfläche zugeordnete Konsole und eine einem Rumpf des Wiedereintritts-Fluggeräts zugeordnete Konsole in einer Wiedereintrittskonfiguration mit zwischen den Konsolen wirkenden Paaren von Lagereinheiten sowie einem Koppelgetriebe.
9 zeigt in einer räumlichen Darstellung die Konsolen mit Paaren von Lagereinheiten und Koppelgetriebe gemäß 8 in einer Transportkonfiguration.
10 zeigt ein Detail X der Konsolen mit Lagereinheiten gemäß 9.
11 zeigt in einer Explosionsdarstellung Koppel- und Stützstangen eines Koppelgetriebes, welches zwischen einen an der Konsole des Rumpfes gehaltenen Aktuator und die Konsole der Tragfläche zwischengeschaltet ist.
12 zeigt schematisch einen Schnitt durch ein Koppelgetriebe gemäß 11 in der Transportkonfiguration.
13 zeigt schematisch einen Schnitt durch das Koppelgetriebe gemäß 11 und 12 in der Wiedereintrittskonfiguration.
14 zeigt in räumlicher Darstellung einen Flügel mit zugeordneter Konsole sowie Konsole des Rumpfes mit zwischen den Konsolen angeordneten Lagereinheiten, Koppelgetriebe und Verrieglungseinrichtungen in einer Transportkonfiguration oder einer Zwischenstellung zwischen der Transportkonfiguration und der Wiedereintrittskonfiguration.
15 zeigt in einem Detail XV der Darstellung gemäß 14 eine Verrieglungseinrichtung in einer nicht verriegelten Stellung.
16 zeigt in einem 15 entsprechenden Detail die Verrieglungseinrichtung, wobei sich diese in 16 allerdings in der Wiedereintritts-Konfiguration und damit der verriegelten Stellung befindet.
17 zeigt eine Verrieglungseinheit der Verrieglungseinrichtung gemäß 15 und 16 in einer Explosionsdarstellung.
18 zeigt die Verrieglungseinheit gemäß 17 in einer Ansicht bei Blickrichtung in eine Richtung y.
19 zeigt die Verrieglungseinheit gemäß 17 und 18 in einem Schnitt XIV-XIV gemäß 18.
20 zeigt die Verrieglungseinheit gemäß 17 bis 19 in einem Schnitt XX-XX gemäß 18.
21 zeigt in einer räumlichen Darstellung eine alternative Ausgestaltung einer Verrieglungseinrichtung bei 15 entsprechender Darstellung in einer nicht verriegelten Stellung.
22 zeigt in einer 21 entsprechenden Darstellung die Verrieglungseinrichtung gemäß 21 in verriegelter Stellung.
23 zeigt eine Verrieglungseinheit einer Verrieglungseinrichtung gemäß 21 und 22 in einer Explosionsdarstellung.
24 zeigt die Verrieglungseinrichtung gemäß 21 und 22 bei Schnittführung durch eine Längs- und Verrieglungsachse der Verrieglungselemente in einer Schnittebene, welche parallel zu der Konsole des Rumpfes orientiert ist.

FIGURENBESCHREIBUNG
1 zeigt in einer räumlichen Darstellung ein Wiedereintritts-Fluggerät 1. Dieses verfügt über einen Grundkörper 2 oder Rumpf 3. Von dem Rumpf 3 erstrecken sich im vorderen Endbereich horizontal orientierte vordere Flügel 4, 5 eines vorderen Leitwerks 6 sowie im mittigen Bereich oder hier im hinteren Endbereich Tragflächen 7, 8 (die hier mit dem Rumpf 3 in Tiefdecker-Anordnung angeordnet sind) sowie ein hinteres vertikales Leitwerk 9.
2 und 3 zeigen das Wiedereintritts-Fluggerät 1 in einer Wiedereintrittskonfiguration. In dieser befinden sich die Tragflächen 7, 8 in einer ausgeschwenkten Stellung, in welcher diese eine maximale Spannweite besitzen. Für die schematische Darstellung bedeutet dies, dass die Unterseiten der Tragflächen 7, 8 horizontal orientiert sind und bündig in die Unterseite des Rumpfes 3 übergehen. Für konkrete konstruktive Ausgestaltungen können aber durchaus die Tragflächen 7, 8 geneigt sein und/oder über Knicke oder Wölbungen in den Rumpf 3 übergehen. In der Wiedereintrittskonfiguration kommt zwischen der Tragfläche 7, 8 und dem Grundkörper 2 ein Dicht- oder Übergangselement 71 zur Wirkung, welches in 3 lediglich schematisch dargestellt ist.
