DE102019106197A1 - Flugsystem mit einem VTOL-Fluggerät und Verfahren zum senkrechten Starten und Landen eines VTOL-Fluggeräts - Google Patents

Flugsystem mit einem VTOL-Fluggerät und Verfahren zum senkrechten Starten und Landen eines VTOL-Fluggeräts Download PDF

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00Alighting gear
    • B64C25/02Undercarriages
    • B64C25/08Undercarriages non-fixed, e.g. jettisonable

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flugsystem mit einem VTOL-Fluggerät, insbesondere in Form eines elektrisch angetriebenen, senkrecht startenden und landenden, personen- und/oder lasttragenden Multikopters.Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Flugsystem zumindest eine Landevorrichtung aufweist, welche für eine senkrechte Landung des Fluggeräts auf der Landevorrichtung und einen senkrechten Start des Fluggeräts von der Landevorrichtung ausgebildet ist und dass das Fluggerät einen Rumpf aufweist und die Landevorrichtung zumindest ein Halteelement, bevorzugt eine Mehrzahl von Halteelementen aufweist, welches Halteelement zum Abstützen des Rumpfs des Fluggeräts ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Flugsystem mit einem VTOL-Fluggerät sowie ein Verfahren zum senkrechten Starten und Landen eines VTOL-Fluggeräts, nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 12.
  • Ein VTOL-Fluggerät ist insbesondere aus der DE 10 2012 202 698 A1 bekannt. Die Verwendung einer Mehrzahl von Rotoren ermöglicht das senkrechte Starten und Landen und ebenso wird der Auftrieb im Vorwärtsflug im Wesentlichen mittels der Rotoren erzielt. Das senkrechte Starten und Landen ermöglicht die Verwendung des Fluggeräts auch bei beengten Platzverhältnissen, da keine Start- und Landebahnen wie beispielsweise bei Flugzeugen notwendig sind.
  • Für VTOL-Fluggeräte ist insbesondere die Verwendung von Elektromotoren in Verbindung mit Akkumulatoren als Energiespeicher vorteilhaft. Im Vergleich zu benzingetriebenen Fluggeräten wie beispielsweise Hubschraubern ergibt sich aber noch eine geringere Reichweite.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Reichweite und/oder das Flugverhalten eines VTOL-Fluggeräts zu verbessern.
  • Gelöst ist diese Aufgabe durch ein Flugsystem gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Unteransprüchen.
  • Das erfindungsgemäße Flugsystem ist bevorzugt zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere einer bevorzugten Ausführungsform hiervon, ausgebildet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt zur Durchführung mittels eines erfindungsgemäßen Flugsystems, insbesondere einer vorteilhaften Ausführungsform hiervon, ausgebildet.
  • Das erfindungsgemäße Flugsystem weist ein VTOL-Fluggerät auf, insbesondere in Form eines elektrisch angetriebenen, senkrecht startenden und landenden, personen- und/oder lasttragenden Multikopters.
  • Wesentlich ist, dass das Flugsystem zumindest eine Landevorrichtung aufweist, welche für eine senkrechte Landung des Fluggeräts auf der Landevorrichtung und einen senkrechten Start des Fluggeräts von der Landevorrichtung ausgebildet ist und dass das Fluggerät einen Rumpf aufweist und die Landevorrichtung zumindest ein Halteelement, bevorzugt eine Mehrzahl von Halteelementen aufweist, welches Halteelement zum Abstützen des Rumpfs des Fluggeräts ausgebildet ist.
  • Die Erfindung ist in der Erkenntnis begründet, dass eine Landevorrichtung bei typischen VTOL-Fluggeräten einen nicht zu vernachlässigenden Anteil am Gesamtgewicht ausmacht. Hinzu kommt dessen zusätzlicher Luftwiderstand beim Fliegen, wodurch die Effizienz der Antriebsmittel und insbesondere die Reichweite verringert wird. Zwar ist es bekannt, einfahrbare Landevorrichtungen vorzusehen, welche im eingefahrenen Zustand zu keinem zusätzlichen Luftwiderstand führen. Hierfür werden jedoch zusätzliche Antriebe und mechanische Elemente benötigt, welche zu weiteren Nachteilen führen: Insbesondere wird hierdurch das Gewicht zusätzlich erhöht und weiterhin besteht eine zusätzliche Fehlerquelle im Gesamtsystem, welche den Wartungsaufwand erhöht. Ebenso führen einfahrbare Landewerke zu erhöhten Kosten.
