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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Fluggerät. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Fluggerät mit einer Warnvorrichtung zum Erzeugen eines Pfeiftons.
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Technischer Hintergrund der Erfindung
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Unbemannte Fluggeräte, umgangssprachlich auch als Drohnen benannt, entwickeln sich stetig weiter und werden für vielerlei Einsatzgebiete interessant.
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Es gibt beispielsweise Bestrebungen, solche Fluggeräte in der Logistik oder in der Postzustellung zu nutzen. Daher ist zu erwarten, dass solche Fluggeräte eine weitere Verbreitung erfahren werden und viele solcher Flugkörper zukünftig im Einsatz sein werden. Da die Flugrouten auch über (dicht) besiedelte Gebiete verlaufen können, ist es erstrebenswert, dass geeignete Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, um Personen zu warnen, wenn die Flugkörper durch interne und externe Einflüsse beschädigt werden und zu Boden stürzen sollten.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es kann als eine Aufgabe der Erfindung angesehen werden, ein Fluggerät mit einer Warnvorrichtung bereitzustellen, welche unter nahezu allen Betriebsbedingungen funktioniert.
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Es ist ein Fluggerät gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs angegeben. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der folgenden Beschreibung.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Fluggerät angegeben, welches einen Rumpf und eine Warnvorrichtung aufweist. Die Warnvorrichtung weist ein Tonerzeugungselement auf, welches ausgebildet ist, einen Pfeifton zu erzeugen, wenn sich das Fluggerät in einem unkontrollierten Sturzflug in Richtung der Erdoberfläche befindet und das Tonerzeugungselement von einem Fluid angeströmt wird. Die Warnvorrichtung ist zumindest teilweise an dem Rumpf des Fluggeräts angeordnet.
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Das Tonerzeugungselement wird durch das Fluid angeströmt, wenn sich das Fluggerät in einem unkontrollierten Sturzflug befindet. Dadurch kann sichergestellt werden, dass auch im Falle eines Energieausfalls ein akustisches Warnsignal als Pfeifton erzeugt wird, um Personen vor dem herabstürzenden Fluggerät zu warnen.
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Der Rumpf betrifft die wesentlichen strukturellen Merkmale des Fluggeräts. Der Rumpf weist zum Beispiel eine Kernstruktur, Tragflächen, Antriebseinheiten und eine Außenhaut auf, wobei die Kernstruktur dasjenige Element ist, an dem die übrigen Teile des Rumpfes angebracht sind.
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Das Fluid kann auch als Luft oder Gas bezeichnet werden.
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Der Pfeifton betrifft einen Ton, der dadurch erzeugt wird, dass ein Luftstrom durch eine scharfe Kante oder ein ähnliches Hindernis gespalten oder abgelenkt oder umgelenkt wird, wodurch Wirbel entstehen, die im Zusammenspiel mit einem Hohlraum eine Schallwelle erzeugen.
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Der Hohlraum kann auch als Resonatorraum bezeichnet werden.
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Eine Mehrzahl von Tonerzeugungselementen kann an verschiedenen Stellen an dem Rumpf, insbesondere an der Außenhaut des Fluggeräts angeordnet werden. Dabei kann das Tonerzeugungselement bevorzugt an Stellen der Außenhaut des Fluggeräts derart angebracht werden, dass das Tonerzeugungselement in einem unkontrollierten Sturzflug des Fluggeräts von einem Luftstrom angeströmt wird.
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Die Richtung der Anströmung des Fluids betrifft eine Strömungsrichtung die prinzipiell senkrecht von der Erdoberfläche gesehen auf das herabstürzende Fluggerät strömt.
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Im Falle, dass das Fluggerät mit der Nase in einem Sturzflug Richtung Erdoberfläche stürzt, steht die Längsachse des Fluggeräts prinzipiell senkrecht zur Erdoberfläche. Das anströmende Fluid strömt in diesem Beispiel in Richtung der Längsachse, sodass das Tonerzeugungselement in der Weise angeordnet ist, um von dem anströmenden Fluid angeströmt zu werden.
