DE102018112312A1

DE102018112312A1 - Aircraft with at least one range extender

Info

Publication number: DE102018112312A1
Application number: DE102018112312.4A
Authority: DE
Inventors: Ernst August Werner
Original assignee: ENGIRO GmbH
Current assignee: ENGIRO GmbH
Priority date: 2017-05-23
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2018-11-29
Also published as: DE202017103131U1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Luftfahrzeug mit mindestens einem Range-Extender (2), der eine Verbrennungskraftmaschine (7) und einen mit der Verbrennungskraftmaschine (7) antriebstechnisch verbundenen Generator (6) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass der Range-Extender (2) ein Gehäuse (11) mit mindestens einer Einlassöffnung (12) und mindestens einer Auslassöffnung (12a, 12b) aufweist, die während des Fahrbetriebs eine Durchströmung des Gehäuses (11) mit einem Luftstrom zulassen, dass die Verbrennungskraftmaschine (7) und der Generator (6) im Gehäuse (11) angeordnet sind und dass der Luftstrom zumindest den Generator (6) umströmt.The invention relates to an aircraft having at least one range extender (2), which has an internal combustion engine (7) and a generator (6) connected in terms of drive technology with the internal combustion engine (7). It is proposed that the range extender (2) has a housing (11) with at least one inlet opening (12) and at least one outlet opening (12a, 12b), which allow a flow of air through the housing (11) during driving operation in that the internal combustion engine (7) and the generator (6) are arranged in the housing (11) and that the air flow flows around at least the generator (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftfahrzeug mit mindestens einem Range-Extender nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Range-Extender nach dem Oberbegriff des Anspruchs 21.The invention relates to an aircraft with at least one range extender according to the preamble of claim 1 and a range extender according to the preamble of claim 21.

Unter einem Luftfahrzeug wird jegliche Form von Fahrzeug verstanden, das innerhalb der Erdatmosphäre fliegt oder ohne Bodenkontakt fährt. Beispiele für Luftfahrzeuge sind u.a. Motorflugzeuge, Ultraleichtflugzeuge, Trikes, Motorsegler, Segelflugzeuge mit Hilfsmotor, light sport aircrafts (LSA) oder very light aircrafts (VLA). Grundsätzlich zählen nach dieser allgemeinen Definition auch Heißluftballone, Luftschiffe, Hubschrauber, Multicopter oder vertical take-off and landing (VTOL)-Flugzeuge zu den Luftfahrzeugen.An aircraft is understood to mean any form of vehicle which flies within the earth's atmosphere or drives without ground contact. Examples of aircraft are i.a. Powered airplanes, ultralights, trikes, powered gliders, auxiliary gliders, light sport aircrafts (LSA) or very light aircrafts (VLA). In principle, hot air balloons, airships, helicopters, multicopters or vertical take-off and landing (VTOL) aircraft also belong to the aircraft according to this general definition.

Aus dem Stand der Technik ( EP 2 144 811 B1 ) ist ein Luftfahrzeug in Form eines Flugzeugs bekannt, das einen Fahrzeug- bzw. Flugzeugantrieb mit einem Verbrennungsmotor aufweist, der wiederum einen Propeller antreibt. Zusätzlich zu dem Propellerantrieb mit dem Verbrennungsmotor ist eine elektrische Maschine in Form eines Generators, der auch als Elektromotor betrieben werden kann, vorgesehen, die den Verbrennungsmotor während kurzer Flugphasen unterstützen soll. In einer ersten Betriebsart, wenn der Generator als Elektromotor betrieben wird, wird dieser von einem Akkumulator gespeist. Diese Betriebsart wird insbesondere während des Starts oder beim Steigflug gewählt, um einen sicherheitsrelevanten Leistungsüberschuss zu gewährleisten. Wird keine zusätzliche Leistung mehr benötigt, wird der Generator von dem Verbrennungsmotor des Fahrzeug- bzw. Flugzeugantriebs angetrieben, um elektrische Energie zu erzeugen, die im Akkumulator gespeichert wird. Bei dem vorliegenden Aufbau handelt es sich um einen sogenannten Hybridantrieb, bei dem der eigentliche Fahrzeugantrieb, der den Propeller antreibt, als Verbrennungsmotor ausgebildet ist und von einem als Elektromotor betreibbaren Generator im Bedarfsfall unterstützt wird.From the prior art ( EP 2 144 811 B1 ) an aircraft in the form of an aircraft is known, which has a vehicle or aircraft drive with an internal combustion engine, which in turn drives a propeller. In addition to the propeller drive with the internal combustion engine, an electric machine in the form of a generator, which can also be operated as an electric motor, is provided which is intended to support the internal combustion engine during short flight phases. In a first operating mode, when the generator is operated as an electric motor, it is fed by an accumulator. This operating mode is chosen in particular during takeoff or ascent, in order to ensure a safety-relevant power surplus. When no additional power is needed, the generator is powered by the internal combustion engine of the vehicle or aircraft engine to generate electrical energy that is stored in the accumulator. In the present structure is a so-called hybrid drive, in which the actual vehicle drive that drives the propeller, is designed as an internal combustion engine and is supported by a generator operable as an electric motor, if necessary.

Unabhängig davon sind auch sogenannte Range-Extender (Reichweitenverlängerer) bekannt, die dazu dienen, einen Fahrzeugantrieb mit üblicherweise einem elektrischen Antriebsmotor zur Verlängerung der Reichweite des Fahrzeugs über einen als Elektromotor betreibbaren Generator zu unterstützen, der wiederum antriebstechnisch mit einem eigenen Verbrennungsmotor verbunden bzw. gekoppelt ist. In diesem Fall ist also auch ein Verbrennungsmotor vorgesehen, der aber ausschließlich oder zumindest hauptsächlich dazu dient, den Generator anzutreiben, um elektrische Antriebsenergie für den Fahrzeugantrieb zu erzeugen.Regardless, so-called range extenders are also known, which serve to support a vehicle drive with usually an electric drive motor to extend the range of the vehicle via a generator operable as an electric motor, which in turn connected or coupled drive technology with its own internal combustion engine is. In this case, therefore, an internal combustion engine is provided, but which serves exclusively or at least mainly to drive the generator to generate electrical drive power for the vehicle drive.