  • Die Erfindung basiert weiterhin auf der Erkenntnis, dass die typische Verwendung eines VTOL-Fluggeräts auf einer vordefinierten Strecke, das heißt einer Strecke mit festgelegtem Start- und Endpunkt, erfolgt. Es kann daher darauf verzichtet werden, die Landevorrichtung für die typischen Landungen im Normalbetrieb mit dem Fluggerät zu transportieren.
  • Erfindungsgemäß weist das Flugsystem daher eine Landevorrichtung auf, welche nach dem Start des VTOL-Fluggeräts am Startplatz verbleibt. Zum Landen setzt das VTOL-Fluggerät wieder auf der Landevorrichtung auf.
  • Hierdurch ergeben sich die Vorteile, dass während des Flugs eine Gewichtseinsparung erzielt wird und die Landevorrichtung auch kein für den Flug des VTOL-Fluggeräts sicherheitsrelevantes Element ist. Darüber hinaus kann die Landevorrichtung primär hinsichtlich der Anforderungen der Tragfähigkeit optimiert werden. Im Gegensatz zu mitgeführten Landevorrichtungen ist es nicht notwendig, auf ein geringes Gewicht zu achten. Hieraus ergeben sich weitere Kostenvorteile.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das Flugsystem genau eine Landevorrichtung aufweist, sodass das VTOL-Fluggerät nach dem Start und vollendetem Flug wieder auf dieser Landevorrichtung landet. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass das Flugsystem eine Mehrzahl von Landevorrichtungen aufweist, welche an unterschiedlichen Orten positioniert werden, sodass Flugrouten zwischen den Landevorrichtungen möglich sind.
  • Die eingangs genannte Aufgabe ist weiterhin durch ein Verfahren zum senkrechten Starten und Landen eines VTOL-Fluggeräts, insbesondere in Form eines elektrisch angetriebenen, senkrecht startenden und landenden, personen- und/oder lasttragenden Multikopters gemäß Anspruch 12 gelöst.
  • Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf:
    • - Bereitstellen zumindest einer Landevorrichtung an einem Start- und Landeplatz, auf welcher das Fluggerät angeordnet ist, sodass das Fluggerät mittels der Landevorrichtung von einer Bodenfläche des Start- und Landeplatzes beabstandet ist,
    • - Starten des Fluggeräts von der Landevorrichtung und Landen des Fluggeräts auf der Landevorrichtung oder einer weiteren Landevorrichtung.
  • Die Landevorrichtung erfüllt somit die Funktion, dass das Fluggerät nach dem Landevorgang nicht unmittelbar auf einer Bodenfläche am Landeplatz aufliegt. Das Fluggerät ist mittels der Landevorrichtung von der Bodenfläche beabstandet, wie auch bei vorbekannten Fluggeräten der Rumpf des Fluggerätes durch ein Landewerk des Fluggeräts nach dem Landevorgang durch das Landewerk von der Bodenfläche beabstandet ist.
  • Um eine sichere Aufnahme des Rumpfs in der Landevorrichtung zu gewährleisten, weist das Halteelement bevorzugt eine zu dem Rumpf korrespondierende Aufnahmeform auf. Aus aerodynamischen Gründen weist der Rumpf eines Fluggeräts häufig auch im unteren Bereich eine zumindest teilweise konvexe Form auf. Entsprechend ist es vorteilhaft, dass das Halteelement eine korrespondierende, bevorzugt zumindest teilweise konkave Form aufweist.
  • Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Haltevorrichtung an einer Mehrzahl von Haltepunkten am Rumpf des Fluggeräts angreift und die Haltepunkte der Haltevorrichtung korrespondierend zur Rumpfform ausgebildet und angeordnet sind.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Landevorrichtung ortsfest an einem Lande- und Startplatz angeordnet ist. Insbesondere kann zur Erhöhung der Sicherheit und Stabilität die Landevorrichtung in einer vorteilhaften Ausführungsform an der Bodenfläche des Lande- und Startplatzes verankert sein.
  • In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform ist die Landevorrichtung beweglich ausgebildet. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Landevorrichtung Räder, bevorzugt feststellbare Räder aufweist. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Landevorrichtung auf einem Transportsystem, insbesondere einem Förderband, angeordnet ist.
  • In dieser vorteilhaften Ausführungsform kann die Landevorrichtung somit mit oder ohne Fluggerät bedarfsweise bewegt werden.
  • Das erfindungsgemäße Flugsystem ist insbesondere zur Verwendung mit Hubsystemen geeignet. Solche Hubsysteme sind aus WO 2019/020158 bekannt. In einer vorteilhaften Ausführungsform wird auf einer Fördervorrichtung eines solchen Hubsystems zumindest eine, bevorzugt eine Mehrzahl von Landevorrichtungen angeordnet, sodass diese Landevorrichtung mittels der Fördervorrichtung des Hubsystems bewegt wird und entsprechend auch ein sich auf der Landevorrichtung befindendes Fluggerät mittels der Fördervorrichtung bewegt werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Landevorrichtung des Flugsystems an einer Start- und Landeeinrichtung gemäß WO 2019/020162 angeordnet. Solche Start- und Landeeinrichtungen sind insbesondere zur Verwendung von Fluggeräten in urbanen Ballungszentren vorteilhaft.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Flugsystem zumindest einen Sensor zur Erfassung der Lage des Fluggeräts relativ zu der Landevorrichtung während des Landevorgangs auf. Hierdurch kann automatisiert eine Ausrichtung zwischen Fluggerät und Landevorrichtung beim Landevorgang erfolgen. Vorteilhafterweise erfolgt eine Steuerung derart, dass das Fluggerät durch Steuerbefehle in eine vorgegebene Lage relativ zu der Landevorrichtung gebracht wird und vorteilhafterweise die Lage während des Landens überwacht und gegebenenfalls korrigiert wird, um Störeinflüsse, wie beispielsweise durch Wind, zu kompensieren.
  • Alternativ oder zusätzlich liegt es im Rahmen der Erfindung, dass eine Ausrichteinheit für die Landevorrichtung vorgesehen ist, um die Landevorrichtung relativ zu einem landenden Fluggerät zu bewegen, um eine vorgegebene Lage der Landevorrichtung zu dem Fluggerät zu erzielen. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Ausrichteinrichtung ausgebildet, die Landevorrichtung um eine vertikale Achse zu drehen.
  • Das Flugsystem weist daher bevorzugt eine Ausrichteinheit für die Landevorrichtung auf, welche ausgebildet ist, die Landevorrichtung in eine vorgegebene Landestellung relativ zu dem Fluggerät auszurichten. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Ausrichtung zum Drehen der Landevorrichtung ausgebildet ist, insbesondere zum Drehen der Landevorrichtung um eine senkrechte Achse. Weiterhin ist es vorteilhaft, alternativ oder zusätzlich die Ausrichteinheit zum Verschieben der Landevorrichtung, insbesondere zum Verschieben parallel zu einer Bodenfläche des Landeplatzes, auszubilden.
  • Wie hier zuvor ausgeführt, ist das Halteelement der Landevorrichtung bevorzugt korrespondierend zu einer Rumpfform des Fluggerätes ausgebildet. Hierdurch wird in konstruktiv einfacher Weise eine sichere Aufnahme des Fluggeräts durch das Halteelement oder durch eine Mehrzahl von entsprechend korrespondierend ausgebildeter Halteelemente gewährleistet.