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Die Längsachse des Fluggeräts kann auch als x-Richtung bezeichnet werden. Die Querachse des Fluggeräts kann auch als y-Richtung bezeichnet werden. Die Vertikalachse des Fluggeräts kann auch als z-Richtung bezeichnet werden.
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Im Falle, dass das Fluggerät trudelt, wird die Außenhaut ungleichmäßig von dem Fluid angeströmt. Daher können in diesem Beispiel mehrere Tonerzeugungselemente in unterschiedliche Richtungen entlang der Außenhaut angeordnet werden, um die Anströmung des Tonerzeugungselements durch das Fluid zum Erzeugen des Pfeiftons auch im Falle eines trudelnden Fluggeräts sicherzustellen.
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Durch das Tonerzeugungselement kann somit sichergestellt werden, dass ein Pfeifton durch Anströmung erzeugt wird. Eine Energieversorgung zur Erzeugung des Pfeiftons ist nicht erforderlich. Dadurch kann der Pfeifton auch bei einem kompletten Energieausfall des Fluggeräts ausgegeben werden.
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Darüber hinaus kann das Fluggerät aber auch weitere Tonquellen aufweisen. In einem Beispiel kann das Fluggerät einen Lautsprecher aufweisen, der einen Warnton erzeugt. Der Lautsprecher kann an einer Energieversorgungquelle des Fluggeräts angeschlossen sein. Die Energieversorgung des Lautsprechers kann auch durch eine Batterie ausgebildet sein, dass der Lautsprecher auch einen Warnton bei einem Energieausfall abgeben kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Tonerzeugungselement eine Ausnehmung in der Außenhaut des Fluggeräts. Dadurch kann das Tonerzeugungselement mindestens teilweise integriert in der Außenhaut des Fluggeräts ausgeführt werden. Beispielsweise kann an der Außenhaut eine parallel zur Außenwand verlaufende Innenwand angeordnet sein, um einen Hohlraum zwischen Außenhaut und Innenwand zu bilden. Alternativ ist die Außenhaut an dieser Stelle doppelwandig ausgeführt. Die Innenwand kann über Verbindungsrippen an die Außenhaut angebunden sein. Das Fluid kann über einen Einlass in den von der Außenhaut und der Innenwand gebildeten Hohlraum einströmen und aus einem Auslass wieder ausströmen. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, dass die aerodynamischen Eigenschaften des Fluggeräts nicht bzw. höchstens geringfügig beeinträchtigt werden.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das Tonerzeugungselement ein Vorsprung an der Außenhaut des Fluggeräts. In einem Beispiel kann das Tonerzeugungselement an die Außenhaut des Fluggeräts montiert sein, beispielsweise geschraubt, genietet, geschweißt oder geklebt, oder auch als Kombination von mehreren Befestigungsarten, z.B. geschraubt und geklebt. Dadurch kann eine einfache Herstellungsweise und Wartung erreicht werden, weil das Tonerzeugungselement einfach auf die Außenhaut montiert wird und auch als Nachrüstsatz für bestehende Fluggeräte verwendet werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Tonerzeugungselement einen Einlass und einen Hohlraum und/oder einen Auslass auf. Die geometrischen Dimensionen des Einlasses, des Hohlraumes und des Auslasses können abhängig von der gewünschten Frequenz ausgebildet werden. In einem Beispiel kann das Tonerzeugungselement in der Weise dimensioniert sein, dass ein Pfeifton in einem von Menschen wahrnehmbaren Frequenzbereich erzeugt wird, z.B. zwischen wenigen Hundert Hz bis hin zu 20 kHz. Es ist möglich, dass