Gerade bei einem Range-Extender muss eine optimale Kühlung des Generators gewährleistet sein, da der Generator über einen relativ langen Zeitraum in Betrieb sein kann. So wird der Generator zum einen betrieben, um elektrische Energie zu erzeugen, mit der der Fahrzeugantriebsmotor bzw. der Antriebsmotor des Propellerantriebs (bei einem Flugzeug) betrieben werden soll. Zum anderen wird der Generator aber auch dann betrieben, wenn der Fahrzeugantriebsmotor bzw. Propellerantriebsmotor nicht in Betrieb ist, wobei in diesem Fall die vom Generator erzeugte elektrische Energie in einem Akkumulator gespeichert wird, um sie später zur Verfügung stellen zu können. Eine unzureichende Kühlung des Generators kann zu einer Verringerung seines Wirkungsgrads und schlimmstenfalls zu einem Defekt oder sogar Generatorbrand führen.Especially with a range extender optimal cooling of the generator must be guaranteed, since the generator over a relatively long period of time can be in operation. Thus, the generator is operated on the one hand to generate electrical energy with which the vehicle drive motor or the drive motor of the propeller drive (in an aircraft) to be operated. On the other hand, the generator is also operated when the vehicle drive motor or propeller drive motor is not in operation, in which case the electrical energy generated by the generator is stored in an accumulator to make it available later. Inadequate cooling of the generator can lead to a reduction in its efficiency and in the worst case to a defect or even generator fire.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte Luftfahrzeug derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Generator eines Range-Extenders möglichst optimal gekühlt wird.The invention is based on the problem, the known aircraft to design and further develop that the generator of a range extender is optimally cooled.

Das obige Problem wird bei einem Luftfahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The above problem is solved in an aircraft according to the preamble of claim 1 by the features of the characterizing part of claim 1.

Bei dem vorschlagsgemäßen Luftfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Motor- oder Segelflugzeug mit Elektroantrieb. Der Elektroantrieb bildet in diesem Fall den Fahrzeug- bzw. Flugzeugantrieb und ist insbesondere als Propellerantrieb ausgeführt. Grundsätzlich ist die vorschlagsgemäße Lösung aber auch auf jedwedes andere Luftfahrzeug, beispielsweise Motorflugzeug, Ultraleichtflugzeug, Trike, Motorsegler oder dergleichen, anwendbar, wobei das Luftfahrzeug als Fahrzeugantrieb bzw. Propellerantrieb einen Elektromotor und/oder ein Verbrennungskraftmaschine aufweisen kann.The proposed aircraft is in particular an engine or glider with electric drive. The electric drive in this case forms the vehicle or aircraft drive and is designed in particular as a propeller drive. In principle, however, the proposed solution can also be applied to any other aircraft, for example motor aircraft, ultralight aircraft, trike, motor glider or the like, wherein the aircraft as the vehicle drive or propeller drive can have an electric motor and / or an internal combustion engine.

Das Luftfahrzeug weist mindestens einen Range-Extender auf, der eine Verbrennungskraftmaschine, z.B. einen Verbrennungsmotor oder eine Turbomaschine (Turbine), und einen damit antriebstechnisch verbundenen Generator aufweist. Beide Komponenten, das heißt die Verbrennungskraftmaschine und der Generator, sind in einem Gehäuse des Range-Extenders angeordnet, das mindestens eine Einlassöffnung und mindestens eine Auslassöffnung aufweist, die während des Fahrbetriebs (bei einem Flugzeug während des Flugbetriebs) eine Durchströmung des Gehäuses mit einem Luftstrom zulassen, der zumindest den Generator umströmt. „Umströmt“ bedeutet, dass der Luftstrom außen am Generator, das heißt direkt an seiner Außenoberfläche, entlang geführt wird. Der Luftstrom kann, wie im weiteren noch näher beschrieben wird, auf verschiedene Weise erzeugt werden, beispielsweise durch Fahrtwind während des Fahrbetriebs, der dann, insbesondere in Fahrtrichtung, durch das Gehäuse strömt, und/oderdurch eine zusätzliche Strömungserzeugungseinrichtung, mit der ebenfalls eine Durchströmung des Gehäuses von der mindestens einen Einlassöffnung zu der mindestens einen Auslassöffnung ermöglicht wird. In beiden Fällen tritt relativ kühle Luft von außerhalb des Gehäuses durch die mindestens eine Einlassöffnung ins Gehäuseinnere ein, umströmt den Generator und tritt anschließend mit einer höheren Temperatur durch die mindestens eine Auslassöffnung wieder aus dem Gehäuse in die Umgebung aus. Auf diese Weise kann der Generator optimal gekühlt werden.The aircraft has at least one range extender, which has an internal combustion engine, for example an internal combustion engine or a turbomachine (turbine), and a generator connected thereto in terms of drive technology. Both components, that is to say the internal combustion engine and the generator, are arranged in a housing of the range extender which has at least one inlet opening and at least one outlet opening which, during driving operation (in the case of an aircraft during flight operation), flows through the housing with an air flow allow at least the generator flows around. "Circulated" means that the air flow is led along the outside of the generator, ie directly on its outer surface. The air flow can, as will be described in more detail below, be generated in various ways, for example, by wind during driving, which then, in particular in the direction of travel, flows through the housing, and / or by an additional flow-generating device, which also allows a flow through the housing from the at least one inlet opening to the at least one outlet opening. In both cases, relatively cool air enters the housing interior from outside the housing through the at least one inlet opening, flows around the generator and then exits the housing into the environment at a higher temperature through the at least one outlet opening. In this way, the generator can be optimally cooled.

Wie bereits zuvor erläutert, kann der Range-Extender auch eine Strömungserzeugungseinrichtung aufweisen, die auch während des Standbetriebs des Luftfahrzeugs eine Durchströmung des Gehäuses von der mindestens einen Einlassöffnung bis zu der mindestens einen Auslassöffnung mit einem Luftstrom ermöglicht, der zumindest den Generator umströmt, und/oder die während des Fahrbetriebs die Durchströmung des Gehäuses mit dem Luftstrom, der zumindest den Generator umströmt, unterstützt (Anspruch 2).As already explained above, the range extender can also have a flow-generating device which also allows the housing to flow through the housing from the at least one inlet opening to the at least one outlet opening with an air flow which at least flows around the generator, and / or during the driving operation, the flow through the housing with the air flow, which flows around at least the generator supports (claim 2).

Anspruch 3 definiert eine Ausgestaltung der Strömungserzeugungseinrichtung des Range-Extenders mit mindestens einem Impeller. Bei einem Impeller handelt es sich um einen Propeller, der in Umfangsrichtung des Impellers von einem Gehäuse, insbesondere einem ring- oder röhrenförmigen Gehäuse, umgeben ist. Das Impellergehäuse wird hier insbesondere von dem Gehäuse des Range-Extenders gebildet.Claim 3 defines an embodiment of the flow generating device of the range extender with at least one impeller. An impeller is a propeller which is surrounded in the circumferential direction of the impeller by a housing, in particular a ring-shaped or tubular housing. The impeller housing is formed here in particular by the housing of the range extender.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 4 ist der Generator und/oder der mindestens eine Impeller in Strömungsrichtung vor der Verbrennungskraftmaschine angeordnet. Das Anordnen des Generators vor der Verbrennungskraftmaschine hat den Vorteil, dass der Luftstrom noch nicht von der Verbrennungskraftmaschine erwärmt worden ist, wodurch die Kühlung des Generators optimiert wird. Der Impeller ist insbesondere vor dem Generator angeordnet, um einen möglichst gerichteten Luftstrom auf den Generator zu erzeugen. Es ist aber auch denkbar, den Impeller hinter der Verbrennungskraftmaschine oder um diese herum anzuordnen.In the embodiment according to claim 4, the generator and / or the at least one impeller in the flow direction in front of the internal combustion engine is arranged. The arrangement of the generator in front of the internal combustion engine has the advantage that the air flow has not yet been heated by the internal combustion engine, whereby the cooling of the generator is optimized. The impeller is arranged in particular in front of the generator in order to produce a possible directed air flow to the generator. However, it is also conceivable to arrange the impeller behind the internal combustion engine or around it.