Wie in 4 und 5 zu erkennen ist, können die Tragflächen 7, 8 aus der Wiedereintrittskonfiguration gemäß 2 und 3 in eine Transportkonfiguration gemäß 4 und 5 relativ zu dem Rumpf 3 verschwenkt werden (und umgekehrt). Dies erfolgt vorzugsweise über einen Schwenkwinkel α, der größer als 90° ist. Wie aus dem Vergleich der 2 und 4 zu erkennen ist, besteht die Bewegung der Tragflächen 8 nicht in einer reinen Schwenkbewegung. Vielmehr ist der Schwenkbewegung auch eine translatorische Bewegung überlagert, wobei mittels der translatorischen Bewegung vorzugsweise in dem Endbereich des Ausklappens der Tragflächen 7, 8 ein Heranziehen der Stirnseiten der Tragflächen 7, 8 an die Stirnseite des Rumpfes 3 erfolgt und/oder am Anfang des Ausschwenkens eine Bewegung der Tragfläche 7, 8 nach außen herbeigeführt wird (wo dabei das Entsprechende für das Ausklappen der Tragflächen 7, 8 gilt). Eine Bewegung mit einer Überlagerung einer Verschwenkung mit einer translatorischen Bewegung wird mittels eines Koppelgetriebes 10 herbeigeführt, welches in 5 zu erkennen ist und im Folgenden noch weitere beschrieben wird.
6 zeigt ein Raumtransport-Fluggerät 11, welches insbesondere als Trägerrakete 12 ohne Schubvektorsteuerung ausgebildet ist. Die Trägerrakete 12 verfügt über einen den Antrieb aufweisenden Grundkörper 13, in dessen vorderen Endbereich ein Fairing 14 gehalten ist. Das Fairing 14 verfügt über eine Mantelfläche, welche geeignet für die Beeinflussung der Strömungsverhältnisse an der Trägerrakete 12 gestaltet ist und glatt übergeht in die Mantelfläche des Grundkörpers 13. Die Stirnseite des Grundkörpers 13 und das Fairing 14 begrenzen gemeinsam einen Innenraum 15. Das Wiedereintritts-Fluggerät 1 gemäß den 1 bis 5 ist in der Transportkonfiguration in dem Innenraum 15 angeordnet. Möglich ist, dass das Fairing 14 als Vollverkleidung ausgebildet ist, sodass dieses (bis auf die Stirnseite des Grundkörpers 13) das Wiedereintritts-Fluggerät 1 vollständig abdeckt oder umgibt. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist das Fairing 14 allerdings als Teilverkleidung ausgebildet. Das Fairing 14 ist hier hülsenförmige ausgebildet. In einem Endbereich ist das Fairing 14 mit dem Grundkörper 13 verbunden. Aus einer vorderen Öffnung 80 des hülsenartigen Fairings 14 erstreckt sich eine Nase 81 des Wiedereintritts-Fluggeräts 1 heraus. Darüber hinaus verfügt das Fairing 14 auf seiner Oberseite über einen Schlitz 82, im Bereich dessen sich das Leitwerk 9 teilweise aus dem Fairing 14 heraus erstreckt. Das Leitwerk 9 kann hierbei die aerodynamischen Eigenschaften der Trägerrakete 12 beeinflussen. Möglich ist, dass das Fairing 14 auf der gegenüberliegenden Seite Flügel oder eine andere geeignete Konturgestaltung aufweist, um Korrekturen der aerodynamischen Wirkung des Teilbereich des Leitwerks 9, welcher außerhalb des Fairings 14 angeordnet ist, vorzunehmen.
In dem Querschnitt VII gemäß 7 (mit der in 6 gekennzeichneten Schnittführung und Blickrichtung von hinten) ist zu erkennen, dass infolge der Transportkonfiguration das Wiedereintritts-Fluggerät 1 in besonders kompakter Anordnung in dem von dem Fairing 14 begrenzten Innenraum 15 bevorratet werden kann, wobei der Innendurchmesser des Fairings 14 kleiner ist als die Spannweite der Tragflächen 7, 8 in der Wiedereintrittskonfiguration. Des Weiteren ist in 7 der Hindurchtritt des Leitwerks 6 durch das Fairing 14 im Bereich des Schlitzes 82 zu erkennen.
In der Konfiguration gemäß 6 kann das Wiedereintritts-Fluggerät 1 in dem Raumtransport-Fluggerät 11 in den Weltraum gebracht werden. Hier kann das Fairing 14 beseitigt werden und das Wiedereintritts-Fluggerät 1 kann von dem Grundkörper 13 des Raumtransporter-Fluggerät 11 freigegeben werden, womit dieses seine eigentliche Mission beginnen kann. Vor dem Freigeben, mit dem Freigeben oder zeitlich beabstandet von der Freigabe erfolgt dann die Überführung der Tragflächen 7, 8 von der Transportkonfiguration in die Wiedereintrittskonfiguration.