das Tonererzeugungselement lediglich eine Vertiefung in Form eines Sacklochs ist und dass die oberen Kanten des Sacklochs so geformt sind, dass ein an dem Sackloch vorbeiströmendes Fluid einen Pfeifton hervorruft. In diesem Fall hat das Tonerzeugungselement keinen Auslass und der Hohlraum wird nicht durchströmt. Das Fluid strömt lediglich an einer Öffnung des Sacklochs vorbei und wird von den Kanten an der Öffnung des Sacklochs abgelenkt, um den Pfeifton zu erzeugen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Tonerzeugungselement als eine Pfeife zum Erzeugen eines Pfeiftons ausgebildet. In einem Beispiel kann der Hohlraum der Pfeife ein rohrförmiger Hohlraum sein, der entweder außerhalb des Fluggeräts oder innerhalb des Fluggeräts entlang der Außenhaut verläuft. Das Fluid strömt den Einlass der Pfeife an und strömt über den Hohlraum aus dem Auslass der Pfeife wieder aus, sodass ein Pfeifton erzeugt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Warnvorrichtung eine Sperreinrichtung auf. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Pfeifton nicht während des geplanten Flugs einen Pfeifton erzeugt. Zusätzlich kann sichergestellt werden, dass das Tonerzeugungselement nicht verschmutzt und im Bedarfsfall einsatzfähig ist. Die Sperreinrichtung kann auch als Schutzeinrichtung bezeichnet werden und ist insbesondere ausgeführt, in einem geschlossenen oder gesperrten Zustand zu verhindern, dass ein Fluidstrom nicht zu dem Tonerzeugungselement dringt. Die Sperreinrichtung kann daneben noch einen geöffneten Zustand einnehmen. In dem geöffneten Zustand kann ein Fluid, beispielsweise Luft, zu dem Tonerzeugungselement dringen und den Pfeifton erzeugen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Sperreinrichtung eine Blende und ein Halteelement auf, wobei das Halteelement derart ausgebildet ist, dass die Blende das Tonerzeugungselement mittels des Halteelements versperrt, wenn sich das Fluggerät in einem kontrollierten Flug befindet, um die Anströmung des Tonerzeugungselements durch den Fluidstrom zum Erzeugen eines Pfeiftons zu unterbinden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Halteelement derart ausgebildet ist, dass die Blende öffnet, wenn sich das Fluggerät in einem unkontrollierten Sturzflug in Richtung der Erdoberfläche befindet, um die Anströmung des Tonerzeugungselements durch den Fluidstrom zum Erzeugen eines Pfeiftons zuzulassen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Sperreinrichtung an dem Einlass und/oder innerhalb des Hohlraums und/oder an dem Auslass des Tonerzeugungselements angeordnet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Halteelement ein elastisches Element auf, um die Blende in einem geschlossenen Zustand zu halten. Das elastische Element ist derart dimensioniert, dass die Blende ab einem bestimmten Druck öffnet, wobei der bestimmte Luftdruck bei einem unkontrollierten Sturzflug des Fluggeräts in Richtung der Erdoberfläche auftritt. In einem Beispiel gibt das Halteelement ab einem bestimmten Luftdruck nach, sodass die Blende aus dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand versetzt wird. Der bestimmte Luftdruck tritt bei einem unkontrollierten Sturzflug des Fluggeräts in Richtung der Erdoberfläche auf. In einem Beispiel kann die Blende bei Anströmung der Blende ab einem bestimmten Luftdruck in den Hohlraum klappen oder die Öffnung des Tonerzeugungselements freigeben und somit das anströmende Fluid in den Hohlraum strömen lassen.