  • Sensoren zum Erfassen der Lage des Fluggeräts relativ zu der Landevorrichtung sowie Steuervorrichtungen zum automatisierten Ausrichten eines Fluggeräts während des Landevorgangs sind an sich bekannt und beispielsweise in US 2016 139603 A1 beschrieben. Es liegt somit im Rahmen der Erfindung, ein automatisiertes Ausrichten des Fluggeräts relativ zu der Landevorrichtung während des Landevorgangs gemäß US 2016 139603 A1 auszubilden.
  • Das Flugsystem weist bevorzugt ein Steuersystem zum automatisierten Landen des Fluggeräts auf der Landevorrichtung auf, wobei das Steuersystem mit dem vorgenannten Sensor zur Lageerkennung verbunden ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Landevorrichtung zur Aufnahme unterschiedlicher Fluggeräte-Formen anpassbar ausgebildet. In dieser vorteilhaften Ausführungsform ist es somit möglich, dass Fluggeräte mit unterschiedlichen Rumpfformen auf der Landevorrichtung landen und von dieser starten. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Landevorrichtung zumindest eine verstellbare Aufnahmeeinheit und/oder austauschbare Aufnahmeeinheit zur Aufnahme des Fluggeräts aufweist.
  • Vorteilhafterweise weist die Landevorrichtung daher Bewegungselemente für die Haltevorrichtung, insbesondere bevorzugt Bewegungselement für mehrere Haltevorrichtungen, auf, sodass mittels der Bewegungselemente bevorzugt automatisiert eine Änderung der Anordnung der Halteelemente durchführbar ist, um die Landevorrichtung an unterschiedliche Rumpfformen von Fluggeräten anzupassen. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Halteelement der Landevorrichtung ein flexibles Gurtsystem auf, welches manuell oder bevorzugt automatisch eine Längenänderung eines oder mehrerer Gurte der Haltevorrichtung ermöglicht, sodass durch die Längenänderung der Gurte eine Anpassung an unterschiedliche Rumpfformen ermöglicht wird.
  • Vorteilhafterweise ist somit die Landevorrichtung zur Aufnahme unterschiedlicher Fluggeräte anpassbar und vor dem Landevorgang wird die Landevorrichtung an das landende Fluggerät angepasst. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass eine Kennung des Fluggerätes detektiert und die Landevorrichtung abhängig von der detektierten Kennung automatisch an das landende Fluggerät angepasst wird, insbesondere an eine Rumpfform des landenden Fluggeräts.
  • Zur Erhöhung der Sicherheit weist das Fluggerät in einer vorteilhaften Ausführungsform eine Notlandevorrichtung auf. Sollte außerhalb der vorgesehenen Start- und Landeplätzen, an welchen Landevorrichtungen vorgesehen sind, eine Notlandung erfolgen müssen, so bietet die Notlandevorrichtung hierfür eine erhöhte Sicherheit. Vorteilhafterweise weist der Rumpf des Fluggeräts an der Unterseite eine oder mehrere für eine Notlandung ausgebildete Fläche auf. Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, dass die Notlandevorrichtung aus einem Rumpf des Fluggeräts ausfahrbar ausgebildet ist. In diesem Fall ist zwar eine Gewichtserhöhung durch Vorsehen der ausfahrbaren Notlandevorrichtung gegeben. Allerdings kann die Notlandevorrichtung wesentlich unaufwendiger und leichter ausgebildet werden im Vergleich mit einer für reguläre Landevorgänge ausgebildeten ausfahrbaren Landevorrichtung.
  • Vorteilhafterweise sind am Rumpf Crashelemente, insbesondere eines oder mehrere Elemente aus der Liste
    • - Airbag,
    • - Öldruckdämpfer,
    • - zerstörbare Crashelemente
    angeordnet.
  • Hierdurch werden die Beschleunigungslasten bei einer Landung abgedämpft und die Verletzungsgefahr für Passagiere und auch die Gefahr von Schäden an der Struktur des Fluggeräts werden verringert.
  • Wie zuvor beschrieben liegt es im Rahmen der Erfindung, eine Mehrzahl von Landevorrichtungen vorzusehen, sodass ein Starten und Landen an einer Mehrzahl von Ortspunkten möglich ist.