Wie in 8 und 9 zu erkennen ist, weisen sowohl die Tragflächen 7, 8 als auch der Rumpf 3 im Bereich der einander zugewandten Stirnseiten Konsolen 16, 17 auf. Hierbei ist die an der Tragfläche 7, 8 gehaltene Konsole 16 als Tragplatte 18 ausgebildet, während die Konsole 17 des Rumpfes 3 eine Tragplatte 19 sowie einen vertikal zu der Tragplatte 19 orientierten Antriebsrahmen 20 aufweist. In der Wiedereintrittskonfiguration gemäß 8 sind die Tragplatten 18, 19 der Konsolen 16, 17 mit minimalem Abstand parallel zueinander angeordnet, während diese in der Transportkonfiguration gemäß 9 mittels einer Überlagerung einer translatorischen Bewegung und einer Schwenkbewegung um einen Winkel α, der größer ist als 90°, auseinanderbewegt und -geschwenkt sind.
Die komplexe Bewegung der Konsolen 16, 17 relativ zueinander (und damit der Tragflächen 7, 8 gegenüber dem Rumpf 3) wird geführt durch Paare 21, 22 von Lagereinheiten 23, 24 bzw. 25, 26. Die beiden Paare 21, 22 sind in möglichst großem Abstand entlang der Längserstreckung der Konsolen 16, 17 voneinander angeordnet, um eine steife Abstützung der Tragflächen 7, 8 an dem Rumpf 3 zu ermöglichen. Hingegen sind in einem Paar 21, 22 die beiden Lagereinheiten 23, 24 bzw. 25, 26 eng benachbart zueinander angeordnet.
10 zeigt ein Paar 21 mit Lagereinheiten 23, 24 in einem Detail X. In 10 ist zu erkennen, dass die Lagereinheiten 23, 24 des Paares 21 jeweils über einen Lagerbock 27, 28 verfügen, der an der Tragplatte 18 befestigt ist, sowie über einen Lagerbock 29, 30 verfügen, der an der Tragplatte 19 befestigt ist. In der Lagereinheit 23 ist eine Koppelstange 31 in einem Schwenklager 32, welches eine Schwenkachse 33 vorgibt, gegenüber dem Lagerbock 27 gelagert, während der andere Endbereich der Koppelstange 31 über ein Schwenklager 34, welches eine Schwenkachse 35 vorgibt, an dem Lagerbock 29 gelagert ist. Entsprechend ist in der Lagereinheit 24 eine Koppelstange 36 in einem Endbereich über ein Schwenklager 37 mit einer Schwenkachse 38 an dem Lagerbock 28 gehalten, während der andere Endbereich der Koppelstange 36 über ein Schwenklager 39 mit einer Schwenkachse 40 an dem Lagerbock 30 gelagert ist. Hierbei sind die Schwenklager 32, 34, 37, 40 jeweils mit von den hiermit verbundenen Bauteilen ausgebildeten Lageraugen und sich hierdurch erstreckenden Schwenkbolzen gebildet. Wie in 10 zu erkennen ist, sind die Schwenkachsen 33, 35, 38, 40 parallel, aber nicht koaxial zueinander angeordnet, sondern vielmehr voneinander (im Raum verteilt) beabstandet angeordnet. Die Koppelstangen sind hier gekröpft ausgebildet und verfügen über unterschiedliche Kröpfungswinkel und wirksame Längen. Die Lageraugen sind sowohl an den Lagerböcken 27, 28 als auch an den Lagerböcken 29, 30 in unterschiedlichen Höhen und an unterschiedlichen Positionen, also mit parallelen Achsen, angeordnet. Das zu 10 Gesagte gilt entsprechend auch für das Paar 22 mit den Lagereinheiten 25, 26. Hierbei ist die Lagereinheit 24 entsprechend der Lagereinheit 25 mit koaxialen Schwenkachsen 38, 40 ausgebildet, während die Lagereinheit 23 entsprechend der Lagereinheit 26 (ebenfalls mit koaxialen Schwenkachsen 33, 35) ausgebildet ist. Die Paare 21, 22 mit den Lagereinheiten 23, 24, 25, 26 ermöglichen auf diese Weise eine exakte Führung der Konsole 16 gegenüber der Konsole 17 mit einer überlagerten translatorischen Bewegung und Schwenkbewegung, wobei die Kinematik und das Verhältnis der translatorischen Bewegung zu der Schwenkbewegung, welches über die Schwenkbewegung veränderlich ist, durch die gewählten Abmessungen und die Lage der Schwenkachsen vorgegeben ist.
Die Verschwenkung der Tragflächen 7, 8 von der Transportkonfiguration in die Wiedereintrittskonfiguration wird über eine Betätigungseinheit 41 herbeigeführt, die über einen in den Figuren nicht dargestellten elektrischen Antrieb betätigt wird.