Anspruch 5 definiert eine Ausgestaltung, bei der der Luftstrom auch die Verbrennungskraftmaschine umströmt. Auf diese Weise kann auch die Verbrennungskraftmaschine durch den Luftstrom außenseitig gekühlt werden. Zusätzlich oder alternativ kann aber auch ein mit der Verbrennungskraftmaschine fluidtechnisch verbundener Kühler, insbesondere Wasserkühler, vorgesehen sein, mit dem die Verbrennungskraftmaschine gekühlt wird. Der Kühler kann ebenfalls von dem Luftstrom umströmt und/oder angeströmt werden, um Wärme vom Kühler an die ihn umströmende Luft abführen zu können (Anspruch 6). Vorzugsweise bildet der Kühler die Auslassöffnung oder eine oder mehrere der Auslassöffnungen des Range-Extenders, wobei weiter vorzugsweise die Auslassöffnung(en) seitlich im Gehäuse und insbesondere nicht koaxial zur Einlassöffnung oder Gesamtheit von Einlassöffnungen angeordnet ist bzw. sind.Claim 5 defines an embodiment in which the air flow flows around the internal combustion engine. In this way, the internal combustion engine can be cooled by the air flow outside. Additionally or alternatively, however, it is also possible to provide a cooler, in particular a water cooler, which is fluidly connected to the internal combustion engine and with which the internal combustion engine is cooled. The cooler can also be flowed around by the air flow and / or flowed to dissipate heat from the radiator to the air flowing around him can (claim 6). Preferably, the radiator forms the outlet opening or one or more of the outlet openings of the range extender, wherein more preferably the outlet opening (s) is arranged laterally in the housing and in particular not coaxial with the inlet opening or entirety of inlet openings.

Eine besondere Anordnung der Auslassöffnung(en) relativ zur Einlassöffnung bzw. den Einlassöffnungen ist in Anspruch 7 definiert.A particular arrangement of the outlet opening (s) relative to the inlet opening and the inlet openings is defined in claim 7.

Die Ansprüche 8 und 9 definieren eine Verschlusseinrichtung des Range-Extenders, mit der die Einlassöffnung(en) verschließbar ist bzw. sind und/oder deren Querschnitt verringerbar ist bzw. sind.Claims 8 and 9 define a closure device of the range extender with which the inlet opening (s) can be closed and / or whose cross-section can be reduced or are.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 10 weist der Range-Extender eine Leistungselektronik auf, die vorzugsweise eine Steuerungseinrichtung umfasst, die einzelne oder mehrere Komponenten des Range-Extenders steuert und ebenfalls im Gehäuse des Range-Extenders angeordnet sein kann.In the embodiment according to claim 10, the range extender on a power electronics, which preferably comprises a control device which controls one or more components of the range extender and can also be arranged in the housing of the range extender.

Anspruch 11 definiert verschiedene Anordnungen einzelner Komponenten des Range-Extenders relativ zueinander, insbesondere innerhalb des Gehäuses des Range-Extenders.Claim 11 defines various arrangements of individual components of the range extender relative to each other, in particular within the housing of the range extender.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 12 ist die antriebstechnische Verbindung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Generator und/oder die antriebstechnische Verbindung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem mindestens einem Impeller über eine Kupplung trennbar. Das Vorsehen einer solchen Kupplung kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn über den Range-Extender ein Propeller elektrisch angetrieben werden soll, der mit dem Generator antriebstechnisch verbunden ist. So kann zum Antrieb eines solchen Propellers der Generator als Elektromotor betrieben werden, wobei dem Generator bzw. dem davon gebildeten Elektromotor die elektrische Energie insbesondere von einem Akkumulator zugeführt wird. Dabei ist es dann sinnvoll, den Generator bzw. den davon gebildeten Elektromotor von der Verbrennungskraftmaschine antriebstechnisch zu entkoppeln.In the embodiment according to claim 12, the drive connection between the internal combustion engine and the generator and / or the drive connection between the internal combustion engine and the at least one impeller via a clutch is separable. The provision of such a coupling may be useful, for example, when a propeller is to be driven electrically via the range extender, which is connected drive-technically with the generator. Thus, to drive such a propeller, the generator can be operated as an electric motor, wherein the generator or the electric motor formed therefrom, the electrical energy is supplied in particular from an accumulator. It is then useful to decouple the generator or the electric motor formed by the internal combustion engine drive technology.

Die Ansprüche 13 bis 16 betreffen Ausgestaltungen eines Luftfahrzeugs mit mindestens einem Propellerantrieb mit jeweils einem Propeller. Der Propellerantrieb bildet in diesem Fall den Fahrzeug- bzw. Flugzeugantrieb oder unterstützt diesen zumindest. Dabei kann ein separater Propellerantrieb vorgesehen sein, also ein Propellerantrieb, dessen Propeller antriebstechnisch mit einem separatem, d.h. zusätzlich zum Range-Extender vorgesehenen, Antriebsmotor gekoppelt ist (Anspruch 14). Zusätzlich oder alternativ kann aber auch der Generator und/oder die Verbrennungskraftmaschine des Range-Extenders einen Antriebsmotor für den Propeller bilden (Anspruch 15). In letzterem Fall kann auch eine Kupplung vorgesehen sein, die die antriebstechnische Verbindung zwischen dem Generator und dem Propeller trennen kann (Anspruch 18). Letzteres ist dann sinnvoll, wenn der Generator betrieben werden soll, um insbesondere elektrische Energie zu erzeugen, gleichzeitig aber der Propeller nicht betrieben werden soll.The claims 13 to 16 relate to embodiments of an aircraft with at least one propeller drive, each with a propeller. The propeller drive in this case forms the vehicle or aircraft drive or at least supports it. In this case, a separate propeller drive may be provided, that is to say a propeller drive, the propeller of which is drive-coupled with a separate, ie in addition to the range extender, drive motor (claim 14). additionally Alternatively, however, the generator and / or the internal combustion engine of the range extender can also form a drive motor for the propeller (claim 15). In the latter case, a coupling can be provided which can separate the drive connection between the generator and the propeller (claim 18). The latter is useful if the generator is to be operated in particular to generate electrical energy, but at the same time the propeller should not be operated.