  • Vorteilhafterweise ist daher ein Streckennetz für das Fluggerät mit einer Mehrzahl von Haltepunkten vorgegeben und jeder Haltepunkt weist zumindest eine Landevorrichtung auf. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass zumindest eine Teilmenge der Haltepunkte, bevorzugt alle Haltepunkte, als Hubport gemäß WO 2019/020162 und/oder als Hubsystem gemäß WO 2019/020158 ausgebildet. Es wird somit bevorzugt an einer Mehrzahl von Haltepunkten des Streckennetzes jeweils zumindest eine Notlandevorrichtung bereitgestellt.
  • Insbesondere ist es vorteilhaft, ein Transportsystem gemäß WO 2019/020168 auszubilden, mit einer Mehrzahl von Abfertigungseinrichtungen, welche jeweils zumindest eine, bevorzugt eine Mehrzahl von Landevorrichtungen aufweisen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das VTOL-Fluggerät des Flugsystems zur Gewichts- und Kostenersparnis somit kein an dem Fluggerät befestigtes Landewerk auf, insbesondere keine Landekufen, kein ausfahrbares Landewerk, keine Räder und zur besonderen Gewichtseinsparung bevorzugt auch keine ausfahrbare Notlandevorrichtung.
  • Weitere vorteilhafte Merkmale und bevorzugte Ausführungsformen werden im Folgenden anhand der Figuren und von Ausführungsbeispielen erläutert. Dabei zeigt:
    • 1 einen elektrisch angetriebenen, senkrecht startenden und landenden, personentragenden Multikopter nach dem Stand der Technik;
    • 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Flugsystems;
    • 3 ein Ausführungsbeispiel eines Flugsystems mit einer verstellbaren Landevorrichtung und
    • 4 eine Ausführung eines Flugsystems mit einer Notlandevorrichtung.
  • Die Figuren zeigen schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellungen. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichwirkende Elemente.
  • In 1 ist ein Fluggerät in Form eines elektrisch angetriebenen, senkrecht startenden und landenden, personentragenden Multikopters nach dem Stand der Technik dargestellt, welches Fluggerät insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. Das Fluggerät bzw. der Multikopter 1 verfügt über eine Mehrzahl an Rotoren, die in einer gemeinsamen Rotorebene angeordnet sind. Diese Rotorebene ist in 1 mit dem Bezugszeichen R bezeichnet. Die Rotorebene R erstreckt sich parallel versetzt zu einer (nicht bezeichneten) Ebene, die durch die Tragarme des Multikopters 1 aufgespannt ist. Von diesen Tragarmen ist in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur ein einziger mit dem Bezugszeichen 3 explizit bezeichnet. Die Tragarme 3 gehen von einer zentral unterhalb der Rotorebene R angeordneten Pilotenkanzel 4 mit Kufen 5 aus und tragen insbesondere die Rotoren 2.1 bis 2.9, die zugeordneten Elektromotoren (in 1 nicht bezeichnet) sowie Kabel, Leitungen und gegebenenfalls den Elektromotoren zugeordnete Batterien bzw. Akkumulatoren, was in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht weiter dargestellt ist.
  • Gemäß der Ausgestaltung in 1 weist der an sich bekannte Multikopter 1 insgesamt 18 Rotoren auf, von denen jedoch nur neun mit den bereits genannten Bezugszeichen 2.1 bis 2.9 explizit bezeichnet sind. Da der Multikopter 1 grundsätzlich rechts-links-symmetrisch aufgebaut ist, finden sich auf der anderen Seite des Multikopters 1 neun entsprechende Rotoren, die in 1 - wiederum aus Gründen der Übersichtlichkeit - nicht explizit bezeichnet sind.
  • In 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Flugsystems dargestellt, mit einem als Multikopter 1 ausgebildeten VTOL-Fluggerät. Der Multikopter 1 ist grundsätzlich gemäß dem aus dem Stand der Technik und in 1 gezeigten Multikopter 1 ausgebildet, weist jedoch keine Kufen 5 und zugehörige Verbindungsstreben zwischen den Kufen und dem Rumpf 1a des Multikopters auf.