In den außen liegenden Endbereichen der Konsolen 16, 17 kommt jeweils eine Zentriereinrichtung 42, 43 zur Wirkung. Die Zentriereinrichtungen 42, 43 verfügen jeweils über einen Zentrierbolzen 44 und eine Zentrieraufnahme 45. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel sind die Zentrierbolzen 44 von der Konsole 16 getragen, während die Zentrieraufnahmen 45 von der Tragplatte 19 gehalten sind. Mit der Annäherung an die Wiedereintrittskonfiguration treten u. U. konische oder abgeschrägte Endbereiche der Zentrierbolzen 44 in die Zentrieraufnahmen 45 ein, womit eine Vorgabe der relativen Lage zwischen den Konsolen 16, 17 erfolgen kann. Darüber hinaus erzeugen die Zentrierbolzen 44 in den Zentrieraufnahmen 45 auch in der Wiedereintrittskonfiguration einen Formschluss, welcher vorteilhaft ist zur Aufnahme von Kräften und Momenten, die während des Wiedereintritts auf die Tragflächen 7, 8 wirken.
11 bis 13 zeigen Bauelemente der Betätigungseinheit 41. Neben dem elektrischen Antrieb weist die Betätigungseinheit 41 das Koppelgetriebe 10 auf. Das Koppelgetriebe 10 verfügt über einen Betätigungs-Lagerblock 46, der auf dem Weg von der Transportkonfiguration zur Wiedereintrittskonfiguration unmittelbar von dem elektrischen Antrieb translatorisch in eine Betätigungsrichtung 47 eingefahren wird. Ein Koppelelement zwischen dem Betätigungs-Lagerblock 46 und dem elektrischen Antrieb erstreckt sich, ggf. unter weiterer Führung, durch eine rückseitige Ausnehmung 48 des Antriebsrahmens 20. Eine Koppelstange 49 ist in einem Endbereich an dem Betätigungs-Lagerblock 46 angelenkt. An dem anderen Endbereich der Koppelstange 49 sind auf beiden Seiten zwei parallele Stützstangen 50a, 50b angelenkt. Die anderen Endbereiche der Stützstangen 50a, 50b sind an dem Antriebsrahmen 20 angelenkt. Zum anderen sind an dem Endbereich der Koppelstange 49, an dem die Stützstangen 50a, 50b angelenkt sind, mit einer Schwenkachse, die der Schwenkachse zwischen den Stützstangen 50a, 50b und der Koppelstange 49 entspricht, Koppelstangen 51a, 51b angelenkt. An den gegenüberliegenden Endbereichen der Koppelstangen 51 ist wiederum eine Stützstange 52 angelenkt, welche verdrehbar an dem Antriebsrahmen 20 gelagert ist. In diesem Endbereich der Koppelstange 51 ist mit derselben Schwenkachse wie die Schwenkachse für die Stützstange 52 auch eine Koppelstange 53 an den Koppelstangen 51a, 51b angelenkt, die in dem gegenüberliegenden Endbereich unmittelbar an einem Lagerbock 54 der Konsole 16 gelagert ist. Für die Lager und Anlenkungen ist hier beispielsweise eine Verbindung über einen Schwenkbolzen mit Lageraugen gewählt, wobei auch andere Lagerungen oder Anlenkungen eingesetzt werden können.
Für den Fall, dass doppelte Koppel- oder Stützstangen 50a, 50b, 51 a, 51 b eingesetzt sind, erfolgt dies für eine symmetrische Kraftübertragung, wobei dieselbe Kinematik aber gewährleistet werden kann, wenn lediglich eine derartige Koppelstange Einsatz findet. Mittels des derart gebildeten Koppelgetriebes 10 kann ein Antrieb für die komplexe Bewegung der Tragflächen 7, 8 mit der Überlagerung der translatorischen Bewegung und der Schwenkbewegung erfolgen.
Beispielsweise in 8 sind Freiflächen zwischen den Konsolen 16, 17 und ungenutzte Ausnehmungen der Tragplatte 19 zu erkennen. Hier kann optional mindestens eine Rast- oder Verriegelungseinrichtung 55, 56 angeordnet werden, mittels welcher in der Wiedereintrittskonfiguration eine Verrastung oder Verriegelung der relativen Lage der Konsolen 16, 17 und damit der Tragflächen 7, 8 gegenüber dem Rumpf 3 erfolgen kann.
Das Detail XIV gemäß 15 zeigt im Detail eine Rast- oder Verriegelungseinrichtung 55, wobei sich diese gemäß 15 in der nicht verrasteten oder verriegelten Stellung befindet, während sich diese gemäß 16 in der verrasteten oder verriegelten Stellung befindet.
Die Bauelemente der Rast- oder Verriegelungseinrichtung 55 sind in 17 in einer Explosionsdarstellung dargestellt, während 18 Rast- oder Verriegelungseinheiten 60a, 60b der Rast- oder Verriegelungseinrichtung 55 in einer Vorderansicht zeigt mit den zugeordneten Schnitten gemäß 19 und 20.