Anspruch 17 definiert, dass der Generator und ggf. auch ein wie zuvor beschriebener separater Antriebsmotor mit einem Akkumulator elektrisch verbunden ist. Der Akkumulator kann dann von dem Generator, wenn dieser im Motor-Modus, das heißt als Elektromotor, betrieben wird, mit elektrischer Energie aufgeladen werden oder er kann den Generator und/oder separaten Antriebsmotor mit elektrischer Energie versorgen.Claim 17 defines that the generator and possibly also a separate drive motor as described above is electrically connected to an accumulator. The accumulator can then be charged by the generator, when it is operated in motor mode, that is, as an electric motor, with electrical energy or it can supply the generator and / or separate drive motor with electrical energy.

Die Ansprüche 18 und 19 definieren besondere Ausbildungen und Anordnungen des Range-Extenders an dem Luftfahrzeug.Claims 18 and 19 define particular configurations and arrangements of the range extender on the aircraft.

Bei der Ausgestaltung gemäß Anspruch 20 ist während des Fahrbetriebs ein durch das Gehäuse des Range-Extenders gebildeter Staudruck durch Betreiben der Strömungserzeugungseinrichtung aufhebbar bzw. ausgleichbar. Dies erfolgt insbesondere mittels des optionalen Impellers. Dadurch kann der Stömungswiderstand eines außen am Luftfahrzeug angeordneten Range-Extenders ausgeglichen werden.In the embodiment according to claim 20, during the driving operation, a dynamic pressure formed by the housing of the range extender can be canceled or compensated by operating the flow generating device. This is done in particular by means of the optional impeller. As a result, the flow resistance of a range extender arranged on the outside of the aircraft can be compensated.

Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 21, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Range-Extender für ein Luftfahrzeug, insbesondere für das vorschlagsgemäße Luftfahrzeug, als solcher beansprucht. Alle das Luftfahrzeug betreffenden Ausführungen, insbesondere soweit Vorteile, Ausführungsformen und Anwendungsfälle betroffen sind, gelten für den Range-Extender entsprechend.According to another teaching according to claim 21, which has independent significance, a range extender for an aircraft, in particular for the proposed aircraft, claimed as such. All embodiments of the aircraft, in particular as far as benefits, embodiments and applications are concerned, apply accordingly to the range extender.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

1 eine schematische Perspektivansicht eines vorschlagsgemäßen Luftfahrzeugs mit einem Range-Extender,
2 eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Range-Extenders für das Luftfahrzeug gemäß 1,
3 eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Range-Extenders für das Luftfahrzeug gemäß 1,
4 eine schematische Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Range-Extenders für das Luftfahrzeug gemäß 1 und
5 eine schematische Schnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines Range-Extenders für das Luftfahrzeug gemäß 1.

In the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing illustrating only embodiments. In the drawing shows:

1 a schematic perspective view of a proposed aircraft with a range extender,
2 a schematic sectional view of a first embodiment of a range extender for the aircraft according to 1 .
3 a schematic sectional view of a second embodiment of a range extender for the aircraft according to 1 .
4 a schematic sectional view of a third embodiment of a range extender for the aircraft according to 1 and
5 a schematic sectional view of a fourth embodiment of a range extender for the aircraft according to 1 ,

Das in der Zeichnung dargestellte Luftfahrzeug 1 ist mit mindestens einem Range-Extender 2 versehen, der hier und vorzugsweise jeweils dazu dient, einen elektrischen Propellerantrieb 3 des Luftfahrzeugs 1 mit elektrischer Leistung, ggf. unter Zwischenschaltung eines Akkumulators, zu versorgen (1). Dieser Propellerantrieb 3 bildet dann den insbesondere einzigen Fahrzeug- bzw. Flugzeugantrieb 4, wobei der Propellerantrieb 3 hier und vorzugsweise als elektrischer Antrieb ausgebildet ist. Wie 1 zeigt, sind der Propellerantrieb 3 einerseits und der Range-Extender 2 andererseits in diesem Fall voneinander baulich getrennte und insbesondere voneinander beabstandete Einheiten. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, zusätzlich oder alternativ einen Propellerantrieb 3'vorzusehen, der ebenfalls als Fahrzeug- bzw. Flugzeugantrieb 4'dient, der aber nicht als separate Einheit ausgebildet ist, sondern in den Range-Extender 2 integriert ist (5). In letzterem Fall wird der zugeordnete Propeller 5 nicht wie in 1 vom Range-Extender 2 unabhängig angetrieben, sondern wie in 5 unmittelbar vom Range-Extender 2 bzw. einem zugeordneten Generator 6.The aircraft shown in the drawing 1 is with at least one range extender 2 provided, which here and preferably serves each, an electric propeller drive 3 of the aircraft 1 be supplied with electrical power, if necessary with the interposition of an accumulator ( 1 ). This propeller drive 3 then forms the particular single vehicle or aircraft drive 4 , where the propeller drive 3 here and preferably designed as an electric drive. As 1 shows are the propeller drive 3 one hand, and the range extender 2 on the other hand in this case structurally separate and in particular spaced units. In principle, however, it is also conceivable to additionally or alternatively provide a propeller drive 3 ', which also serves as a vehicle or aircraft drive 4', but which is not designed as a separate unit, but in the range extender 2 is integrated ( 5 ). In the latter case, the associated propeller 5 not like in 1 from the range extender 2 independently driven, but as in 5 directly from the range extender 2 or an associated generator 6 ,

Verschiedene Ausführungsbeispiele eines Range-Extenders 2 werden im Folgenden anhand der 2 bis 5 beschrieben.Various embodiments of a range extender 2 will be described below on the basis of 2 to 5 described.

