DE102019207806A1

DE102019207806A1 - Energy supply device for an aircraft

Info

Publication number: DE102019207806A1
Application number: DE102019207806.0A
Authority: DE
Inventors: Stefan Mulorz
Original assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Current assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2020-12-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Energieversorgungseinrichtung für einen elektrischen Schuberzeuger eines Luftfahrzeugs. Die Energieversorgungseinrichtung ist außerhalb des Luftfahrzeugs und beabstandet zum Luftfahrzeug angeordnet und wird über eine mechanische Verbindung an das Luftfahrzeug angekoppelt, so dass das Luftfahrzeug die Energieversorgungseinrichtung im Flug mitführt bzw. schleppt. Des Weiteren ist die Energieversorgungseinrichtung über eine elektrische Versorgungsleitung mit dem Luftfahrzeug verbunden, um die elektrische Energie für den Schuberzeuger bereit stellen zu können. An Bord der Energieversorgungseinrichtung befindet sich eine Batterie, die die elektrische Energie für den Schuberzeuger liefert, sowie eine Leistungselektronik zum Umwandeln der von der Batterie gelieferten Energie. Des Weiteren weist die Energieversorgungseinrichtung Mittel zum Beeinflussen ihrer Flugeigenschaften auf, d.h. bspw. Flügel, Seiten-, Höhen- und/oder Querruder sowie ggf. einen eigenen Schuberzeuger.The invention relates to an energy supply device for an electrical thrust generator of an aircraft. The energy supply device is arranged outside the aircraft and at a distance from the aircraft and is coupled to the aircraft via a mechanical connection, so that the aircraft carries or tows the energy supply device in flight. Furthermore, the energy supply device is connected to the aircraft via an electrical supply line in order to be able to provide the electrical energy for the thrust generator. On board the energy supply device there is a battery that supplies the electrical energy for the thrust generator, as well as power electronics for converting the energy supplied by the battery. Furthermore, the energy supply device has means for influencing its flight characteristics, i.e. For example, wings, rudder, elevator and / or ailerons and possibly a separate thrust generator.

Description

Die Erfindung betrifft eine Energieversorgungseinrichtung für einen Schuberzeuger eines Luftfahrzeugs.The invention relates to an energy supply device for a thrust generator of an aircraft.

Zum Antrieb von Luftfahrzeugen, bspw. für Flugzeuge, werden zum Betreiben der benötigten Schuberzeuger als Alternative zu den gebräuchlichen Verbrennungskraftmaschinen Konzepte beruhend auf elektrischen Antriebssystemen untersucht und eingesetzt. Ein derartiges elektrisches Antriebssystem, welches in bekannter Weise sowohl rein elektrisch als auch hybridelektrisch ausgebildet sein kann, weist in der Regel mehrere Schuberzeuger auf, wobei ein jeweiliger Schuberzeuger bspw. einen Propeller sowie einen Elektromotor zum Antreiben des jeweiligen Propellers umfasst. Des Weiteren ist eine Energieversorgungseinrichtung vorgesehen, welche die zum Betrieb der Elektromotoren benötigte elektrische Energie zur Verfügung stellt. Je nach Ausbildung als rein elektrisches oder als hybrid-elektrisches Antriebssystem umfasst die Energieversorgungseinrichtung neben einer Batterie, welche die elektrische Energie für den Elektromotor liefert, und einer Leitungselektronik ggf. auch eine Verbrennungskraftmaschine, welche einen Generator antreibt, der daraufhin seinerseits elektrische Energie bereit stellt. Diese kann dann der Batterie zugeführt oder dem Elektromotor direkt zur Verfügung gestellt werden.To drive aircraft, for example for airplanes, concepts based on electrical drive systems are investigated and used to operate the required thrust generators as an alternative to the common internal combustion engines. Such an electrical drive system, which can be designed both purely electrical and hybrid-electrical in a known manner, generally has several thrust generators, a respective thrust generator comprising, for example, a propeller and an electric motor for driving the respective propeller. Furthermore, an energy supply device is provided which provides the electrical energy required to operate the electric motors. Depending on the design as a purely electric or hybrid-electric drive system, the energy supply device includes a battery, which supplies the electrical energy for the electric motor, and line electronics, possibly also an internal combustion engine, which drives a generator, which in turn provides electrical energy. This can then be fed to the battery or made available directly to the electric motor.