An der Konsole 16, hier der Tragplatte 18, ist ein hier plattenförmiges Bauteil 57 gehalten, welches Rast- oder Verriegelungsausnehmungen 59, 60 ausbildet. Hingegen sind an der Konsole 17, hier der Tragplatte 19, zwei Rast- oder Verriegelungseinheiten 60a, 60b gehalten (vgl. 18). Die Rast- oder Verriegelungseinheiten 60a, 60b verfügen jeweils über ein Gehäuse 61a, 61b. In dem Gehäuse 61a, 61b ist ein Rast- oder Verriegelungselement 62a, 62b in eine Richtung x verschieblich geführt. Hierbei wird das Rast- oder Verriegelungselement 62a, 62b durch eine Feder 63a, 63b in Richtung einer verriegelten Stellung beaufschlagt. 18 bis 20 zeigen die Rast- oder Verriegelungseinrichtungen 55, 56 in einer entriegelten Stellung. In der entriegelten Stellung wird eine Stirnseite der Rast- oder Verriegelungselemente 62a, 62b durch die Federn 63a, 63b gegen ein Sperrelement 64a, 64b gedrückt. Das Sperrelement 64a 64b ist in einem Gehäuse 65a, 65b verschieblich in eine Richtung z, also vertikal zur Bewegungsrichtung des Rast- oder Verriegelungselements 62, 62b, geführt und durch eine Sperrfeder 66a, 66b in die Sperrstellung beaufschlagt. Das Sperrelement 64a, 64b ist in der Sperrstellung in einem Aufnahmeraum 67a, 67b des Gehäuses 61a, 61b angeordnet, wobei sich beidseits des Aufnahmeraumes 67a, 67b fluchtend zu dem Rast- oder Verriegelungselement 62, 62b Führungsbohrungen 69, 70 des Gehäuses 61a, 61b für das Rast- oder Verriegelungselement 62a, 62b befinden.
Mit der Annäherung an die Wiedereintrittskonfiguration tritt das Bauteil 57 mit den Rast- oder Verriegelungsausnehmungen 58, 59 in den Aufnahmeraum 67a, 67b ein. Mit diesem Eintritt schieben Stirnseiten 68a, 68b des Bauteils 57 die Sperrelemente 64, 64b entgegen der z-Richtung und entgegen der Beaufschlagung durch die Sperrfeder 66a, 66b aus dem Aufnahmeraum 67a, 67b. Mit Erreichen der Wiedereintrittskonfiguration fluchten die Rast- oder Verriegelungsausnehmungen 58, 59 des Bauteils 57 mit den Führungsbohrungen 69, 70 des Gehäuses 61a, 61b. Da das Sperrelement 64a, 64b entfernt ist, kann in der Wiedereintrittskonfiguration somit das Rast- oder Verriegelungselement 62a, 62b durch die Führungsbohrungen 69, 70 und durch die Rast- oder Verriegelungsausnehmung 58, 59 hindurchtreten, wobei diese Bewegung durch die Feder 63a, 63b verursacht wird.
Für die dargestellte Ausführungsform erfolgt eine echte Verriegelung. Dies bedeutet, dass in der verriegelten Stellung eine Bewegung der Tragfläche 6, 7 aus der Wiedereintrittskonfiguration nur möglich ist, wenn eine Zerstörung des Bauteils 57 oder des Rast- oder Verriegelungselements 62 erfolgt. Durchaus möglich ist aber auch der Einsatz einer Rasteinrichtung, welche lediglich eine Verrastung herbeiführt, wobei eine derartige Verrastung u. U. bei Aufbringung hinreichend großer Lösekräfte auch durch eine Bewegung des Rastelements gegen eine Rastfeder erfolgen kann, womit ohne Zerstörung eine Entrastung der Rasteinrichtung möglich ist.