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In einem weiteren Beispiel kann die Sperreinrichtung auch eine Beschleunigungserkennungseinheit aufweisen, die ein für einen Sturzflug des Fluggeräts typisches Beschleunigungsmuster erkennt und mit dem Halteelement derart gekoppelt ist, dass die Blende öffnet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Halteelement ein magnetisches Element auf, um die Blende in einem geschlossenen Zustand zu halten. Das magnetische Element ist derart dimensioniert, dass die Blende bei einem Energieausfall öffnet, d.h. das magnetische Element ist derart dimensioniert, dass das Halteelement die Blende bei einem Energieausfall nicht mehr in dem geschlossenen Zustand hält. Das magnetische Element hält die Blende in dem geschlossenen Zustand solange das magnetische Element mit Strom versorgt ist. Bei einem Energieausfall bzw. Stromausfall verliert das magnetische Element seine Wirkung und die Blende wird nicht mehr in dem geschlossenen Zustand gehalten und öffnet. Dadurch wird sichergestellt, dass das Tonerzeugungselement bei einem Energieausfall angeströmt werden kann, wenn sich das Fluggerät in einem unkontrollierten Sturzflug befindet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Sperreinrichtung eine Folie auf. Die Folie ist derart ausgebildet ist, dass die Folie reißt, wenn die Folie mit einem bestimmten Luftdruck angeströmt wird, wobei der bestimmte Luftdruck bei einem unkontrollierten Sturzflug des Fluggeräts in Richtung der Erdoberfläche auftritt. Die Folie kann bevorzugt an einem Einlass des Tonerzeugungselements angeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass die Folie leicht zugänglich ist und im Bedarfsfall leicht ersetzt werden kann beziehungsweise vor jedem Flug auf Funktionstüchtigkeit kontrolliert werden kann, z.B. auf Dichtigkeit oder richtigen Sitz am Einlass des Tonerzeugungselements.
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In einem anderen Beispiel kann eine weitere Sperreinrichtung auch zusätzlich am Auslass des Tonerzeugungselements angebracht werden. Dadurch kann das Tonerzeugungselement vor Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz sowohl am Einlass als auch am Auslass geschützt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist jeweils mindestens eine Warnvorrichtung in einer x-Richtung, in einer y- Richtung und in einer z- Richtung des Fluggeräts angeordnet. Dies bedeutet, dass die Warnvorrichtungen so angeordnet sind, dass sie den Pfeifton erzeugen, wenn der Luftstrom oder ein anderer Fluidstrom in x-Richtung, y-Richtung, oder z-Richtung strömt. In einem Beispiel ist die Warnvorrichtung derart angeordnet, dass die Warnvorrichtung bei einem unkontrollierten Sturzflug in jeder Lage und Bewegungsrichtung von dem Luftstrom angeströmt wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Pfeifton in jeder Lage und Bewegungsrichtung des Fluggeräts in der Luft erzeugt wird, wenn das Fluggerät sich in einem unkontrollierten Sturzflug befindet. Zum Beispiel, wenn das Fluggerät trudelt, können die Warnvorrichtungen in der Weise an der Außenhaut angeordnet sein, dass der Pfeifton von mindestens einer Warnvorrichtung in jeder Lage und Bewegungsrichtung des Fluggeräts von der Luftströmung erzeugt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Fluggerät ein unbenanntes Fluggerät. In einem Beispiel kann das Fluggerät eine Drohne mit einem Gewicht von unter 25kg sein.
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Figurenliste
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Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Darin zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fluggeräts mit einer Warnvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 2a eine schematische Darstellung der Warnvorrichtung eines Fluggeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 2b eine schematische Darstellung der Warnvorrichtung eines Fluggeräts gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 3a eine schematische Darstellung zweier Varianten der Warnvorrichtung eines Fluggeräts mit einer Sperreinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 3b eine schematische Darstellung der Warnvorrichtung eines Fluggeräts mit einer Sperreinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 3c eine schematische Darstellung der Warnvorrichtung eines Fluggeräts mit einer Sperreinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstabsgetreu.
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Werden in der folgenden Figurenbeschreibung gleiche Bezugsziffern verwendet, so betreffen diese gleiche oder ähnliche Elemente.
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1 zeigt ein Fluggerät 100 mit einem Rumpf 102. Das Fluggerät weist eine Warnvorrichtung 10 auf. Die Warnvorrichtung 10 weist ein Tonerzeugungselement 12 auf, welches ausgebildet ist, einen Pfeifton zu erzeugen, wenn sich das Fluggerät 100 in einem unkontrollierten Sturzflug in Richtung der Erdoberfläche befindet und das Tonerzeugungselement 12 von einem Fluid angeströmt wird. Die Warnvorrichtung 10 ist zumindest teilweise an dem Rumpf 102 des Fluggeräts angeordnet.