Typischerweise ist die Energieversorgungseinrichtung an Bord des Luftfahrzeuges angeordnet. Dies ist schon insofern problematisch, als dass die Energieversorgungseinrichtung ein erhebliches Gewicht aufweist, während für das Luftfahrzeug Vorgaben hinsichtlich einer maximalen Zuladung berücksichtigt werden müssen. Ein höheres Gewicht der Energieversorgungseinrichtung hat demnach zur Folge, dass die Nutzlast geringer ausfällt. Weiterhin ist davon auszugehen, dass die Batterie nach einem Flug soweit entladen ist, dass vor einem erneuten Abheben ein zeitaufwändiges Aufladen notwendig ist. Alternativ kann die entladene Batterie zwischenzeitlich gegen eine aufgeladene Batterie getauscht werden, was sich jedoch ebenfalls als aufwändig herausstellt. Schließlich ergeben sich durch die Integration des Energiespeichers in das Luftfahrzeug auch Herausforderungen bezüglich der Sicherheit und der Belastung von Personen an Bord des Luftfahrzeugs, bspw. aufgrund von Lärm, Wärme, gesundheitsschädlicher Chemikalien etc.Typically, the energy supply device is arranged on board the aircraft. This is already problematic in that the energy supply device has a considerable weight, while specifications regarding a maximum payload must be taken into account for the aircraft. A higher weight of the energy supply device accordingly has the consequence that the payload is lower. Furthermore, it can be assumed that the battery is so discharged after a flight that a time-consuming recharge is necessary before taking off again. Alternatively, the discharged battery can be exchanged for a charged battery in the meantime, but this also turns out to be complex. Finally, the integration of the energy storage device into the aircraft also poses challenges with regard to the safety and exposure of people on board the aircraft, e.g. due to noise, heat, harmful chemicals, etc.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit anzugeben, die genannten Probleme im Zusammenhang mit der Energieversorgungseinrichtung eines Luftfahrzeugs zu lösen.It is therefore an object of the present invention to provide a possibility of solving the problems mentioned in connection with the energy supply device of an aircraft.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 beschriebenen Energieversorgungseinrichtung sowie durch das in Anspruch 11 erläuterte Luftfahrzeug gelöst. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen.This object is achieved by the energy supply device described in claim 1 and by the aircraft described in claim 11. The subclaims describe advantageous configurations.

Eine Energieversorgungseinrichtung für ein elektrisch angetriebenes Luftfahrzeug, welche das Luftfahrzeug und insbesondere dessen elektrische Schuberzeuger zumindest während eines Flugzustandes des Luftfahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt, weist eine elektrische Koppelvorrichtung zum lösbaren elektrischen Verbinden der Energieversorgungseinrichtung mit dem Luftfahrzeug auf, so dass elektrische Energie zur Versorgung des elektrischen Schuberzeugers des Luftfahrzeugs von der Energieversorgungseinrichtung über die elektrische Koppelvorrichtung an den elektrischen Schuberzeuger übertragbar ist. Des Weiteren weist die Energieversorgungseinrichtung eine mechanische Koppelvorrichtung zum lösbaren Ankoppeln der Energieversorgungseinrichtung außen an das Luftfahrzeug und insbesondere beabstandet vom Luftfahrzeug auf, wobei die mechanische Koppelvorrichtung derart ausgebildet ist, dass das Luftfahrzeug die mit der mechanischen Koppelvorrichtung an das Luftfahrzeug angekoppelte Energieversorgungseinrichtung zumindest im Flugzustand mitführt, d.h. bspw. hinter sich her schleppt bzw. zieht.An energy supply device for an electrically powered aircraft, which supplies the aircraft and in particular its electric thrust generator with electrical energy at least during a flight condition of the aircraft, has an electrical coupling device for releasably electrically connecting the energy supply device to the aircraft, so that electrical energy for supplying the electrical Thrust generator of the aircraft can be transmitted from the energy supply device to the electrical thrust generator via the electrical coupling device. Furthermore, the energy supply device has a mechanical coupling device for releasably coupling the energy supply device to the outside of the aircraft and in particular at a distance from the aircraft, the mechanical coupling device being designed such that the aircraft carries the energy supply device coupled to the aircraft with the mechanical coupling device, at least when in flight, ie e.g. dragging or pulling behind you.