Für das in den 21 bis 24 dargestellte Ausführungsbeispiel der Rast- oder Verriegelungseinrichtung 55, 56 ist das Bauteil 57 abweichend zu dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel nicht auch dafür zuständig, mit seinen Stirnseiten 68a, 68b die Sperrelemente 64a, 64b aus der Sperrstellung zu bewegen. Vielmehr dient das Bauteil 57 hier lediglich dazu, die Rast- oder Verriegelungsausnehmungen 58, 59 bereitzustellen, welche in der Wiedereintrittskonfiguration fluchtend zu den Führungsbohrungen 69, 70 angeordnet sind. Eine Sperrung der Bewegung des Rast- oder Verriegelungselements 62a, 62b erfolgt hier mittels eines Entsperrelements 72a, 72b, welches hier als sich von der Konsole 16 erstreckender Entsperrzapfen 73a, 73b ausgebildet ist. Die beiden Rast- oder Verriegelungselemente 62a, 62b sind hier in einem Endbereich über einen Kopplungsbügel 74 miteinander gekoppelt, so dass sich diese gemeinsam bewegen. Der Kopplungsbügel 74 ist wiederum mit einer Sperrwelle 75 verbunden. Die Sperrwelle 75 weist zwei Sperrnuten 76 auf. In diese Sperrnuten 76 greift in der Sperrstellung ein Sperrelement 77 mit zwei U-förmigen Sperrkonturen 78 ein. Das Sperrelement 77 wird durch eine Sperrfeder 66 in die Sperrstellung beaufschlagt. Das Sperrelement 77 ist in einem Gehäuse 65 quer zur Bewegungsrichtung der Rast- oder Verriegelungselemente 62a, 62b, des Kopplungsbügels 74 und der Sperrwelle 75 beweglich geführt. Mit der Annäherung an die Wiedereintrittskonfiguration treten die Entsperrzapfen 73 in zwei entsprechende Aufnahmen 79 des Sperrelements 77 ein. Mit Erreichen der Wiedereintrittskonfiguration drücken die Entsperrzapfen 73 das Sperrelement 77 gegen die Beaufschlagung durch die Sperrfeder 66 von der Sperrwelle 75 weg, womit die Sperrkonturen 78 außer Eingriffs mit den Sperrnuten 76 kommen. Die Feder 63a, 63b ist damit in der Lage, die Rast- oder Verriegelungselemente 62a, 62b durch die Führungsbohrungen 69, 70 und durch die Rast- oder Verriegelungsausnehmungen 58, 59 zu drücken, womit die verriegelte Stellung herbeigeführt ist.
Für die dargestellten Ausführungsbeispiele verfügt jede der Rast- oder Verriegelungseinrichtungen 55, 56 über zwei Verriegelungen, welche in der vorangegangenen Beschreibung durch die Kleinbuchstaben a, b unterschieden worden sind. Somit sind insgesamt vier Verriegelungen vorhanden, wobei diese vier Verriegelungen eine Fläche aufspannen in der Trennebene zwischen der Tragfläche 7, 8 und dem Rumpf 3, wobei sich diese Fläche einerseits aus dem Abstand der Rast- oder Verriegelungseinrichtungen 55, 56 ergibt und andererseits durch den Abstand der Rast- oder Verriegelungseinheiten 60a, 60b.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung wurde für den Einsatz in der Raumfahrt beschrieben. Eine entsprechende Nutzung einer Transportkonfiguration und einer anderen, fähigen Konfiguration mit verschwenkbaren Tragflächen kann auch außerhalb des Weltraums in der Erdatmosphäre erfolgen, beispielsweise für einen Transport eines Flugkörpers mit einer Trägerrakete. Beispielsweise kann ein derartiger Einsatz für militärische Zwecke erfolgen.
Vorzugsweise erfolgt das Ausklappen der Tragflächen 7, 8 von der Transportkonfiguration in die Wiedereintrittskonfiguration im Weltraum, was den Vorteil hat, dass ein kraftfreies Entfalten erfolgt ohne etwaige wirkende Gewichtskräfte.
Bezugszeichenliste

1: Wiedereintritts-Fluggerät
2: Grundkörper des Wiedereintritts-Fluggeräts
3: Rumpf
4: Flügel
5: Flügel
6: vorderes Leitwerk
7: Tragfläche
8: Tragfläche
9: hinteres Leitwerk
10: Koppelgetriebe
11: Raumtransport-Fluggerät
12: Trägerrakete
13: Grundkörper der Trägerrakete
14: Fairing
15: Innenraum
16: Konsole der Tragfläche
17: Konsole des Rumpfes
18: Tragplatte
19: Trageplatte
20: Antriebsrahmen
21: Paar
22: Paar
23: Lagereinheit
24: Lagereinheit
25: Lagereinheit
26: Lagereinheit
27: Lagerbock
28: Lagerbock
29: Lagerbock
30: Lagerbock
31: Koppelstange
32: Schwenklager
33: Schwenkachse
34: Schwenklager
35: Schwenkachse
36: Koppelstange
37: Schwenklager
38: Schwenkachse
39: Schwenklager
40: Schwenkachse
41: Betätigungseinheit
42: Zentriereinrichtung
43: Zentriereinrichtung
44: Zentrierbolzen
45: Zentrieraufnahme
46: Betätigungs-Lagerblock
47: Betätigungsrichtung
48: Ausnehmung
49: Koppelstange
50: Stützstange
51: Koppelstange
52: Stützstange
53: Koppelstange
54: Lagerbock
55: Rast- oder Verriegelungseinrichtung
56: Rast- oder Verriegelungseinrichtung
57: Bauteil
58: Rast- oder Verriegelungsausnehmung
59: Rast- oder Verriegelungsausnehmung
60: Rast-oder Verriegelungseinheit
61: Gehäuse
62: Rast- oder Verriegelungselement
63: Feder
64: Sperrelement
65: Gehäuse
66: Sperrfeder
67: Aufnahmeraum
68: Stirnseite
