DE102019205849B4 - Method for carrying out a starting process of an aviation automobile, as well as a system for operating a corresponding aviation automobile - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Durchführen eines Startvorgangs eines Flugautomobils (2), bei welchem eine Startenergie für das Flugautomobil (2) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass- mit einem Energieerzeuger (3), der separat zum Flugautomobil (2) ausgebildet ist, ein Luftstrom (4) als externe Startenergie für zumindest einen Propeller (9) des Flugautomobils (2) erzeugt wird, wobei- der Luftstrom (4) auf einen Propeller (9) des Flugautomobils (2) einwirkt und den Propeller (9) gerichtet anströmt, so dass durch den Luftstrom (4) die Drehzahl des Propellers (9) erhöht wird.A method for starting a flight automobile (2), in which starting energy is generated for the flight automobile (2), characterized in that an air stream (4) is provided with an energy generator (3) which is separate from the flight automobile (2) ) is generated as external starting energy for at least one propeller (9) of the flying vehicle (2), the air flow (4) acting on a propeller (9) of the flying vehicle (2) and directed towards the propeller (9) so that through the air flow (4) the speed of the propeller (9) is increased.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Startvorgangs eines Flugautomobils, bei welchem eine Startenergie für das Flugautomobil erzeugt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System zum Betreiben eines entsprechenden Flugautomobils.The invention relates to a method for carrying out a starting process of a flight automobile, in which starting energy is generated for the flight automobile. The invention also relates to a system for operating a corresponding aircraft.
Die
Die US 2018 / 0 065 734 A1 offenbart ein System zum Vorrotieren eines Gyrocopters. Eine Rückhaltevorrichtung ist positioniert, um die seitliche und vertikale Bewegung eines Gyrocopters zumindest einzuschränken. Eine Übertragungsvorrichtung ist mit einer Energiequelle gekoppelt, wobei die Übertragungsvorrichtung lösbar mit einem vom Gyrocopter getragenen Vorrotator koppelbar ist.US 2018/0 065 734 A1 discloses a system for pre-rotating a gyrocopter. A restraint is positioned to at least restrict the lateral and vertical movement of a gyrocopter. A transmission device is coupled to an energy source, the transmission device being releasably couplable to a pre-rotator carried by the gyrocopter.
In der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System bereitzustellen, mit welchen ein Startvorgang eines Flugautomobils effizienter gestaltet werden kann und insbesondere dadurch die Reichweite eines Flugbetriebs des Flugautomobils erhöht werden kann.The object of the present invention is to provide a method and a system with which a starting process of a flight automobile can be designed more efficiently and in particular thereby the range of a flight operation of the flight automobile can be increased.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein System gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by a method and a system according to the independent patent claims. Useful further developments result from the subclaims.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Startvorgangs eines Flugautomobils, bei welchem eine Startenergie für das Flugautomobil erzeugt wird, wobei mit einem Energieerzeuger, der separat zum Flugautomobil ausgebildet ist, ein Luftstrom als externe Startenergie erzeugt wird. Der Luftstrom wirkt gerichtet auf einen Propeller des Flugautomobils ein und strömt den Propeller an, sodass durch den Luftstrom die Drehzahl des Propellers erhöht wird. Durch die erzeugte Startenergie durch den separat angeordneten Energieerzeuger kann insbesondere beim Startvorgang des Flugautomobils die Energie des internen Energiespeichers des Flugautomobils eingespart werden. Dadurch kann insbesondere der Energiespeicher beziehungsweise die gespeicherte Energie des Energiespeichers des Flugautomobils ausschließlich für einen Flugbetrieb des Flugautomobils verwendet werden. Dadurch kann insbesondere die Reichweite während eines Flugbetriebs des Flugautomobils deutlich erhöht werden. Insbesondere ist dies von Vorteil, wenn das Flugautomobil einen Elektroantrieb aufweist. Es kann dann elektrische Energie beim Startvorgang gespart werden.One aspect of the invention relates to a method for carrying out a starting process of a flight automobile, in which starting energy is generated for the flight automobile, an air flow being generated as external starting energy with an energy generator which is designed separately from the flight automobile. The air flow acts in a directed manner on a propeller of the aircraft and flows towards the propeller, so that the speed of the propeller is increased by the air flow. As a result of the starting energy generated by the separately arranged energy generator, the energy of the internal energy storage device of the flying automobile can be saved, in particular during the starting process of the flying automobile. As a result, in particular the energy store or the stored energy of the energy store of the flight automobile can be used exclusively for flight operation of the flight automobile. In particular, the range during flight operation of the flight automobile can thereby be significantly increased. This is particularly advantageous if the flight automobile has an electric drive. Electrical energy can then be saved during the starting process.