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In dem hier gezeigten Beispiel ist die Warnvorrichtung 10 am Rumpf 102 angeordnet. Die Warnvorrichtung 10 kann aber an einer beliebigen Stelle einer Außenhaut 14 des Fluggeräts angeordnet sein. In einem nicht gezeigten Beispiel kann die Warnvorrichtung 10 an der Außenhaut 14 der Tragflächen des Fluggeräts angeordnet sein. Des Weiteren können mehrere Warnvorrichtungen an der Außenhaut 14 des Fluggeräts 100 angeordnet sein. Die Warnvorrichtungen 10 können in der Weise angeordnet sein, dass mindestens eine Warnvorrichtung 10 von der Luftströmung bei einem unkontrollierten Sturzflug des Fluggeräts angeströmt wird. Zum Beispiel kann die Warnvorrichtung derart angeordnet sein, dass die Längsachse der Warnvorrichtung entlang der Längsachse des Fluggeräts (x- Richtung) an der Außenhaut 14 des Fluggeräts verläuft, sodass die Warnvorrichtung bei einem Sturzflug angeströmt wird um den Pfeifton zu erzeugen, wenn das Fluggerät mit der Nase voraus in Richtung Erdoberfläche stürzt. Dadurch wird sichergestellt, dass je nach Lage und Bewegungsrichtung des Fluggeräts 100 in einem Sturzflug mindestens eine Warnvorrichtung 10 derart angeströmt wird, dass ein Pfeifton erzeugt wird. Die Längsachse des Fluggeräts kann auch als x-Richtung bezeichnet werden. Die Querachse des Fluggeräts 100 kann auch als y-Richtung bezeichnet werden. Die Vertikalachse des Fluggeräts 100 kann auch als z-Richtung bezeichnet werden.
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2a und 2b zeigen beispielhafte Ausführungsformen des Tonerzeugungselements 12 der Warnvorrichtung 10 des Fluggeräts 100 (1), welches beispielhaft entlang der Längsachse (x-Richtung) des Fluggeräts 100 angeordnet ist, und während eines unkontrollierten Sturzflugs in Richtung der Erdoberfläche von dem Luftstrom (schematisch durch die nach oben gerichteten Pfeile gezeigt) angeströmt wird. In der in 2a und 2b dargestellten schematischen Darstellung stürzt das Fluggerät 100 vertikal in Richtung der Erdoberfläche, d.h. die Längsachse des Fluggeräts 100 steht senkrecht relativ zur Erdoberfläche.
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Das Tonerzeugungselement 12 kann beispielhaft als eine Pfeife zum Erzeugen eines Pfeiftons ausgebildet sein. In einem Beispiel kann ein Hohlraum 18 der Pfeife ein rohrförmiger Hohlraum sein, der entweder außerhalb des Fluggeräts 100 oder innerhalb des Fluggeräts 100 entlang der Außenhaut 14 verläuft. Der Luftstrom strömt in einen Einlass 16 des Tonerzeugungselements 12 ein und strömt aus einem Auslass 20 über den Hohlraum 18 wieder aus, sodass ein Pfeifton erzeugt wird.
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In dem in 2a gezeigten Beispiel ist das Tonerzeugungselement 12 eine Ausnehmung in der Außenhaut 14 des Fluggeräts 100 (1). Dadurch kann das Tonerzeugungselement 12 teilweise integriert in der Außenhaut 14 des Fluggeräts 100 ausgeführt werden. Beispielsweise kann an der Außenhaut eine parallele Innenwand verlaufen, um einen Hohlraum 18 zwischen Außenhaut 14 und Innenwand zu bilden. In einem Beispiel können zwischen der Innenwand und der Außenhaut Versteifungsrippen 21 (allgemein eine Trage- oder Stützkonstruktion) angeordnet sein, um die Außenhaut an der Innenwand zu befestigen. Das Fluid kann über einen Einlass 16 in den von der Außenhaut 14 und der Innenwand gebildeten Hohlraum 18 einströmen und über einen Auslass 20 ausströmen. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, dass die aerodynamischen Eigenschaften des Fluggeräts nicht bzw. höchstens geringfügig beeinträchtigt werden. Durch den Luftstrom wird an dem Tonerzeugungselement 12 ein Pfeifton erzeugt. Die Versteifungsrippen 21 sind so ausgeführt und angeordnet, dass sie den Luftstrom zwischen Einlass und Auslass nicht oder kaum beeinträchtigen.