69: Führungsbohrung
70: Führungsbohrung
71: Dicht- oder Übergangselement
72: Entsperrelement
73: Entsperrzapfen
74: Kopplungsbügel
75: Sperrwelle
76: Sperrnut
77: Sperrelement
78: Sperrkontur
79: Aufnahme
80: Öffnung
81: Nase
82: Schlitz

Claims

Raumtransport-Fluggerät (11) mit einem Fairing (14) und einem unter dem Fairing (14) angeordneten Wiedereintritts-Fluggerät (1), wobei a) das Wiedereintritts-Fluggerät (1) in einer Transportkonfiguration mit zumindest einer Tragfläche (7, 8) zumindest teilweise unter dem Fairing (14) angeordnet ist, b) in der Transportkonfiguration die mindestens eine Tragfläche (7, 8) des Wiedereintritts-Fluggeräts (1) gegenüber einer Wiedereintrittskonfiguration um eine Längsachse des Wiedereintritts-Fluggeräts (1) verschwenkt ist und c) mindestens eine Tragfläche (7, 8) in der Wiedereintrittskonfiguration über eine Rast- oder Verriegelungseinrichtung (55, 56) gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass d) die Rast- oder Verriegelungseinrichtung (55, 56) bewegungsgesteuert durch die Bewegung der Tragfläche (6; 7) in die Wiedereintrittskonfiguration betätigt oder freigegeben wird.
Raumtransport-Fluggerät (11) nach Anspruch 1, wobei mindestens eine Tragfläche (7, 8) des Wiedereintritts-Fluggeräts (1) zwischen einer Wiedereintrittskonfiguration und einer Transportkonfiguration verschwenkbar ist, wobei a) eine Schwenkachse der Tragfläche (6, 7) unmittelbar einem Grundkörper (2) des Wiedereintritts-Fluggeräts (1) benachbart ist und b) das Wiedereintritts-Fluggerät (1) in der Transportkonfiguration nicht alleine stabil flugfähig ist.
Raumtransport-Fluggerät (11) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass a) an dem Wiedereintritts-Fluggerät (1) die Tragflächen (7, 8) in der Wiedereintrittskonfiguration in einer Tiefdecker-Anordnung angeordnet sind und b) die Tragflächen (7, 8) von der Wiedereintrittskonfiguration in die Transportkonfiguration nach oben verschwenkbar sind.
Raumtransport-Fluggerät (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragflächen (7, 8) Schwenk-Freiheitsgrade aufweisen, die eine Verschwenkung der Tragflächen (7, 8) um mehr als 90° ermöglichen.
Raumtransport-Fluggerät (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wiedereintritts-Fluggerät (1) ein V- förmiges Leitwerk (9) aufweist.
Raumtransport-Fluggerät (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich a) ein Leitwerk (9) des Wiedereintritts-Fluggeräts (1) und/oder b) Tragflächen (7, 8) des Wiedereintritts-Fluggeräts (1) in der Transportkonfiguration teilweise aus dem Fairing (14) heraus erstrecken.
Raumtransport-Fluggerät (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschwenkung der Tragflächen (7, 8) von der Transportkonfiguration in die Wiedereintrittskonfiguration eine translatorische Bewegung überlagert ist.
Raumtransport-Fluggerät (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragflächen (7, 8) jeweils oder gemeinsam über mindestens einen Aktuator von der Transportkonfiguration in die Wiedereintrittskonfiguration bewegt werden.
Raumtransport-Fluggerät (11) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator an einem Grundkörper (2) des Wiedereintritts-Fluggeräts (1) befestigt ist und der Aktuator mit der Tragfläche (7, 8) über ein Koppelgetriebe (10) gekoppelt ist, welches mehrere gelenkig miteinander gekoppelte Koppel- und/oder Stützstangen (49, 50, 51, 52, 53) aufweist.
Raumtransport-Fluggerät (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragfläche (7; 8) über zwei Paare (21, 22) von Lagereinheiten (23, 24, 25, 26) an einem oder dem Grundkörper (2) des Wiedereintritts-Fluggeräts (11) gelagert ist, wobei in den Paaren (21, 22) der Lagereinheiten (23, 24, 25, 26) a) eine erste Lagereinheit (23; 26) eine erste Koppelstange (31) aufweist und eine zweite Lagereinheit (24; 25) eine zweite Koppelstange (36) aufweist, wobei die erste Koppelstange (31) und die zweite Koppelstange (36) unterschiedliche Längen aufweisen, b) die Koppelstangen (31, 36) der Lagereinheiten (23; 26) jeweils in einem Endbereich an dem Grundkörper (2) angelenkt sind und in dem anderen Endbereich an der Tragfläche (7; 8) angelenkt sind und c) die Schwenkachse (35) für die Verschwenkung der ersten Koppelstange (31) gegenüber dem Grundkörper (2) und die Schwenkachse (40) für die Verschwenkung der zweiten Koppelstange (36) gegenüber dem Grundkörper (2) nicht fluchtend zueinander angeordnet sind und/oder die Schwenkachse (33) für die Verschwenkung der ersten Koppelstange (31) gegenüber der Tragfläche (7; 8) und die Schwenkachse (38) für die Verschwenkung der zweiten Koppelstange (36) gegenüber der Tragfläche (7; 8) nicht fluchtend zueinander angeordnet sind.