Entsprechende Flugautomobile benötigen für einen Startvorgang relativ viel Startenergie. Insbesondere wird eine große Menge an elektrischer Energie des Flugautomobils für den Startvorgang eines bevorstehenden Flugbetriebs verbraucht, wenn das Flugautomobil einen Elektroantrieb aufweist. Da ein, insbesondere elektrischer, Energiespeicher des Flugautomobils nur eine begrenzte Kapazität aufweist, kann dadurch bereits beim Startvorgang viele gespeicherte Energie verbraucht werden. Dadurch steht nur noch weniger elektrische Energie für den Flugbetrieb zur Verfügung, wodurch die Reichweite reduziert wird. Dies wird durch die Erfindung verbessert.Corresponding flight automobiles require a relatively large amount of starting energy for a starting process. In particular, a large amount of electrical energy of the flight automobile is consumed for the starting process of an upcoming flight operation if the flight automobile has an electric drive. Since an, in particular electrical, energy storage device of the flight automobile has only a limited capacity, a large amount of stored energy can already be consumed during the starting process. As a result, only less electrical energy is available for flight operations, which reduces the range. This is improved by the invention.
Unter einem Flugautomobil ist ein Beförderungsmittel zu verstehen, das sowohl als Luftfahrzeug als auch als Automobil dient. Insbesondere ist ein Flugautomobil ein Mehrpersonen-Transportmittel, das in Kombination eines Luftfahrzeugs und eines Landfahrzeugs ausgebildet ist. Es beinhaltet die Funktionen eines Luftfahrzeugs als auch eines Landfahrzeugs, um so wie jedes andere Fahrzeug am städtischen und ländlichen individuellen Straßenverkehr teilzunehmen. Insbesondere ist das Flugautomobil im Gegensatz zu einem Flugzeug ein für den Betrieb im Straßenverkehr zugelassenes Fahrzeug.A flight automobile is to be understood as a means of transport that serves both as an aircraft and as an automobile. In particular, an aviation automobile is a means of transport for several people, which is designed in a combination of an aircraft and a land vehicle. It includes the functions of an aircraft as well as a land vehicle in order to take part in urban and rural individual road traffic like any other vehicle. In particular, in contrast to an airplane, the aviation automobile is a vehicle that is approved for use in road traffic.
Das Flugautomobil kann beispielsweise aus mehreren einzelnen Teilmodulen aufgebaut sein. Diese Teilmodule können baukastenartig zusammengebaut werden. Beispielsweise besteht das Flugautomobil aus drei Teilmodulen, wobei ein Teilmodul das Basismodul ist, welches ein Fahrzeugchassis mit einer beispielsweise autonomen Fahrzeugsteuerung und/oder Räder enthält. Das Basismodul ist insbesondere in am Boden selbstfahrendes Modul. Ein weiteres Teilmodul kann eine Kapsel mit einem Aufnahmevolumen für Personen und/oder Gegenstände sein. Das Teilmodul kann somit eine Fahrgastzelle oder ein Laderaum sein. Die Kapsel dient insbesondere als Fahrzeuginnenraum für einen Passagiertransport. Das dritte Teilmodul kann ein Quadkoptermodul sein, wodurch sich das Flugautomobil in der Luft fortbewegen kann. Insbesondere können diese Teilmodule des Flugautomobils modulartig montiert oder demontiert werden, je nach aktuellem Bedarf einer Beförderung am Boden oder in der Luft. Es kann vorgesehen sein, dass das Flugautomobil bei Betrieb als Landfahrzeug nur die Kapsel und als Basismodul aufweist. Beim Flugbetrieb kann vorgesehen sein, dass das Flugautomobil nur die Kapsel und das Quadkoptermodul aufweist.The flight automobile can for example be built up from several individual sub-modules. These sub-modules can be assembled in a modular manner. For example, there is Aviation automobile made up of three sub-modules, one sub-module being the base module which contains a vehicle chassis with, for example, an autonomous vehicle control and / or wheels. In particular, the base module is a self-propelled module on the ground. Another sub-module can be a capsule with a receiving volume for people and / or objects. The sub-module can thus be a passenger compartment or a cargo space. The capsule is used in particular as a vehicle interior for passenger transport. The third sub-module can be a quadcopter module, as a result of which the aircraft can move in the air. In particular, these sub-modules of the flight automobile can be assembled or disassembled in a modular manner, depending on the current need for transportation on the ground or in the air. It can be provided that the flight automobile, when operated as a land vehicle, has only the capsule and as the base module. During flight operations, it can be provided that the flight automobile has only the capsule and the quadcopter module.