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2b zeigt ein weiteres Beispiel des Tonerzeugungselements 12. In dem hier gezeigten Beispiel ist das Tonerzeugungselement 12 als ein Vorsprung an der Außenhaut des Fluggeräts 100 ausgebildet. In einem Beispiel kann das Tonerzeugungselement 12 an die Außenhaut 14 des Fluggeräts 100 geschweißt oder geklebt werden. Dadurch kann eine einfache Herstellungsweise und Wartung erreicht werden. In anderen Worten kann das Tonerzeugungselement 12 ein rohrartiges Gebilde mit dem Hohlraum 18, dem Einlass 16 und dem Auslass 20 sein, welches an die Außenhaut 14 des Fluggeräts befestigt ist oder in der Außenhand 14 integriert ist. Der Einlass 16 ist gestrichelt dargestellt, um zu verdeutlichen, dass der Einlass geöffnet ist. Die gestrichelte Linie stellt lediglich eine Sichtlinie dar.
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Durch die Anströmung des Tonerzeugungselements 12 des Fluggeräts 100 mit einem Luftstrom wird ein Pfeifton erzeugt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass bei einem Energieausfall das Fluggerät 100 ein Warnsignal im Falle eines Sturzflugs abgeben kann, um Personen am Boden zu warnen. In einem hier nicht gezeigten Beispiel können auch weitere Schallquellen zur Ausgabe vom Warnsignalen an dem Fluggerät angeordnet sein. Beispielsweise können Lautsprecher an dem Fluggerät angeordnet sein. Diese können an eine Energieversorgungsquelle des Fluggeräts angeschlossen sein oder mittels einer eigenen redundanten Energiequelle (z.B. Batterien) betrieben werden. Die Versorgung der Lautsprecher über Batterien hat den Vorteil, dass die Lautsprecher zusätzlich zu dem Pfeifton bei einem Energieausfall weitere Warntöne ausgeben können.
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3a, 3b und 3c zeigen schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen der Warnvorrichtung 10. Die Warnvorrichtung 10 weist eine Sperreinrichtung 22 auf. Die Sperreinrichtung blockiert den Luftstrom durch den Hohlraum 18 und kann entweder an dem Einlass oder an dem Auslass oder an beiden angeordnet sein. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Pfeifton nicht während eines geplanten Flugs, d.h. im kontrollierten Flug, einen Pfeifton erzeugt. Zusätzlich kann sichergestellt werden, dass das Tonerzeugungselement 12 nicht verschmutzt und im Bedarfsfall einsatzfähig ist und bleibt.
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In einem Beispiel, wie in 3a und 3b beispielsweise gezeigt, weist die Sperreinrichtung 22 eine Blende 24 und ein Halteelement 26 auf, wobei das Halteelement 26 derart ausgebildet ist, dass die Blende 24 das Tonerzeugungselement 12 mittels des Halteelements 26 versperrt, wenn sich das Fluggerät 100 in einem kontrollierten Flug befindet, um die Anströmung des Tonerzeugungselements 12 durch den Fluidstrom zum Erzeugen eines Pfeiftons zu unterbinden. Des Weiteren ist das Halteelement 26 derart ausgebildet ist, dass die Blende 24 das Tonerzeugungselement 12 mittels des Halteelements 26 öffnet, wenn sich das Fluggerät 100 in einem unkontrollierten Sturzflug in Richtung der Erdoberfläche befindet, um die Anströmung des Tonerzeugungselements 12 durch den Fluidstrom zum Erzeugen eines Pfeiftons zuzulassen. Die Sperreinrichtung ist also ein rein passives Element und wird von dem Fluidstrom in den geöffneten Zustand versetzt, wenn der Fluiddruck auf die Sperreinrichtung einen bestimmten Schwellwert überschreitet oder wenn das Fluggerät eine bestimmte Geschwindigkeit überschreitet.