  • Stattdessen weist das Flugsystem eine Landevorrichtung 6 auf, welche auf einer Bodenfläche 7 eines Start- und Landeplatzes angeordnet ist. Die Bodenfläche ist durch eine gestrichelte Linie skizziert.
  • Die Landevorrichtung 6 weist vorliegend vier Halteelemente auf, von denen in der Seitenansicht gemäß 2a und 2b die Halteelemente 6a und 6b sichtbar sind. Die vier Halteelemente sind auf den Eckpunkten eines Rechtecks angeordnet und durch ein Gestänge der Landevorrichtung 6 miteinander verbunden.
  • Die Halteelemente weisen im oberen Bereich eine Abschrägung auf, welche mit der Form des Rumpfs 1a des Multikopters 1 korrespondiert: In 2b ist der Zustand in Seitenansicht dargestellt, in welchem der Multikopter 1 auf der Landevorrichtung 6 gelandet ist. Die oberen Bereiche der Halteelemente greifen flächenbündig an den Rumpf 1a des Multikopters 1 an, sodass der Multikopter 1 mittels der Landevorrichtung 6 von der Bodenfläche 7 beabstandet ist.
  • 2a zeigt den Zustand unmittelbar vor dem senkrechten Landen oder unmittelbar nach dem senkrechten Starten des Multikopters 1.
  • In 2c ist der Zustand gemäß 2b in Ansicht von vorne gezeigt. Hier ist somit neben dem Halteelement 6a ein drittes Halteelement 6c ersichtlich.
  • Das Flugsystem weist weiterhin einen im Multikopter 1 angeordneten Sensor 8a und einen an der Landevorrichtung 6 angeordneten Sensor 8b auf. Mittels dieser Sensoren wird die Lage des Multikopters relativ zu der Landevorrichtung ermittelt. Mittels einer Steuereinheit wird anhand der Lagedaten der Multikopter 1 automatisch derart gesteuert, dass er sich in einer vorgegebenen Landeposition befindet, in welcher lediglich durch eine senkrechte Bewegung nach unten ein Aufsetzen auf die Landevorrichtung 6 in der gemäß 2b gezeigten Position erfolgt.
  • In 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Flugsystems dargestellt. Das Flugsystem ist weitgehend wie das in 2 dargestellte erste Ausführungsbeispiel ausgebildet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Folgenden daher lediglich auf die wesentlichen Unterschiede eingegangen:
    • Die Landevorrichtung 6' des Flugsystems ist als verstellbare Landevorrichtung ausgebildet und weist zwei Gurte auf, wobei ein erster Gurt 9 zwischen dem Halteelement 6a und 6b angeordnet ist. Ein zweiter Gurt ist entsprechend zwischen dem dritten und vierten Halteelement der Landevorrichtung 6' angeordnet.
  • Das Gestänge der Landevorrichtung 6' weist teleskopierbare Elemente auf, welche jeweils einen motorischen Antrieb aufweisen. Hierdurch kann die Breite der Landevorrichtung 6' gemäß der Verstellrichtung V vergrößert und verkleinert werden. Die Gurte 9 weisen jeweils eine motorisch betriebene Rolle mit Gurtreserve auf, sodass bei Verstellen der Breite automatisch die Gurtlänge angepasst wird.
  • In 3a ist ein erstes Konfigurationsbeispiel dargestellt, bei welchem die Breite der Landevorrichtung 6' für einen Volocopter gemäß 2 eingestellt ist.
  • Ebenso kann bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch die Landevorrichtung auch für einen Multikopter mit einer anderen Rumpfform verwendet werden: In 3b ist ein Zustand dargestellt, bei welchem für einen Multikopter 1', welcher eine größere Breite gegenüber dem in 3a dargestellten Multikopter aufweist, die Landevorrichtung 6' mittels der teleskopierbaren Elemente verbreitert wurde und entsprechend die Länge der Gurte 9 vergrößert wurde, sodass eine ausreichende Breite zum Landen des Multikopters 1' vorliegt.