Das „lösbare“ elektrische Verbinden bzw. mechanische Ankoppeln meint jeweils, dass die durch das jeweilige Verbinden bzw. Ankoppeln erreichten Verbindungen zwischen der Energieversorgungseinrichtung und dem Luftfahrzeug nicht permanent, sondern derart eingerichtet und dafür vorgesehen sind, dass sie bei Bedarf gelöst bzw. getrennt werden können.The "detachable" electrical connection or mechanical coupling means that the connections between the energy supply device and the aircraft achieved by the respective connection or coupling are not permanent, but are set up and provided in such a way that they can be released or separated when required can.

Der Begriff „Flugzustand“ meint im Wesentlichen eine Situation, in der das Objekt, bspw. die Energieversorgungseinrichtung oder das Luftfahrzeug, welches sich im Flugzustand befindet, keinen Bodenkontakt hat.The term “flight condition” essentially means a situation in which the object, for example the energy supply device or the aircraft which is in flight condition, has no contact with the ground.

Die Energieversorgungseinrichtung weist zudem Mittel auf, mit denen Flugeigenschaften der Energieversorgungseinrichtung beeinflussbar sind. Flugeigenschaften sind dabei zumindest ein Auftrieb sowie eine Flugrichtung sowie ggf. eine Fluggeschwindigkeit der Energieversorgungseinrichtung. Die Mittel erlauben der Energieversorgungseinrichtung im besten Fall eine kontrollierte, autarke Heimkehr bspw. zu einem geeigneten Landeplatz.The energy supply device also has means with which the flight characteristics of the energy supply device can be influenced. Flight properties are at least a lift and a flight direction and possibly a flight speed of the energy supply device. In the best case, the means allow the energy supply device a controlled, self-sufficient return home, for example to a suitable landing site.

Zur Beeinflussung der Fluggeschwindigkeit können die Mittel einen Schuberzeuger zum Beschleunigen der Energieversorgungseinrichtung und/oder Bremsklappen zum Abbremsen der Energieversorgungseinrichtung umfassen. Diese Mittel sind zur gezielten Beeinflussung der Fluggeschwindigkeit der Energieversorgungseinrichtung jeweils steuerbar. Der Schuberzeuger kann bspw. als elektrischer Schuberzeuger ausgebildet sein. Es ist jedoch auch denkbar einen konventionellen Schuberzeuger einzusetzen, welcher entsprechend der Arbeitsweise eines Verbrennungsmotors funktioniert und, wie auch der elektrische Motor des Luftfahrzeugs selbst, bspw. einen Propeller antreibt.To influence the airspeed, the means can include a thrust generator for accelerating the energy supply device and / or brake flaps for braking the energy supply device. These means are each used to specifically influence the airspeed of the energy supply device controllable. The thrust generator can, for example, be designed as an electrical thrust generator. However, it is also conceivable to use a conventional thrust generator which functions in the same way as an internal combustion engine and, like the electric motor of the aircraft itself, drives a propeller, for example.

Die Mittel können zusätzlich oder alternativ eine oder mehrere Vorrichtungen zur Beeinflussung einer Flugrichtung der Energieversorgungseinrichtung umfassen, d.h. bspw. Seiten-, Höhen und/oder Querruder, welche zur Beeinflussung der Flugeigenschaften steuerbar sind.The means can additionally or alternatively comprise one or more devices for influencing a flight direction of the energy supply device, i.e. For example rudder, elevator and / or ailerons, which can be controlled to influence the flight characteristics.

Des Weiteren können die Mittel zusätzlich oder alternativ ein Gehäuse der Energiespeichereinrichtung umfassen, welches derart ausgebildet ist, dass es im gegenüber der Umgebung bewegten Zustand der Energiespeichereinrichtung einen Auftrieb für die Energieversorgungseinrichtung erzeugt. Hierzu kann das Gehäuse insbesondere Flügel aufweisen.Furthermore, the means can additionally or alternatively comprise a housing of the energy storage device which is designed in such a way that it generates a lift for the energy supply device when the energy storage device is in a state of movement relative to the surroundings. For this purpose, the housing can in particular have wings.

Auch können die Mittel zusätzlich oder alternativ eine Kontrolleinheit umfassen, die die Flugeigenschaften der Energieversorgungseinrichtung im Flugzustand derart beeinflusst, dass die Energieversorgungseinrichtung gewünschte Flugbewegungen ausführt.The means can additionally or alternatively comprise a control unit which influences the flight properties of the energy supply device in the flight state in such a way that the energy supply device executes desired flight movements.