Gemäß 2 weist der Range-Extender 2 neben besagtem Generator 6 eine antriebstechnisch mit diesem verbundene Verbrennungskraftmaschine 7 in Form eines Verbrennungsmotors 7 sowie hier und vorzugsweise eine Strömungserzeugungseinrichtung 8 und eine Leistungselektronik 9 auf. Der Verbrennungsmotor 7 weist hier einen Auspuff 10 auf, der die Verbrennungsabgase abführt. All diese Komponenten sind vorschlagsgemäß im Innern eines Gehäuses 11 des Range-Extenders 2 angeordnet, das mindestens eine Einlassöffnung 12 und mindestens eine Auslassöffnung 12a, 12b aufweist. Insbesondere weist die mindestens eine Einlassöffnung 12 in Fahrtrichtung und liegt hier und vorzugsweise am vorderen Ende des Gehäuses 11 des Range-Extenders 2. Seitlich im Gehäuse 11 sind hier und vorzugsweise mehrere insbesondere parallel zueinander verlaufende Auslassöffnungen 12a vorgesehen, die derart angeordnet sind, dass der Luftstrom durch diese im Wesentlichen entgegen der Fahrtrichtung austritt. Schließlich befindet sich hier und vorzugsweise eine weitere Auslassöffnung 12b, die insbesondere ebenfalls entgegen der Fahrtrichtung weist, am hinteren Ende des Gehäuses 11 des Range-Extenders 2. Die Öffnungen 12 und 12b haben insbesondere einen größeren Querschnitt als die Öffnungen 12a bzw. die Gesamtheit von Öffnungen 12a. Auf diese Weise wird während des Fahrbetriebs (bei einem Flugzeug Flugbetrieb genannt) durch den Fahrtwind eine Durchströmung des Gehäuses 11 mit einem Luftstrom ermöglicht, der hier durch strichpunktierte Pfeile dargestellt ist. Die Luft tritt an der mindestens einen Einlassöffnung 12 in das Gehäuse 11 bzw. in den Range-Extender 2 ein und tritt durch die Öffnungen 12a, 12b wieder in die Umgebung aus, nachdem hier und vorzugsweise das Gehäuse 11 über seine gesamte Länge (Dimension in Fahrtrichtung) durchströmt worden ist. Da die vorangehend aufgezählten Komponenten (Generator 6, Verbrennungsmotor 7, Strömungserzeugungseinrichtung 8, Leistungselektronik 9 und/oder Auspuff 10) im Innern des Gehäuses 11 angeordnet sind, können all diese Komponenten auch von dem Luftstrom, insbesondere über ihren gesamten Umfang, umströmt werden. Der Luftstrom wird dabei maßgeblich zur Kühlung des Generators 6 eingesetzt, der im dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Vielzahl umfänglich angeordneter Kühlrippen verfügt, wobei jede Kühlrippe mit dem Luftstrom in Kontakt kommt.According to 2 indicates the range extender 2 next to said generator 6 a drive technology associated with this internal combustion engine 7 in the form of an internal combustion engine 7 and here and preferably a flow generating device 8th and power electronics 9 on. The internal combustion engine 7 has an exhaust here 10 on, which dissipates the combustion gases. All these components are proposed inside a housing 11 of the range extender 2 arranged, the at least one inlet opening 12 and at least one outlet opening 12a . 12b having. In particular, the at least one inlet opening 12 in the direction of travel and is here and preferably at the front end of the housing 11 of the range extender 2 , Laterally in the housing 11 are here and preferably a plurality of in particular mutually parallel outlet openings 12a provided, which are arranged such that the air flow exits through this substantially opposite to the direction of travel. Finally, here and preferably another outlet opening 12b , which in particular also points counter to the direction of travel, at the rear end of the housing 11 of the range extender 2 , The openings 12 and 12b in particular a larger cross-section than the openings 12a or the totality of openings 12a , In this way, during the driving operation (in an aircraft called flight operation) by the airstream, a flow through the housing 11 with an air flow, which is shown here by dash-dotted arrows. The air occurs at the at least one inlet opening 12 in the case 11 or in the range extender 2 and enters through the openings 12a . 12b back into the environment, after here and preferably the case 11 over its entire length (dimension in the direction of travel) has been flowed through. Since the above enumerated components (generator 6 , Internal combustion engine 7 , Flow generating device 8th , Power electronics 9 and / or exhaust 10 ) inside the case 11 are arranged, all these components can also be flowed around by the air flow, in particular over its entire circumference. The air flow is crucial to the cooling of the generator 6 used, which has a plurality of circumferentially arranged cooling fins in the illustrated embodiment, each cooling fin comes into contact with the air flow.

Für den Fall, dass keine Durchströmung oder nur eine unzureichende Durchströmung des Gehäuses 11 erfolgt, kann eine Strömungserzeugungseinrichtung 8 eine Durchströmung des Gehäuses 11 bewirken bzw. die Durchströmung unterstützen. So ist es denkbar, dass im Standbetrieb des Luftfahrzeugs 1 oder wenn dieses in der Luft steht (z.B. Hubschrauber), wenn also kein Fahrtwind herrscht, dennoch der Generator 6 gekühlt werden muss, da dieser zu diesem Zeitpunkt, angetrieben vom Verbrennungsmotor 7, beispielsweise elektrische Energie erzeugt, die in einem Akkumulator (nicht dargestellt) gespeichert wird. In diesem Fall sorgt die Strömungserzeugungseinrichtung 8 für den Luftstrom von der mindestens einen Eintrittsöffnung 12 zu den besagten Austrittsöffnungen 12a, 12b, durch die der Generator 6 und ggf. die weiteren Komponenten gekühlt werden können. Aber auch im Fahrbetrieb kann es unter Umständen zu einer unzureichenden Kühlung des Generators 6 kommen, wobei dann die Strömungserzeugungseinrichtung 8 die Durchströmung des Gehäuses 11 erhöht. Es ist auch denkbar, dass der Range-Extender 2 bzw. seine Längsachse X quer zur Fahrtrichtung angeordnet ist, was ebenfalls keine Durchströmung allein durch den Fahrtwind ermöglichen würde. Auch dann ist die Strömungserzeugungseinrichtung 8 hilfreich für die Kühlung des Generators 6.In the event that there is no flow or only insufficient flow through the housing 11 takes place, a flow generating device 8th a flow through the housing 11 cause or support the flow. So it is conceivable that in the stationary operation of the aircraft 1 or if this is in the air (eg helicopter), so if there is no wind, but the generator 6 must be cooled, since this at this time, driven by the internal combustion engine 7 For example, generates electrical energy that is stored in an accumulator (not shown). In this case, the flow generating device provides 8th for the air flow from the at least one inlet opening 12 to the said outlet openings 12a . 12b through which the generator 6 and possibly the other components can be cooled. But even when driving it may lead to insufficient cooling of the generator 6 come, in which case the flow generating device 8th the flow through the housing 11 elevated. It is also conceivable that the range extender 2 or its longitudinal axis X is arranged transversely to the direction of travel, which would also allow no flow through the wind alone. Even then, the flow generation device 8th helpful for cooling the generator 6 ,

Zum Erzeugen und/oder Unterstützen des Luftstroms innerhalb des Gehäuses 11 weist die Strömungserzeugungseinrichtung 8 mindestens einen Impeller 13 auf, der in Strömungsrichtung (Strömungsrichtung des Luftstroms), d.h. entgegen der Fahrtrichtung, insbesondere vor dem Generator 6 angeordnet ist. Das Gehäuse 11 des Range-Extenders 2 bildet hier und vorzugsweise auch das Impellergehäuse 14. Der Impeller 13 ist hier und vorzugsweise zumindest mit dem Generator 6 antriebstechnisch verbunden, kann zusätzlich oder alternativ aber auch mit dem Verbrennungsmotor 7 antriebstechnisch verbunden sein.For generating and / or supporting the air flow within the housing 11 has the flow generating device 8th at least one impeller 13 on, in the flow direction (flow direction of the air flow), ie counter to the direction of travel, in particular in front of the generator 6 is arranged. The housing 11 of the range extender 2 forms here and preferably also the impeller housing 14 , The impeller 13 is here and preferably at least with the generator 6 drivably connected, may additionally or alternatively but also with the internal combustion engine 7 be connected drive technology.