Insbesondere ist der Energieerzeuger eine am Boden stationierte Einheit. Bei einem Energieerzeuger kann es sich beispielsweise um eine Energieerzeugungseinheit oder um eine Energieerzeugungsvorrichtung handeln. Bei dem Energieerzeuger kann es sich beispielsweise um einen Kompressor handeln.In particular, the energy generator is a unit stationed on the ground. An energy generator can be, for example, an energy generation unit or an energy generation device. The energy generator can be a compressor, for example.
Der Luftstrom wird durch den Energieerzeuger vorzugsweise so lange erzeugt, bis das Flugautomobil vom Boden abhebt. Insbesondere befindet sich das Flugautomobil während des Anströmens des Propellers durch den Luftstrom in einem noch nicht abgehobenen Zustand beziehungsweise in einem am Boden befindlichen Zustand. Mithilfe des Luftstroms, welcher in Richtung der Propeller des Flugautomobils gerichtet ist, kann die Drehzahl des Propellers erhöht werden. Insbesondere wird die Drehzahl des Propellers so lange erhöht beziehungsweise auf einen entsprechenden Wert gebracht, bis das Flugautomobil vom Boden abhebt. Der Luftstrom kann insbesondere während des Anströmens an den Propeller verändert werden. Insbesondere wird der Luftstrom abhängig von der aktuellen beziehungsweise der zu erreichenden Drehzahl angepasst. Bei einer steigenden Drehzahl des Propellers kann der Luftstrom entsprechend verringert werden. Mithilfe des anströmenden Luftstroms an den Propeller kann zumindest phasenweise während des Startvorgangs auf eine interne Startenergie von eine internen Antrieb, insbesondere einem Elektroantrieb, zum Antreiben des zumindest einen Propellers des Flugautomobils verzichtet werden.The air flow is preferably generated by the energy generator until the aircraft takes off from the ground. In particular, while the air flow hits the propeller, the flight automobile is in a not yet lifted state or in a state on the ground. The speed of the propeller can be increased with the aid of the air flow, which is directed in the direction of the propeller of the aircraft. In particular, the speed of the propeller is increased or brought to a corresponding value until the aircraft takes off from the ground. The air flow can be changed in particular while it is flowing onto the propeller. In particular, the air flow is adapted depending on the current or the speed to be reached. If the speed of the propeller increases, the air flow can be reduced accordingly. With the aid of the air flow flowing to the propeller, internal starting energy from an internal drive, in particular an electric drive, for driving the at least one propeller of the aircraft can be dispensed with, at least in phases during the starting process.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Propeller des Flugautomobils mit dem Luftstrom von einem Stillstand auf eine Basisdrehzahl gebracht wird. Vor dem Startvorgang des Flugautomobils befindet sich dieses in einem Ruhezustand, in welchem der Propeller eine Drehzahl Null aufweist. Insbesondere befindet sich der Propeller des Flugautomobils im Stillstand, wenn die externe Startenergie beginnt auf ihn einzuwirken. Mithilfe des gerichteten Luftstroms auf den Propeller des Flugautomobils kann die Drehzahl des Propellers von Null auf eine vordefinierte Basisdrehzahl gebracht werden. Beispielsweise ist die Basisdrehzahl die Drehzahl, bei welcher sich das Flugautomobil unmittelbar kurz vor einem Abhebevorgang vom Boden befindet. Die Basisdrehzahl ist insbesondere die Drehzahl, welche durch die externe Startenergie erzeugt wird, sodass die interne Energie des Flugautomobils eingespart werden kann.An advantageous embodiment of the invention provides that the propeller of the flight automobile is brought from a standstill to a base speed with the air flow. Before the flight automobile is started, it is in a state of rest in which the propeller has a speed of zero. In particular, the propeller of the flight automobile is at a standstill when the external starting energy begins to act on it. With the help of the directed air flow on the propeller of the flight automobile, the speed of the propeller can be brought from zero to a predefined base speed. For example, the base speed is the speed at which the flight automobile is immediately before it is lifted off the ground. The base speed is in particular the speed that is generated by the external starting energy, so that the internal energy of the aircraft can be saved.