  • In 4 ist eine bevorzugte Weiterbildung des Multikopters 1 des ersten Ausführungsbeispiels dargestellt:
    • In dieser bevorzugten Weiterbildung weist der Multikopter 1 zusätzlich eine Notlandevorrichtung auf. Die Notlandevorrichtung weist vier Airbagelemente auf, welche im unteren Bereich des Rumpfs 1a des Multikopters 1 angeordnet sind:
      • In der Seitenansicht gemäß 4a ist ein erstes Airbagelement 10a und ein zweites Airbagelement 10b ersichtlich. In der Vorderansicht gemäß 4b ist entsprechend zusätzlich ein drittes Airbagelement 10c ersichtlich. Die Airbagelemente sind auf den Eckpunkten eines Rechtecks angeordnet, sodass sich das vierte Airbagelement entsprechend auf Höhe des Airbagelements 10b im hinteren Bereich befindet.
  • Die Airbagelemente weisen jeweils einen Treibsatz, eine Steuereinheit und einen zusammengefalteten Airbag auf. Wird nun eine hohe Beschleunigung oder Schräglage des Multikopters detektiert oder werden die Airbagelemente manuell durch den Benutzer ausgelöst, so werden die Airbags 11a, 11b und 11c sowie der in den Figuren nicht ersichtliche vierte Airbag mit Gas gefüllt, wie in 4a und 4b dargestellt. In dieser Notfallsituation kann der Multikopter 1 somit auf den Airbags landen und ist darüber hinaus durch die Airbags gegenüber einem Aufprall auf den Boden geschützt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1, 1'
    Multikopter
    1a, 1a'
    Rumpf
    2, 2.1 bis 2.9
    Rotoren
    3
    Tragarm
    4
    Pilotenkanzel
    5
    Kufen
    6, 6'
    Landevorrichtung
    6a, 6b, 6c
    Halteelemente
    7
    Bodenfläche
    8a, 8b
    Sensoren
    9
    Gurt
    10a, 10b, 10c
    Airbagelemente
    11a, 11b, 11c
    Airbags
    R
    Rotorebene
    V
    Verstellrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012202698 A1 [0002]
    • WO 2019/020158 [0022, 0037]
    • WO 2019/020162 [0023, 0037]
    • US 2016139603 A1 [0028]
    • WO 2019/020168 [0038]

Claims (15)

  1. Flugsystem mit einem VTOL-Fluggerät, insbesondere in Form eines elektrisch angetriebenen, senkrecht startenden und landenden, personen- und/oder lasttragenden Multikopters (1, 1'), dadurch gekennzeichnet, dass das Flugsystem zumindest eine Landevorrichtung (6, 6') aufweist, welche für eine senkrechte Landung des Fluggeräts auf der Landevorrichtung und einen senkrechten Start des Fluggeräts von der Landevorrichtung (6, 6') ausgebildet ist und dass das Fluggerät einen Rumpf aufweist und die Landevorrichtung (6, 6') zumindest ein Halteelement, bevorzugt eine Mehrzahl von Halteelementen (6a, 6b, 6c) aufweist, welches Halteelement (6a, 6b, 6c) zum Abstützen des Rumpfs des Fluggeräts ausgebildet ist.
  2. Flugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement eine zu dem Rumpf korrespondierende Aufnahmeform aufweist.
  3. Flugsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Landevorrichtung (6, 6') beweglich ausgebildet ist, insbesondere, dass die Landevorrichtung (6, 6') Räder, bevorzugt feststellbare Räder aufweist und/oder dass die Landevorrichtung (6, 6') auf einem Transportsystem, insbesondere einem Förderband, angeordnet ist.
  4. Flugsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flugsystem zumindest einen Sensor zur Erfassung der Lage des Fluggeräts relativ zu der Landevorrichtung (6, 6') während des Landevorgangs aufweist.
  5. Flugsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Flugsystem ein Steuersystem zum automatisierten Landen des Fluggeräts auf der Landevorrichtung (6, 6') aufweist und das Steuersystem mit dem Sensor verbunden ist.