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Die Sperreinrichtung 22 kann an dem Einlass 16 und/oder innerhalb des Hohlraums und/oder an dem Auslass 20 des Tonerzeugungselements 12 angeordnet sein. In 3a und 3b ist die Sperreinrichtung 22 am Einlass 16 angeordnet. In 3c ist die Sperreinrichtung 22 am Auslass 20 angeordnet.
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In 3a sind zwei Warnvorrichtungen mit ähnlichem Wirkprinzip gezeigt. Auf der linken Seite hält ein Halteelement 26 die Blende in dem geschlossenen Zustand. Wenn die Blende einmal öffnet, dann bleibt sie auch in dem geöffneten Zustand, weil das Halteelement nach dem Öffnen keine Kraft mehr auf die Blende ausübt. Auf der rechten Seite übt das Halteelement 26 (z.B. eine Druckfeder) dauerhaft eine Druckkraft auf die Blende aus und wirkt dem Fluiddruck entgegen. Hier kann die Blende von dem Fluiddruck geöffnet werden und wird von dem Halteelement 26 wieder geschlossen, wenn der Fluiddruck nachlässt.
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In beiden Varianten der 3a weist das Halteelement 26 ein elastisches Element 27a auf, um die Blende 24 in einem geschlossenen Zustand zu halten. Das elastische Element 27a ist derart dimensioniert, dass das Halteelement 26 die Blende 24 ab einem bestimmten Luftdruck nicht mehr in dem geschlossenen Zustand hält, wobei der bestimmte Luftdruck bei einem unkontrollierten Sturzflug des Fluggeräts 100 in Richtung der Erdoberfläche auftritt. In einem Beispiel kann die Blende 24 bei Anströmung der Blende 24 mit dem Luftstrom ab einem bestimmten Luftdruck in den Hohlraum 18 klappen (siehe gestrichelte Darstellung der Blende 24) und somit das anströmende Fluid in den Hohlraum 18 strömen lassen. In einem Beispiel kann das elastische Element 27a eine gewinkelte Blattfeder sein, die an einem Ende an der Außenhaut 14 des Fluggeräts 100 befestigt ist. Beispielhaft kann die Blende 24 am anderen Ende der Blattfeder anliegen. Wenn zum Beispiel ein bestimmter Luftdruck, der einem Druck entspricht, der im Falle eines Sturzfluges auf die Blende ausgeübt wird, lässt die Blattfeder nach und die Blende 24 klappt in den Hohlraum 18 des Tonerzeugungselements 12. Die eingeklappte Blende 24 ist durch die gestrichelte Linie gezeigt. Wenn die Blende 24 eingeklappt ist, kann der Luftstrom in das Tonerzeugungselement 12 strömen und ein Pfeifton wird erzeugt. In einem weiteren Beispiel kann das elastische Element auch eine herkömmliche Feder, insbesondere eine Druckfeder, 27a sein (siehe zweite schematische Darstellung der 3a auf der rechten Seite), die an der Innenwand befestigt ist und die Blende 24 von innen hält. Bei Auftreten des oben beschriebenen bestimmten Luftdrucks gibt die Feder nach und ein Luftstrom kann das Tonerzeugungselement 12 anströmen.