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein Antrieb des Flugautomobils, insbesondere ein Elektroantrieb, mit welchem intern Antriebsenergie für den Propeller erzeugt wird, erst dann Antriebsenergie für den Propeller liefert, wenn durch den Luftstrom des Energieerzeugers eine Basisdrehzahl des Propellers erreicht wird. Sobald mithilfe des erzeugten Luftstroms des Energieerzeugers der Propeller des Flugautomobils auf die Basisdrehzahl gebracht wurde, wird in einer vorteilhaften Ausführung der eigentliche interne Antrieb des Flugautomobils gestartet. Die Basisdrehzahl ist insbesondere kleiner als eine Abhebedrehzahl, bei welcher das Flugautomobil in den Flugbetrieb übergeht und somit vom Boden abhebt. Beispielsweise wird mit einer Sensoreinheit die aktuelle Drehzahl des Propellers ausgewertet und, sobald diese den Wert der Basisdrehzahl erreicht, wird ein Signal an den Antrieb des Flugautomobils übermittelt, sodass dieser den Propeller mit der Antriebsenergie antreiben kann. Beispielsweise kann der Energieerzeuger beim Starten des Antriebs des Flugautomobils abgeschaltet beziehungsweise deaktiviert werden.It is preferably provided that a drive of the flight automobile, in particular an electric drive, with which drive energy is generated internally for the propeller, only supplies drive energy for the propeller when a base speed of the propeller is reached by the air flow of the energy generator. As soon as the propeller of the flight automobile has been brought to the base speed with the help of the air flow generated by the energy generator, the actual internal drive of the flight automobile is started in an advantageous embodiment. The base speed is, in particular, lower than a take-off speed at which the flight automobile goes into flight operation and thus takes off from the ground. For example, the current speed of the propeller is evaluated with a sensor unit and, as soon as it reaches the value of the base speed, a signal is transmitted to the drive of the aircraft so that it can drive the propeller with the drive energy. For example, the energy generator can be switched off or deactivated when the drive of the flight automobile is started.
Gerade dann, wenn ein Propeller aus dem Stillstand angetrieben werden muss, ist eine besonders große Antriebsenergie beziehungsweise Startenergie erforderlich. Gerade in dieser Situation ist die Erfindung sehr vorteilhaft, um interne Energie des Flugautomobils, insbesondere interne elektrische Energie eines Elektroantriebs zu sparen.Particularly when a propeller has to be driven from a standstill, a particularly large amount of drive energy or starting energy is required. In this situation in particular, the invention is very advantageous in order to save internal energy of the aircraft, in particular internal electrical energy of an electric drive.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Luftstrom zumindest so lange durch den Energieerzeuger erzeugt wird, bis das Flugautomobil von einer Standfläche des Flugautomobils abhebt. Sobald das Flugautomobil von einer Parkposition beziehungsweise einer am Boden befindlichen Position abhebt, wird ein Signal an den Energieerzeuger übermittelt, sodass der Energieerzeuger deaktiviert werden kann. Insbesondere wird der Energieerzeuger beim Abheben des Flugautomobils automatisch deaktiviert beziehungsweise abgeschaltet. Insbesondere wird der Luftstrom so lange durch den Energieerzeuger erzeugt, bis das Flugautomobil vom Boden, von einer Parkfläche oder einer Start-/Landebahn von einem Stillstand in einen Flugbetrieb abhebt beziehungsweise übergeht. Insbesondere wird dadurch das Flugverhalten des Flugautomobils unmittelbar nach dem Abheben durch einen aktiv erzeugten Luftstrom nicht gegebenenfalls nachteilig beeinflusst.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the air flow is generated by the energy generator at least until the flying vehicle lifts off a standing surface of the flying vehicle. As soon as the flight automobile takes off from a parking position or a position on the ground, a signal is transmitted to the energy generator so that the energy generator can be deactivated. In particular, the energy generator is automatically deactivated or switched off when the aircraft is lifted off. In particular, the airflow is so long generated by the energy generator until the aircraft takes off from the ground, from a parking area or a runway from a standstill to flight operation. In particular, the flight behavior of the flight automobile is not possibly adversely affected by an actively generated air flow immediately after take-off.