  6. Flugsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Flugsystem eine Ausrichteinheit für die Landevorrichtung (6, 6') aufweist, welche ausgebildet ist, die Landevorrichtung (6, 6') in eine vorgegebene Landestellung relativ zu dem Fluggerät auszurichten, insbesondere, dass die Ausrichteinheit zum Drehen der Landevorrichtung (6, 6'), insbesondere zum Drehen der Landevorrichtung (6, 6') um eine senkrechte Achse ausgebildet ist und/oder dass die Ausrichteinheit zum Verschieben der Landevorrichtung (6, 6') ausgebildet ist.
  7. Flugsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Landevorrichtung (6, 6') zur Aufnahme unterschiedlicher Fluggeräteformen anpassbar ausgebildet ist, insbesondere, dass die Landevorrichtung (6, 6') zumindest eine verstellbare Aufnahmeeinheit und/oder austauschbare Aufnahmeeinheiten zur Aufnahme des Fluggeräts aufweist.
  8. Flugsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluggerät eine Notlandevorrichtung aufweist, insbesondere, dass ein Rumpf des Fluggeräts an der Unterseite eine oder mehrere für eine Notlandung ausgebildete Fläche aufweist und/oder dass die Notlandevorrichtung aus einem Rumpf des Fluggeräts ausfahrbar ausgebildet ist.
  9. Flugsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Notlandevorrichtung Crashelemente zur Abmilderung eines Aufpralls bei einer Notlandung, insbesondere deformierbare Crashelemente aufweist.
  10. Flugsystem nach einem der vorangegangenen dadurch gekennzeichnet, dass das Flugsystem eine Mehrzahl von Landevorrichtungen (6, 6') aufweist, welche an voneinander beabstandeten Start-/Landeplätzen angeordnet sind.
  11. Flugsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Streckennetz für das Fluggerät mit einer Mehrzahl von Haltepunkten vorgegeben ist und jeder Haltepunkt zumindest eine Landevorrichtung (6, 6') aufweist, insbesondere, dass zumindest eine Teilmenge der Haltepunkte als Hubports ausgebildet ist.
  12. Verfahren zum senkrechten Starten und Landen eines VTOL-Fluggeräts, insbesondere in Form eines elektrisch angetriebenen, senkrecht startenden und landenden, personen- und/oder lasttragenden Multikopters (1, 1'), mit den Verfahrensschritten - Bereitstellen zumindest einer Landevorrichtung (6, 6') an einem Start- und Landeplatz, auf welcher das Fluggerät angeordnet ist, sodass das Fluggerät mittels der Landevorrichtung (6, 6') von einer Bodenfläche (7) des Start- und Landeplatzes beabstandet ist, - Starten des Fluggeräts von der Landevorrichtung (6, 6') und Landen des Fluggeräts auf der Landevorrichtung (6, 6') oder einer weiteren Landevorrichtung (6, 6').
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest während des Landevorgangs die Lage der Landevorrichtung (6, 6') relativ zu dem Fluggerät erfasst wird und das Fluggerät automatisch auf der Landevorrichtung (6, 6') gelandet wird, insbesondere, dass während des Landevorgangs die Landevorrichtung (6, 6') in eine vorgegebene Landeposition relativ zu dem Fluggerät ausgerichtet wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Landevorrichtung (6, 6') zur Aufnahme unterschiedlicher Fluggeräte anpassbar ist und vor dem Landevorgang die Landevorrichtung (6, 6') an das landende Fluggerät angepasst wird, insbesondere, dass eine Kennung des Fluggeräts detektiert und die Landevorrichtung (6, 6') abhängig von der detektierten Kennung automatisch an das landende Fluggerät angepasst wird.
  15. Verfahren zum Betreiben eines Streckennetzes mit mindestens einem Fluggerät und Start- und Landevorgängen nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Mehrzahl von Haltepunkten des Streckennetzes jeweils zumindest eine Landevorrichtung (6, 6') bereitgestellt wird.
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