Die Kontrolleinheit ist eingerichtet, vom Luftfahrzeug über eine Datenschnittstelle Steuersignale zu empfangen und basierend auf den empfangenen Steuersignalen die Flugeigenschaften der Energieversorgungseinrichtung zu beeinflussen, und/oder als Verfolgungssteuerung ausgebildet, welche die Flugeigenschaften der Energieversorgungseinrichtung im Flugzustand derart beeinflusst, dass die Energieversorgungseinrichtung dem Luftfahrzeug folgt. Dabei kann der Begriff „folgen“ in diesem Zusammenhang bedeuten, dass die Energieversorgungseinrichtung eventuelle Kursänderungen, d.h. bspw. einen Kurven-, Sink- oder Steigflug etc., mitmacht und dabei idealerweise der Abstand zwischen dem Luftfahrzeug und der Energieversorgungseinrichtung im Wesentlichen gleich bleibt.The control unit is set up to receive control signals from the aircraft via a data interface and to influence the flight characteristics of the energy supply device based on the received control signals, and / or is designed as a tracking control which influences the flight characteristics of the energy supply device in the flight state in such a way that the energy supply device follows the aircraft. In this context, the term "follow" can mean that the energy supply device is responsible for any course changes, i.e. For example, participates in a turn, descent or climb flight, etc. and ideally the distance between the aircraft and the energy supply device remains essentially the same.

Durch beide Maßnahmen wird sichergestellt, dass die Flugbahn der Energieversorgungseinrichtung ideal an die Flugbahn des Luftfahrzeugs angepasst ist, was letztlich insbesondere die Belastung für das Luftfahrzeug beim Ziehen der Energieversorgungseinrichtung minimiert.Both measures ensure that the trajectory of the energy supply device is ideally adapted to the trajectory of the aircraft, which ultimately minimizes in particular the load on the aircraft when the energy supply device is pulled.

Die Energieversorgungseinrichtung weist eine elektrische Energiequelle zum Bereitstellen der elektrischen Energie für den elektrischen Schuberzeuger des Luftfahrzeugs auf. Dabei kann der Begriff „elektrische“ Energiequelle je nach Bedarf eine rein elektrische Energiequelle meinen, also bspw. eine Batterie, oder aber eine hybrid-elektrische Energiequelle, bei der ein Verbrennungsmotor, bspw. eine Turbine, einen elektrischen Generator antreibt und die dabei bereit gestellte elektrische Energie einem Verbraucher oder ggf. einer Batterie zugeführt wird.The energy supply device has an electrical energy source for providing the electrical energy for the electrical thrust generator of the aircraft. The term “electrical” energy source can mean a purely electrical energy source, for example a battery, or a hybrid electrical energy source in which an internal combustion engine, for example a turbine, drives an electrical generator and the one provided electrical energy is supplied to a consumer or possibly a battery.

Des Weiteren kann die Energieversorgungseinrichtung eine Vorrichtung zur Energieumwandlung aufweisen, d.h. bspw. einen Umrichter, die ausgebildet ist, um eine von der Energiequelle bereitgestellte elektrische Energie in eine von dem elektrischen Schuberzeuger nutzbare elektrische Energie zu wandeln.Furthermore, the energy supply device can have a device for energy conversion, i. E. For example, a converter which is designed to convert electrical energy provided by the energy source into electrical energy that can be used by the electrical thrust generator.

D.h. die Vorrichtung zur Energieumwandlung befindet sich ebenfalls an Bord der Energiespeichereinrichtung und muss nicht an Bord des Luftfahrzeuges vorgesehen sein. Dort sind lediglich der oder die Motoren selbst sowie die notwendigen elektrischen Verbindungen angeordnet.I.e. the device for energy conversion is also on board the energy storage device and does not have to be provided on board the aircraft. Only the motor or motors themselves and the necessary electrical connections are arranged there.