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der Luftstrom von oben auf den Propeller gerichtet nach unten strömt. Insbesondere wird der Energieerzeuger aus einer Flugbahn des Flugautomobils automatisch entfernt, wenn das Flugautomobil nach oben abhebt. Beispielsweise kann der Luftstrom mithilfe einer Austrittsdüse des Energieerzeugers von oben herab auf den Propeller gerichtet strömen und somit den Propeller auf eine gewünschte Drehzahl bringen. Damit die Austrittsdüse des Energieerzeugers beziehungsweise der Energieerzeuger nicht einen Flugbetrieb beziehungsweise einen Startvorgang des Flugautomobils stört beziehungsweise beeinträchtigt, wird der Energieerzeuger automatisch aus der Flugbahn des Flugautomobils entfernt, sobald der Propeller des Flugautomobils die Basisdrehzahl erreicht hat. Insbesondere sendet der Antrieb des Flugautomobils bei Aktivierung des Antriebs sofort ein Signal an den Energieerzeuger, sodass der Energieerzeuger davon in Kenntnis gesetzt wird, dass das Flugautomobil unmittelbar vom Boden beziehungsweise der Standfläche abheben wird. Der Energieerzeuger kann abhängig des übersendeten Signals des Antriebs automatisch aus der Flugbahn des Flugautomobils entfernt werden. Beispielsweise kann dies durch einen Schwenkmechanismus des Energieerzeugers durchgeführt werden. Dadurch können insbesondere der Energieerzeuger und das Flugautomobil vor möglichen Schäden beziehungsweise Kollisionen bewahrt werden.In an exemplary embodiment of the invention it is provided that the air stream flows downward from above, directed at the propeller. In particular, the energy generator is automatically removed from a flight path of the aircraft when the aircraft takes off upwards. For example, the air stream can flow from above down onto the propeller with the aid of an outlet nozzle of the energy generator and thus bring the propeller to a desired speed. So that the outlet nozzle of the energy generator or the energy generator does not interfere with flight operations or a starting process of the aircraft, the energy generator is automatically removed from the flight path of the aircraft as soon as the propeller of the aircraft has reached the base speed. In particular, when the drive is activated, the drive of the automobile immediately sends a signal to the energy generator, so that the energy generator is informed that the automobile will immediately lift off the ground or the standing surface. The energy generator can be automatically removed from the flight path of the aircraft depending on the signal sent by the drive. For example, this can be carried out by a swivel mechanism of the energy generator. In this way, the energy generator and the aircraft in particular can be protected from possible damage or collisions.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Energieerzeuger unter den Propeller gebracht wird und an einen Propellerträger, der den Propeller trägt, gekoppelt wird und der Luftstrom von unten den Propeller gerichtet anströmen. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass bei einem Abhebevorgang des Flugautomobils der Energieerzeuger dem Flugautomobil im Wege steht beziehungsweise dieses beeinträchtigt. Insbesondere wird die Austrittsdüse des Energieerzeugers beziehungsweise der Energieerzeuger unterhalb des Propellers des Flugautomobils platziert. Insbesondere wird der Energieerzeuger beziehungsweise die Austrittsdüse so platziert, dass der Luftstrom direkt gerichtet ist, um den Propeller des Flugautomobils anzuströmen. Insbesondere kann der Energieerzeuger beziehungsweise die Austrittsdüse an den Propellerträger des Flugautomobils gekoppelt werden. Beispielsweise kann die Austrittsdüse denselben Durchmesser aufweisen, wie ein Durchmesser eines ringförmigen Propellergehäuses, welches den Propeller als radialer Ring umlaufend umgibt. Damit kann der Luftstrom nur den Propeller anströmen und es wird kein Luftstrom unnötig verloren, indem dieser in einen Bereich außerhalb des Propellers strömt. Ein besonders hoher Wirkungsgrad der externen Startenergie ist dadurch erreicht. Durch das direkte aneinander Anliegen des Propellergehäuses und der Austrittsdüse wird auch ein Strömungskanal gebildet, der den Luftstrom gerichtet auf den Propeller lenkt.It is preferably provided that the energy generator is brought under the propeller and is coupled to a propeller carrier, which carries the propeller, and the air stream flows directly onto the propeller from below. In this way it can be prevented, for example, that the energy generator stands in the way of the aircraft when the vehicle is lifted off or that it interferes with it. In particular, the outlet nozzle of the energy generator or the energy generator is placed below the propeller of the aircraft. In particular, the energy generator or the outlet nozzle is placed in such a way that the air flow is directed directly to flow towards the propeller of the aircraft. In particular, the energy generator or the outlet nozzle can be coupled to the propeller carrier of the aircraft. For example, the outlet nozzle can have the same diameter as a diameter of an annular propeller housing which encircles the propeller as a radial ring. This means that the air flow can only flow towards the propeller and no air flow is unnecessarily lost as it flows into an area outside the propeller. A particularly high efficiency of the external starting energy is achieved. Because the propeller housing and the outlet nozzle are in direct contact with one another, a flow channel is also formed which directs the air flow in a directed manner onto the propeller.