Der Impeller 13 kann neben der Erzeugung und/oder dem Unterstützen des Luftstroms noch weitere Funktionen haben. Zum Einen kann der Impeller 13 auch dazu genutzt werden, einen während des Fahrbetriebs durch den Range-Extender 2 gebildeten Staudruck aufzuheben. Der Impeller 13 wird dann so angetrieben, dass der von diesem erzeugte Saugdruck den Staudruck an der mindestens einen Einlassöffnung 12 ausgleicht. Zum Anderen kann der Impeller 13 auch dazu verwendet werden, einen Vortrieb zu erzeugen, der den Vortrieb eines Propellers 5 ergänzen kann. Der vom Impeller 13 aufgebaute Druck bzw. dessen Pumpleistung kann grundsätzlich auch angepasst werden, beispielsweise über die Flügelstellung, wenn der Range-Extender 2 wie in den vorliegenden Ausführungsbeispielen an den Tragflächen 15 eines Luftfahrzeugs 1 montiert ist. Grundsätzlich wäre es aber auch denkbar, eine Kupplung (nicht dargestellt) an der den Impeller 13 antreibenden Welle vorzusehen, die ebenfalls eine Anpassung des erzeugten Strömungsdrucks bzw. der erzeugten Pumpleistung ermöglicht. Schließlich ist es auch denkbar, dass der Impeller 13 demontierbar ist, was den Vorteil hat, dass der Impeller 13 beispielsweise nur im Standbetrieb vorhanden ist, um den laufenden Generator 6 zu kühlen, für den Fahrbetrieb aber abgebaut werden kann, was den effektiven Strömungsquerschnitt innerhalb des Gehäuses 11 des Range-Extenders 2 erhöht.The impeller 13 In addition to the generation and / or the support of the air flow may have other functions. For one thing, the impeller 13 also be used while driving through the range extender 2 cancel the accumulated dynamic pressure. The impeller 13 is then driven so that the suction pressure generated by this the back pressure at the at least one inlet opening 12 balances. On the other hand, the impeller 13 also be used to create a propulsion, the propulsion of a propeller 5 can complement. The impeller 13 built-up pressure or its pump power can in principle also be adjusted, for example via the sash position, when the range extender 2 as in the present embodiments on the wings 15 of an aircraft 1 is mounted. In principle, it would also be conceivable, a clutch (not shown) on the impeller 13 Provide driving shaft, which also allows an adjustment of the generated flow pressure or the generated pump power. Finally, it is also conceivable that the impeller 13 is demountable, which has the advantage that the impeller 13 for example, only in stand-by mode is present to the current generator 6 for cooling, but can be degraded for driving, what the effective flow area within the housing 11 of the range extender 2 elevated.

Bei dem Ausführungsbeispiel in 2 ist ferner zu erkennen, dass der Generator 6 und hier und vorzugsweise auch der Impeller 13 in Strömungsrichtung (der Luftströmung) vor dem Verbrennungsmotor 7 angeordnet sind. Vorliegend ist der Generator 6 zwischen dem Impeller 13 und dem Verbrennungsmotor 7 angeordnet. Auf diese Weise wird der Generator 6 optimal mit vergleichsweise kühler Luft umströmt.In the embodiment in 2 It can also be seen that the generator 6 and here and preferably also the impeller 13 in the flow direction (the air flow) in front of the internal combustion engine 7 are arranged. In the background is the generator 6 between the impeller 13 and the internal combustion engine 7 arranged. That way, the generator becomes 6 flows optimally with comparatively cool air.

Auch der Verbrennungsmotor 7 wird anschließend von dem Luftstrom erfasst, wobei der Verbrennungsmotor 7 aber hauptsächlich mit einem damit fluidtechnisch verbundenen Kühler 16, der hier und vorzugsweise als Wasserkühler ausgebildet ist, gekühlt wird. Der Kühler 16 wird von besagtem Luftstrom und insbesondere von der durch die Auslassöffnungen 12a ausströmenden Luft umströmt und/oder angeströmt, was hier und vorzugsweise zusätzlich zu der Durchströmung von der mindestens einen Einlassöffnung 12 zur Auslassöffnung 12b eine Kühlung des Verbrennungsmotors 7 bewirkt.Also the internal combustion engine 7 is then detected by the air flow, the internal combustion engine 7 but mainly with a fluid technically connected cooler 16 , which is here and preferably designed as a water cooler, is cooled. The cooler 16 is from said air flow and in particular from the through the outlet openings 12a flowing around and / or flowing against the air flowing out, which here and preferably in addition to the flow from the at least one inlet opening 12 to the outlet opening 12b a cooling of the internal combustion engine 7 causes.

Eine optimale Umströmung der einzelnen in dem Gehäuse 11 des Range-Extenders 2 angeordneten Komponenten ergibt sich dadurch, dass diese, zumindest die meisten davon, im Wesentlichen koaxial zueinander verlaufen, also auf derselben Achse X liegen. Auch die vorne angeordnete Einlassöffnung 12 und die hinten angeordnete Auslassöffnung 12b liegen koaxial zueinander auf der Achse X bzw. koaxial zu den besagten Komponenten. An optimal flow around the individual in the housing 11 of the range extender 2 arranged components results from the fact that these, at least most of them, are substantially coaxial with each other, so on the same axis X. Also the front inlet opening 12 and the rear outlet port 12b are coaxial with each other on the axis X and coaxial with the said components.

Bei dem Ausführungsbeispiel in 2 weist der Range-Extender 2 ferner eine Verschlusseinrichtung 17 auf, die hier über beispielsweise zwei Klappen 18 verfügt, die in Richtung hin zu der Achse X bzw. weg von der Achse X, die auch die Mittelachse X der mindestens einen Einlassöffnung 12 und Auslassöffnung 12b bildet, schwenkbar sind. Ein Verschwenken in Richtung der Achse X führt zunächst zu einem Verringern des Querschnitts der Einlassöffnung 12 und schließlich zu einem Verschließen derselben. Dies kann gewünscht sein, wenn der Range-Extender 2 nicht in Betrieb ist und nicht durchströmt werden soll. Durch das Verschließen der Eintrittsöffnung 12 wird das Gehäuse 11 am vorderen Ende so geformt, dass es optimal umströmt werden kann.In the embodiment in 2 indicates the range extender 2 Furthermore, a closure device 17 on, here about, for example, two flaps 18 has, in the direction towards the axis X or away from the axis X, which also the center axis X of the at least one inlet opening 12 and outlet opening 12b forms, are pivotable. Pivoting in the direction of the axis X initially leads to a reduction of the cross section of the inlet opening 12 and finally closing them. This may be desired if the range extender 2 is not in operation and should not be flowed through. By closing the inlet opening 12 becomes the case 11 At the front end shaped so that it can be flowed around optimally.