Raumtransport-Fluggerät (11) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung in dem Wiedereintritts-Fluggerät (1) vorhanden ist, welche Steuerlogik aufweist, die a) zeitgesteuert, b) auf Grundlage eines übertragenen Signals und/oder c) mit der Erkennung eines Freisetzens des Wiedereintritts-Fluggeräts (1) aus dem Fairing (14) den Aktuator ansteuert, um die Tragflächen (7, 8) von der Transportkonfiguration in die Wiedereintrittskonfiguration zu bewegen.
Raumtransport-Fluggerät (11) oder Wiedereintritts-Fluggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Wiedereintritts-Fluggerät eine Zentriereinrichtung (42, 43) vorhanden ist, welche die Tragflächen (7, 8) bei der Bewegung in die Wiedereintrittskonfiguration zentriert.
Raumtransport-Fluggerät (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rast- oder Verriegelungseinrichtung (55, 56) ein Rast- oder Verriegelungselement (62) aufweist, welches mit einer Feder (63) in Richtung einer Rast- oder Verrieglungsstellung beaufschlagt ist, wobei a) eine durch die Feder (63) verursachte Bewegung des Rast- oder Verriegelungselements (62) in die Rast- oder Verrieglungsstellung blockiert ist, wenn sich die Tragfläche (7; 8) nicht in der Wiedereintrittskonfiguration befindet, und b) eine durch die Feder (63) verursachte Bewegung des Rast- oder Verriegelungselements (62) in die Rast- oder Verrieglungsstellung freigegeben ist, wenn sich die Tragfläche (7; 8) in der Wiedereintrittskonfiguration befindet.
Raumtransport-Fluggerät (11) oder Wiedereintritts-Fluggerät (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Feder (63) verursachte Bewegung des Rast- oder Verriegelungselements (62) in die Rast- oder Verrieglungsstellung durch ein Sperrelement (64) blockiert ist, welches a) quer zu einer Bewegungsrichtung (x) des Rast- oder Verriegelungselements (62) zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung bewegbar ist und b) durch eine Sperrfeder (66) in Richtung der Sperrstellung beaufschlagt ist.
Raumtransport-Fluggerät (11) oder Wiedereintritts-Fluggerät (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (64) durch ein eine Rast- oder Verriegelungsausnehmung (58, 59) ausbildendes, mit der Tragfläche (7; 8) bewegtes Bauteil (57) entgegen der Beaufschlagung durch die Sperrfeder (66) von der Sperrstellung in die Freigabestellung bewegt wird, womit die Rast- oder Verriegelungsausnehmung (58, 59) die Position des Sperrelements (64) in der Sperrstellung einnimmt und das Rast- oder Verriegelungselement (62) mit der Rast-oder Verriegelungsausnehmung (58, 59) in Wirkverbindung tritt.
Raumtransport-Fluggerät (11) oder Wiedereintritts-Fluggerät (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Bewegung der Tragfläche (7; 8) gleichzeitig a) das Sperrelement (64) durch ein mit der Tragfläche (7; 8) bewegtes Entsperrelement (72) von der Sperrstellung in die Freigabestellung bewegt wird und b) eine Rast- oder Verriegelungsausnehmung (58, 59) eines mit der Tragfläche (7; 8) bewegten Bauteils (57) in den Bewegungsbereich des Rast- oder Verriegelungselements (62) bewegt wird, womit das Rast- oder Verriegelungselement (62) in Wirkverbindung mit der Rast- oder Verriegelungsausnehmung (58, 59) tritt.
Raumtransport-Fluggerät (11) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Rast- oder Verriegelungselement (62) in der Rast- oder Verrieglungsstellung durch eine Sicherungseinrichtung gesichert ist.
Raumtransport-Fluggerät (11) oder Wiedereintritts-Fluggerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Tragfläche (7; 8) und einem Grundkörper (2) des Wiedereintritts-Fluggerät (1) eine Dicht- oder Übergangselement (71) angeordnet ist, welches in der Wiedereintrittskonfiguration zwischen der Tragfläche (7; 8) und dem Grundkörper (2) zur Wirkung kommt.
Raumtransport-Fluggerät (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fairing (14) eine vordere Öffnung aufweist, durch welche sich eine Nase des Wiedereintritts-Fluggeräts (1) erstreckt.