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass durch ein Propellergehäuse der Propellereinheit und den angekoppelten Energieerzeuger ein Strömungskanal gebildet wird, durch den der Luftstrom auf den Propeller gerichtet wird. Beispielsweise kann der Energieerzeuger an den Propellergehäuse des Flugautomobils so angekoppelt werden, dass zwischen dem angekoppelten Energieerzeuger und dem Propellergehäuse kein Luftspalt beziehungsweise kein Zwischenraum mehr vorhanden ist. Dadurch kann erreicht werden, dass der Luftstrom in sehr hohem Anteil den Propeller anströmt. Dadurch kann ein optimaler Wirkungsgrad für den erzeugten Luftstrom des Energieerzeugers und für den Startvorgang durch die externe Energie des Flugautomobils erreicht werden. Durch Bildung des Strömungskanals kann der Luftstrom zielgerichtet auf den Propeller strömen. Ebenso wird dadurch vermieden, dass ein Teil des Luftstroms außerhalb des Propellers wirkt. Ein sehr verlustarmes Anströmen des Propellers ist dadurch erreicht.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that a flow channel through which the air flow is directed onto the propeller is formed by a propeller housing of the propeller unit and the coupled energy generator. For example, the energy generator can be coupled to the propeller housing of the aircraft in such a way that there is no longer any air gap or space between the coupled energy generator and the propeller housing. In this way it can be achieved that a very high proportion of the air flow flows towards the propeller. As a result, optimal efficiency can be achieved for the air flow generated by the energy generator and for the starting process using the external energy of the aircraft. By forming the flow channel, the air flow can flow in a targeted manner onto the propeller. This also prevents part of the air flow from acting outside the propeller. A very low-loss flow onto the propeller is thereby achieved.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Luftstrom parallel oder im Wesentlichen gerichtet zu einer Drehachse des Propellers, um welche sich der Propeller rotatorisch bewegt, den Propeller anströmt. Durch dieses gerichtete Anströmen des Propellers mit dem Luftstrom kann der Propeller effizient in Bewegung versetzt werden. Dadurch kann insbesondere ein Wirkungsgrad des Startvorgangs erhöht werden und der Luftstrom des Energieerzeugers kann optimal für den Antrieb des Propellers ausgenutzt werden. Insbesondere kann durch die parallel gerichtete Luftströmung die Basisdrehzahl des Propellers rasch erreicht werden. Dadurch kann der Startvorgang des Flugautomobils effizient gestaltet werden.It is preferably provided that the air flow flows towards the propeller parallel or essentially directed to an axis of rotation of the propeller, about which the propeller rotates. This directed flow of air against the propeller enables the propeller to be set in motion efficiently. As a result, the efficiency of the starting process can in particular be increased and the air flow of the energy generator can be optimally used for driving the propeller. In particular, the base speed of the propeller can be reached quickly due to the parallel air flow. As a result, the starting process of the flight automobile can be designed efficiently.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Luftstrom mit einem Leitungssystem des Energieerzeugers von einer Erzeugerquelle des Energieerzeugers zu dem Propeller geleitet wird. Bei dem Energieerzeuger kann es sich beispielsweise um einen Kompressor mit einem Druckbehälter handeln. Mithilfe des Leitungssystems kann der Luftstrom ohne große Verluste an die exakte Position für eine ideale Anströmung des Propellers platziert werden. Insbesondere kann mit dem Leitungssystem der Luftstrom entweder von oben auf den Propeller oder von unten auf den Propeller anströmen. Beispielsweise kann an dem einen Ende des Leitungssystems die Austrittsdüse für den Austritt des Luftstroms in Richtung des Propellers montiert sein. Bei dem Leistungssystem kann es sich beispielsweise um ein Rohrsystem oder um ein Schlauchsystem handeln. Beispielsweise kann das Leitungssystem aus einem flexiblen Material bestehen, sodass je nach Flugautomobilart beziehungsweise Flugautomobiltyp der jeweilige Propeller des Flugautomobiltyps einfach und umfänglich