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In einem Beispiel, wie in 3b beispielhaft schematisch dargestellt, weist das Halteelement 26 ein magnetisches Element 27b auf, um die Blende 24 in einem geschlossenen Zustand zu halten. Das magnetische Element 27b ist derart dimensioniert, dass das Halteelement die Blende bei einem Energieausfall nicht mehr in einem geschlossenen Zustand hält, d.h. das magnetische Element 27b hält die Blende 24 in dem geschlossenen Zustand solange das magnetische Element mit Strom versorgt ist. Bei einem Energieausfall bzw. Stromausfall verliert das magnetische Element seine Wirkung und die Blende wird nicht mehr im geschlossenen Zustand gehalten und verfällt in einen geöffneten Zustand. Beispielweise kippt die Blende 24 entlang der Außenhaut weg, d.h. die Blende 24 ist in der Weise gelagert, dass die Blende beispielsweise in die Zeichenebene oder aus der Zeichenebene entlang der Außenhaut 14 dreht, sodass der Einlass 16 des Tonerzeugungselements 12 geöffnet ist. In einem Beispiel könnte eine Gleitschicht 29 (z.B. eine Teflonbeschichtung) an dem magnetischen Element 27b oder an der Außenhaut des Rumpfes angeordnet sein, sodass die Blende 24 bei Stromausfall leichter wegdrehen kann. In einem anderen Beispiel ist es ebenfalls möglich, die Blende an einer Seite mit einem Gewicht oder einer Zug- oder Druckfeder zu versehen, um eine Drehbewegung der Blende in die Zeichenebene hinein oder aus der Zeichenebene heraus zu ermöglichen oder zu unterstützen, sobald die magnetische Wirkung des magnetischen Elements 27b weggefallen ist.
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In 3c ist in einer weiteren schematischen Darstellung des Tonerzeugungselements 12 die Sperreinrichtung 22 eine Folie 28. Die Folie 28 ist derart ausgebildet ist, dass die Folie reißt, wenn die Folie mit einem bestimmten Druck angeströmt wird, wobei der bestimmte Luftdruck bei einem unkontrollierten Sturzflug des Fluggeräts in Richtung der Erdoberfläche auftritt oder wenn ein bestimmter Geschwindigkeitswert überschritten wird. Dieser bestimmte Geschwindigkeitswert ist in dieser und anderen Ausführungsbeispielen so bemessen, dass er bevorzugt in dem normalen Flugbetrieb nicht auftritt, sondern nur bei einem mindestens teilweise unkontrollierten Sturzflug.
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Die Folie kann bevorzugt am Einlass 16 des Tonerzeugungselements 12 angeordnet sein. In einem Beispiel kann die Folie auf die Außenhaut 14 geklebt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Folie leicht zugänglich ist und im Bedarfsfall leicht ersetzt werden kann, beziehungsweise vor jedem Flug auf Funktionstüchtigkeit kontrolliert werden kann. Beispielsweise kann die Folie 28 auf Dichtigkeit oder richtigen Sitz am Einlass 16 und/oder Auslass 20 des Tonerzeugungselements 12 kontrolliert werden. In dem hier gezeigten Beispiel kann die Folie 28 auch zusätzlich am Auslass 20 des Tonerzeugungselements 12 angebracht werden. Dadurch kann das Tonerzeugungselement 12 vor Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz zusätzlich geschützt werden.
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Die Ausführungsformen der 3a bis 3c können kombiniert werden (nicht gezeigt). Das elastische Element 27a, das magnetische Element 27b und die Folie 28 können beispielsweise an dem Tonerzeugungselement 12 zusammen angeordnet sein. Die Folie kann in diesem Beispiel eine zusätzliche Versiegelung des elastischen Elements 27a und des magnetischen Elements 27b sicherstellen. In einem Beispiel könnte die Befestigung der Folie 28 derart ausgelegt sein, dass die Folie von einer Luftströmung abgerissen wird, und im nächsten Schritt die Luftströmung das elastische Element und das magnetische Element in der Weise anströmt, dass der Einlass geöffnet wird.
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Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Warnvorrichtung
- 12
- Tonerzeugungselement
- 14
- Außenhaut
- 16
- Einlass
- 18
- Hohlraum
- 20
- Auslass
- 21
- Versteifungsrippen
- 22
- Sperreinrichtung
- 24
- Blende
- 26
- Haltelement
- 27a
- elastisches Element
- 27b
- magnetisches Element
- 28
- Folie
- 29
- Gleitschicht
- 100
- Fluggerät
- 102
- Rumpf