Ferner verfügt der Range-Extender 2 gemäß 2 über eine Leistungselektronik 9, die innenseitig am Gehäuse 11 angeordnet ist und ebenfalls von der Luftströmung umströmt wird. Bei dem Ausführungsbeispiel in 2 ist die Leistungselektronik 9 in Luftströmungsrichtung vor dem Impeller 13 und Generator 6 angeordnet. Die Leistungselektronik 9 umfasst hier und vorzugsweise eine Steuerungseinrichtung 23, die eine oder mehrere der zuvor genannten Komponenten des Range-Extenders 2 steuern kann, nämlich unter anderem den Generator 6, den Verbrennungsmotor 7, die Strömungserzeugungseinrichtung 8 und/oder die Verschlusseinrichtung 17.Furthermore, the range extender features 2 according to 2 via power electronics 9 , the inside of the housing 11 is arranged and also flows around the air flow. In the embodiment in 2 is the power electronics 9 in the direction of air flow in front of the impeller 13 and generator 6 arranged. The power electronics 9 here and preferably comprises a control device 23 containing one or more of the aforementioned components of the range extender 2 can control, namely, among other things, the generator 6 , the internal combustion engine 7 , the flow generating device 8th and / or the closure device 17 ,

Der Range-Extender 2 des vorschlagsgemäßen Luftfahrzeugs 1 ist schließlich als austauschbares Modul 19 ausgebildet, das hier und vorzugsweise über eine Plug and Play-Verbindung mit dem übrigen Luftfahrzeug 1 verbunden ist. Auf diese Weise kann der Range-Extender 2 im Bedarfsfall auch vollständig abgebaut werden.The range extender 2 of the proposed aircraft 1 is finally as an exchangeable module 19 trained here and preferably via a plug and play connection with the rest of the aircraft 1 connected is. That way, the range extender 2 if necessary, be completely dismantled.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 3 unterscheidet sich von dem in 2 außerdem dadurch, dass die Strömungserzeugungseinrichtung 8 hier zwei Impeller 13 aufweist, die in Strömungsrichtung vor dem Generator 6 angeordnet sind, wobei die Leistungselektronik 9 hier nicht an der Gehäuseinnenwand, sondern ebenfalls auf der Achse X koaxial zu den übrigen Komponenten angeordnet ist.The embodiment according to 3 is different from the one in 2 also in that the flow generating device 8th here are two impellers 13 has, in the flow direction in front of the generator 6 are arranged, the power electronics 9 not arranged on the housing inner wall, but also on the axis X coaxial with the other components.

Die 3 und 4 zeigen weitere Ausführungsbeispiele eines Range-Extenders 2, die sich von dem Ausführungsbeispiel in 2 durch die Ausbildung der Verschlusseinrichtung 17 unterscheiden. So weist die Verschlusseinrichtung 17 auch in 3 zwei Klappen 18 auf, die in Richtung der Achse X hin und her schwenkbar sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 führt das Schwenken der Klappen 18 zur Achse X hin aber zum Öffnen zweier Eintrittsöffnungen 12, wohingegen eine Bewegung der Klappen 18 in die entgegengesetzte Richtung (nach außen) zu einer Querschnittsverringerung und dann zu einem Verschließen der Eintrittsöffnungen 12 führt. Hier ist die Gesamtheit von Eintrittsöffnungen 12 auch koaxial zu Achse X angeordnet. Bei dem Ausführungsbeispiel in 4 weist die Verschlusseinrichtung 17 anstelle von Klappen hier und vorzugsweise einen Stopfen 20 auf, der translatorisch in Verlaufsrichtung der Achse X hin und her verfahren werden kann. Der Stopfen 20 wirkt dabei mit dem Gehäuse 11 in der Art eines Ventils zusammen, kann also die Eintrittsöffnung 12 im ausgefahrenen Zustand verschließen und im eingefahrenen Zustand öffnen.The 3 and 4 show further embodiments of a range extender 2 that differs from the embodiment in 2 by the formation of the closure device 17 differ. So has the closure device 17 also in 3 two flaps 18 on, which are pivotable in the direction of the axis X back and forth. In the embodiment according to 3 guides the pivoting of the flaps 18 to the axis X out but to open two inlet openings 12 whereas a movement of the flaps 18 in the opposite direction (outwards) to a reduction in cross-section and then to close the inlet openings 12 leads. Here is the totality of inlet openings 12 also arranged coaxially with axis X. In the embodiment in 4 has the closure device 17 instead of flaps here and preferably a plug 20 on, the translational in the direction of the axis X can be moved back and forth. The stopper 20 acts with the case 11 in the manner of a valve together, so can the inlet opening 12 close in extended position and open when retracted.

In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass grundsätzlich auch nur eine Klappe 18 vorgesehen sein kann, um eine oder mehrere Eintrittsöffnungen 12 öffnen bzw. schließen zu können.In this context, it should be noted that basically only one flap 18 may be provided to one or more inlets 12 open or close.

Das Ausführungsbeispiel in 4 unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen außerdem dadurch, dass die Leistungselektronik 9 hier hinter der Einheit aus Strömungserzeugungseinrichtung 8, Generator 6 und Verbrennungsmotor 7 angeordnet ist, wobei die Leistungselektronik 9 hier auch an der Innenseite des Gehäuses 11 angeordnet ist.The embodiment in 4 differs from the previous embodiments also in that the power electronics 9 here behind the unit of flow generating device 8th , Generator 6 and internal combustion engine 7 is arranged, the power electronics 9 here also on the inside of the case 11 is arranged.

5 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Range-Extender 2 außen einen Propeller 5 aufweist, der um die Achse X rotierbar gelagert ist und somit auch koaxial zu Impeller 13, Generator 6 und Verbrennungsmotor 7 angeordnet ist. 5 Finally, shows an embodiment in which the range extender 2 outside a propeller 5 has, which is mounted rotatably about the axis X and thus also coaxial with the impeller 13 , Generator 6 and internal combustion engine 7 is arranged.

Die antriebstechnische Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 7 und dem Generator 6 und hier und vorzugsweise auch dem Impeller 13 ist bei diesem Ausführungsbeispiel über eine Kupplung 21 trennbar. Auch die antriebstechnische Verbindung zwischen dem Generator 6 und dem Propeller 5 ist hier beispielhaft über eine weitere Kupplung 22 trennbar. Die erste Kupplung 21 zwischen dem Verbrennungsmotor 7 und dem Generator 6 bzw. Impeller 13 kann dann die antriebstechnische Verbindung trennen, wenn die antriebstechnische Verbindung zwischen dem Generator 6 und dem Propeller 5 besteht. In diesem Fall kann der Generator 6 dann als Elektromotor betrieben werden, um den Propeller 5 anzutreiben. Soll dagegen der Generator 6 nur elektrische Energie erzeugen, um diese entweder in einem Akkumulator zu speichern oder darüber einen separaten Antriebsmotor 3 anzutreiben, kann die antriebstechnische Verbindung zwischen Generator 6 und Propeller 5 über die Kupplung 22 getrennt werden und die antriebstechnische Verbindung zwischen Verbrennungsmotor 7 und Generator 6 bzw. Impeller 13 hergestellt werden.The drive connection between the internal combustion engine 7 and the generator 6 and here and preferably also the impeller 13 is in this embodiment via a coupling 21 separable. Also the drive connection between the generator 6 and the propeller 5 Here is an example of another coupling 22 separable. The first clutch 21 between the internal combustion engine 7 and the generator 6 or impeller 13 can then disconnect the drive connection if the drive connection between the generator 6 and the propeller 5 consists. In this case, the generator can 6 then be operated as an electric motor to the propeller 5 drive. If, on the other hand, the generator 6 generate only electrical energy to store this either in an accumulator or about a separate drive motor 3 can drive the drive connection between generator 6 and propellers 5 over the clutch 22 be disconnected and the drive connection between internal combustion engine 7 and generator 6 or impeller 13 getting produced.

Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird der Range-Extender 2 insbesondere für ein vorschlagsgemäßes Luftfahrzeug 1 als solcher beansprucht. Alle Merkmale mit den dazugehörigen Vorteilen, die für das vorschlagsgemäße Luftfahrzeug erläutert worden sind, lassen sich vorteilhaft auf den Range-Extender 2 als solchen anwenden, ohne dass dieser notwendiger Weise für das zuvor konkret beschriebene Luftfahrzeug vorgesehen sein muss.According to another teaching, which has independent significance, the range extender 2 in particular for a proposed aircraft 1 claimed as such. All features with the associated advantages that have been explained for the proposed aircraft, can be beneficial to the range extender 2 as such, without it being necessary for the previously specifically described aircraft to be provided.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2144811 B1 [0003]

Claims

Aircraft with at least one range extender (2), which has an internal combustion engine (7) and a generator (6) connected to the internal combustion engine (7), characterized in that the range extender (2) comprises a housing (11) at least one inlet opening (12) and at least one outlet opening (12a, 12b), which allow during the driving operation, a flow through the housing (11) with an air flow that the internal combustion engine (7) and the generator (6) in the housing (11) are arranged and that the air flow flows around at least the generator (6).

Aircraft after Claim 1 , characterized in that the range extender (2) comprises a flow generating device (8), which allows a flow of the housing (11) with an air flow, which flows around at least the generator (6) and / or while during the stance operation the driving operation, the flow through the housing (11) with the air flow, which flows around at least the generator (6) supported.

Aircraft after Claim 1 or 2 characterized in that the flow generating device (8) for generating and / or supporting the air flow comprises at least one impeller (13), preferably that the at least one impeller (13) is arranged in the flow direction in front of the generator (6), more preferably, the at least one impeller (13) is connected in terms of drive technology to the generator (6) and / or the internal combustion engine (7).

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the generator (6) and / or the at least one impeller (13) in the flow direction in front of the internal combustion engine (7) is arranged.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the air flow also flows around the internal combustion engine (7).

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the air stream also flows around and / or flows against a cooler (16), in particular water cooler, connected to the internal combustion engine (7), preferably in that the cooler (16) forms the outlet opening (12a). or one or more of the outlet openings (12a, 12b) forms, more preferably that the outlet opening (s) (12a) laterally in the housing (11) and in particular not coaxial with the inlet opening (12) or total of inlet openings (12) is arranged / are.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet opening (12b) or at least one of the outlet openings (12a, 12b) is arranged coaxially with the inlet opening (12) or the entirety of inlet openings (12).

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the range extender (2) has a closure device (17) with which the inlet opening (12) or the entirety of inlet openings (12) can be closed and / or with which the cross section of Inlet opening (12) or the total cross section of the inlet openings (12) can be reduced, preferably, that the range extender (2) for closing and / or reducing the cross-section or total cross-section at least one pivotable flap (18) and / or a particular translationally movable Having plugs (20).

Aircraft after Claim 8 , characterized in that the closure device (17) has at least one flap (2), in particular at least two flaps (18), which leads to and away from the central axis (X) of the inlet opening (12) or the entirety of inlet openings (12 ), preferably that for closing and / or reducing the cross-section, the flap (s) (18) is pivoted toward the central axis (X) or away from the central axis (X).

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the range extender (2) comprises power electronics (9), preferably that the power electronics (9) comprises a control device (23) which controls the generator (6), the internal combustion engine ( 7), the flow generating device (8) and / or the closure device (17) controls, more preferably, that the power electronics (9) in the housing (11) of the range extender (2) is arranged.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that at least two of the components of the range extender (2) selected from the group of components comprising - the inlet opening (12) or the entirety of inlet openings (12), - the closure device (17) and / or the flap (18) or entirety of flaps (18) and / or the plug (20), - the flow-generating device (8) and / or the at least one impeller (13), - the power electronics (9) , - the generator (6), - the internal combustion engine (7) and / or at least one connecting shaft for the drive connection to the generator (6), - an exhaust (10) for the internal combustion engine (7) and - the outlet opening (12a, 12b) or at least one of the outlet openings (12a, 12b) are arranged one behind the other in the flow direction and / or coaxially with one another.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the drive connection between the internal combustion engine (7) and the generator (6) and / or at least one impeller (13) via a coupling (21) is separable.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the aircraft (1) has at least one propeller drive (4, 4 ') with a propeller (5).

Aircraft after Claim 13 , characterized in that the propeller drive (4) or one of the propeller drives (4, 4 ') with the propeller (5) drivingly connected, separate drive motor (3), in particular electric drive motor (3).

Aircraft after Claim 13 or 14 , characterized in that the generator (6) and / or the internal combustion engine (7) of the range extender (2) drivingly connected to the propeller (5) drive motor (3 ') of the propeller drive (4') or one of the propeller drives ( 4, 4 ') forms.

Aircraft after Claim 15 , characterized in that the drive connection between the generator (6) and the propeller (5) via a clutch (22) is separable, preferably, that the clutch (21) between the internal combustion engine (7) and the generator (6) and / or at least one impeller (13) separates the drive connection when there is a drive connection between the generator (6) and the propeller (5).

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the generator (6) and in particular the separate drive motor (3) is electrically connected to an accumulator, wherein the generator (6) charges the accumulator, in the motor mode, with electrical energy or the accumulator supplies the generator (6) and / or separate drive motor (3) with electrical energy.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the range extender (2) forms an exchangeable module (19), preferably in that the module (19) is connected to the rest of the aircraft (1) via a plug and play connection ,

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that in each case a range extender (2) is arranged on or in one or both wings (15) and / or on or in the fuselage of the aircraft (1).

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that a dynamic pressure formed during driving by the housing (11) of the range extender (2) can be canceled by operating the flow generating device (8).

Range extender for an aircraft (1), in particular for an aircraft (1) according to one of the preceding claims, with an internal combustion engine (7) and with the internal combustion engine (7) drivingly connected generator (6), characterized in that the range Extractor (2) has a housing (6) with at least one inlet opening (12) and at least one outlet opening (12a, 12b), which allow a flow of air through the housing (11) during the driving operation so that the internal combustion engine (7) and the generator (6) in the housing (11) are arranged and that the air flow flows around at least the generator (6).