mit dem Luftstrom angeströmt werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the air flow is guided with a line system of the energy generator from a generator source of the energy generator to the propeller. The energy generator can be, for example, a compressor with a pressure vessel. With the help of the pipe system, the air flow can be placed at the exact position for ideal flow to the propeller without major losses. In particular, the air flow can be either from above onto the propeller or from below onto the with the line system Flow towards the propeller. For example, the outlet nozzle for the outlet of the air flow in the direction of the propeller can be mounted at one end of the line system. The power system can be, for example, a pipe system or a hose system. For example, the line system can consist of a flexible material, so that, depending on the type of aircraft or aircraft type, the respective propeller of the aircraft type can be easily and extensively flowed against the air flow.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System zum Betreiben eines Flugautomobils, mit einem Flugautomobil und einem dazu separaten Energieerzeuger zum Erzeugen eines Luftstroms und einem Leitungssystem zum Transport des erzeugten Luftstroms, wobei das System zum Durchführen eines Verfahrens gemäß dem oben genannten Aspekt oder einer vorteilhaften Ausführung ausgebildet ist. Insbesondere wird das Verfahren mit dem System durchgeführt. Insbesondere kann mit dem System ein Flugautomobil, welches für einen Flugbetrieb oder einen Straßenbetrieb ausgebildet ist, verwendet werden. Das Flugautomobil umfasst zumindest einen Propeller, insbesondere zumindest zwei, insbesondere bis zu vier Propeller. Der Propeller ist über einen Propellerträger an dem Flugautomobil angeordnet. Vorzugsweise ist ein Propeller durch ein Propeller Gehäuse, das insbesondere ringartig ausgebildet ist, umgeben. Der Propeller ist dadurch um die Drehachse umlaufend eingefasst und geschützt. Bei dem Energieerzeuger handelt es sich insbesondere um einen zum Flugautomobil separaten Energieerzeuger. Er kann am Boden fest stationiert sein oder mobil bewegbar sein. Mithilfe des Energieerzeugers, welcher beispielsweise einen Kompressor aufweist, kann ein Luftstrom als externe Startenergie für einen Startvorgang des Flugautomobils bereitgestellt werden. Der Energieerzeuger kann ein Leitungssystem aufweisen, mit welchem der Luftstrom geleitet wird. Beispielsweise kann am Ende des Leitungssystems eine Austrittsdüse angebracht werden, welche den Luftstrom entweder von unten nach oben oder von oben nach unten auf den Propeller anströmen lässt. Beispielsweise kann die Austrittsdüse des Leitungssystems des Energieerzeugers schwenkbar ausgebildet sein. Dadurch kann bei einer Anstromrichtung von oben nach unten auf den Propeller bei einem Abheben des Flugautomobils die Austrittsdüse von einer Flugbahn des Flugautomobils entfernt beziehungsweise weggeschwenkt werden.Another aspect of the invention relates to a system for operating an aviation automobile, with an aviation automobile and a separate energy generator for generating an air flow and a line system for transporting the air flow generated, the system for carrying out a method according to the above aspect or an advantageous embodiment is trained. In particular, the method is carried out with the system. In particular, the system can be used to use an aircraft that is designed for flight operations or road operations. The flight automobile comprises at least one propeller, in particular at least two, in particular up to four propellers. The propeller is arranged on the aircraft via a propeller carrier. A propeller is preferably surrounded by a propeller housing, which in particular has a ring-like design. The propeller is encircled and protected around the axis of rotation. The energy generator is, in particular, a separate energy generator from the aircraft. It can be permanently stationed on the ground or be mobile. With the help of the energy generator, which has a compressor, for example, an air flow can be provided as external starting energy for a starting process of the flight automobile. The energy generator can have a line system with which the air flow is guided. For example, an outlet nozzle can be attached at the end of the line system, which allows the air flow to flow onto the propeller either from bottom to top or from top to bottom. For example, the outlet nozzle of the line system of the energy generator can be designed to be pivotable. As a result, in the case of a flow direction from top to bottom onto the propeller when the flying automobile is lifted off, the outlet nozzle can be removed or pivoted away from a trajectory of the flying automobile.
Beispielsweise kann der Propellerträger des Flugautomobils schwenkbar ausgebildet sein, wodurch der Propeller beziehungsweise das Propellergehäuse drehbar gelagert ist, sodass eine 180°- Bewegung des Propellergehäuses möglich ist. Das Flugautomobil umfasst insbesondere einen Antrieb beziehungsweise einen Flugmotor, mit welchem interne Antriebsenergie für den Propeller erzeugt werden kann, wobei die Antriebsenergie für den Propeller erst dann durch den Antrieb geliefert wird, wenn durch den Luftstrom des Energieerzeugers eine Basisdrehzahl des Propellers erreicht worden ist. Der Antrieb kann eine Elektroantrieb sein oder als eine Antriebskomponente einen Elektroantrieb aufweisen.For example, the propeller carrier of the flight automobile can be designed to be pivotable, whereby the propeller or the propeller housing is rotatably mounted, so that a 180 ° movement of the propeller housing is possible. The flight automobile comprises in particular a drive or an aircraft engine, with which internal drive energy for the propeller can be generated, the drive energy for the propeller only being supplied by the drive when a base speed of the propeller has been reached by the air flow of the energy generator. The drive can be an electric drive or have an electric drive as a drive component.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems, das Merkmale aufweist, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the system according to the invention which has features as they have already been described in connection with the further developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the system according to the invention are not described again here.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines externen Energieerzeugers für ein Flugautomobil.An exemplary embodiment of the invention is described below. For this purpose, the single figure shows a schematic representation of an external energy generator for an aircraft.
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore to be regarded as part of the invention individually or in a combination other than the one shown. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.
In der Figur sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
- Die Fig. zeigt ein System
1 zumBetreiben eines Flugautomobils 2 . Dabei umfasst das System1 das Flugautomobil 2 und einen dazu separaten Energieerzeuger3 zum Erzeugen eines Luftstroms4 , als externe Startenergie. Das System1 umfasst ein Leitungssystem 5 zum Transport des erzeugten Luftstroms4 durch den Energieerzeuger 3 .Bei dem Energieerzeuger 3 kann es sich beispielsweise um eine Energieerzeugungseinheit oder eine Energieerzeugungsvorrichtung handeln. Insbesondere kann der Energieerzeuger als ein Kompressor mit einer Erzeugerquelle ausgebildet sein.
- The figure shows a system
1 for operating aflight automobile 2 . The system includes1 the flyingcar 2 and aseparate energy generator 3 to generate an air flow4th , as external starting energy. The system1 includes apipe system 5 for transporting the generated air flow4th by theenergy producer 3 . At theenergy producer 3 it can be, for example, an energy generation unit or an energy generation device. In particular, the energy generator can be designed as a compressor with a generator source.
Bei dem Flugautomobil
Das Flugautomobil
Insbesondere wird mit dem gegenständlichen Energieerzeuger
Das Flugautomobil
Es kann der Luftstrom
Insbesondere kann der Energieerzeuger
Das Leitungssystem
Dadurch kann der Luftstrom
Der Luftstrom
Der Luftstrom
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Systemsystem
- 22
- FlugautomobilAviation automobile
- 33
- EnergieerzeugerEnergy producer
- 44th
- LuftstromAirflow
- 55
- LeitungssystemLine system
- 66th
- QuadkoptermodulQuadcopter module
- 77th
- Kapselcapsule
- 88th
- BasismodulBasic module
- 99
- Propellerpropeller
- 1010
- PropellergehäusePropeller housing
- 1111
- PropellerträgerPropeller carrier
- 1212
- Antriebdrive
- 1313
- AustrittsdüseOutlet nozzle
- 1414th
- DrehachseAxis of rotation
- 1515th
- StandflächeStand space
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