Aufgrund dessen, dass der Energiespeicher und ggf. die Vorrichtung zur Energieumwandlung nicht wie sonst üblich integrativer Teil des Luftfahrzeugs sind, ergibt sich eine Reihe von Vorteilen für das Luftfahrzeug. Bspw. sinkt das Sicherheitsrisiko für das Luftfahrzeug aufgrund einer wegen der Auslagerung der brandanfälligen Komponenten geringeren Brandlast an Bord des Luftfahrzeugs. Weiterhin kann die Zuladung wesentlich erhöht werden, da mit dem Energiespeicher und mit der Leistungselektronik gewichtsintensive Bauteile des Antriebssystems ausgelagert sind. In diesem Zuge steigt auch der für die Zuladung zur Verfügung stehende Laderaum an Bord des Luftfahrzeugs.Due to the fact that the energy store and possibly the device for energy conversion are not, as is otherwise customary, an integral part of the aircraft, there are a number of advantages for the aircraft. E.g. the safety risk for the aircraft decreases due to the lower fire load on board the aircraft due to the relocation of the fire-prone components. Furthermore, the payload can be increased significantly, since weight-intensive components of the drive system are relocated with the energy store and with the power electronics. In the course of this, the cargo space available on board the aircraft for loading increases.

Durch die oben bereits eingeführte Lösbarkeit der mechanischen Ankopplung sowie der elektrischen Verbindung an das Luftfahrzeug ist schließlich sichergestellt, dass das Bereitstellen einer voll aufgeladenen Energieversorgungseinrichtung nach einer Landung und vor einem erneuten Start des Luftfahrzeugs in kürzester Zeit möglich ist, da die entladene Energieversorgungseinrichtung ohne größere Aufwände vom Luftfahrzeug getrennt und eine idealerweise bereits bereit stehende, voll aufgeladene Energieversorgungseinrichtung ebenfalls ohne größere Aufwände an das Luftfahrzeug angekoppelt werden kann. Ein Austausch eines Energiespeichers an Bord des Luftfahrzeugs oder aber ein Aufladen eines entladenen Energiespeichers würde erheblich mehr Zeit in Anspruch nehmen als das Trennen der entladenen und das anschließende Ankoppeln der aufgeladenen Energiespeichereinrichtung.The above-mentioned releasability of the mechanical coupling as well as the electrical connection to the aircraft ultimately ensures that a fully charged energy supply device can be provided in the shortest possible time after a landing and before the aircraft takes off again, since the discharged energy supply device can be done without major effort separated from the aircraft and a fully charged energy supply device that is ideally already available can also be coupled to the aircraft without major effort. Exchanging an energy store on board the aircraft or charging a discharged energy store would take considerably more time than disconnecting the discharged energy storage device and then coupling the charged energy storage device.

Ein erfindungsgemäßes Luftfahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem, welches einen elektrischen Schuberzeuger aufweist, weist eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden mit einer derartigen Energieversorgungseinrichtung zum Versorgen des elektrischen Schuberzeugers mit der elektrischen Energie auf. Die Verbindungsvorrichtung umfasst eine elektrische Ankoppelvorrichtung zum lösbaren elektrischen Verbinden des elektrischen Schuberzeugers mit der Energieversorgungseinrichtung, so dass die elektrische Energie zur Versorgung des elektrischen Schuberzeugers des Luftfahrzeugs von der Energieversorgungseinrichtung über die elektrische Ankoppelvorrichtung an den elektrischen Schuberzeuger übertragbar ist. Des Weiteren umfasst die Verbindungsvorrichtung eine mechanische Ankoppelvorrichtung zum lösbaren Ankoppeln der Energieversorgungseinrichtung außen an das Luftfahrzeug, wobei die mechanische Ankoppelvorrichtung derart ausgebildet ist, dass das Luftfahrzeug die mit der mechanischen Koppelvorrichtung an das Luftfahrzeug angekoppelte Energieversorgungseinrichtung zumindest im Flugzustand mitführt.An aircraft according to the invention with an electric drive system, which has an electric thrust generator, has a connecting device for connecting to a such energy supply device for supplying the electrical thrust generator with the electrical energy. The connecting device comprises an electrical coupling device for releasably electrically connecting the electrical thrust generator to the energy supply device, so that the electrical energy for supplying the electrical thrust generator of the aircraft can be transmitted from the energy supply device to the electrical thrust generator via the electrical coupling device. Furthermore, the connecting device comprises a mechanical coupling device for releasably coupling the energy supply device to the outside of the aircraft, the mechanical coupling device being designed such that the aircraft carries the energy supply device coupled to the aircraft with the mechanical coupling device, at least in flight.

Der Begriff „mitführen“ meint, dass das Luftfahrzeug die Energieversorgungseinrichtung hinter sich her zieht bzw. schleppt. Der oder die Schuberzeuger des Luftfahrzeugs erzeugen einen vorgebbaren Schub, der ausreicht, um das Luftfahrzeug mit der angekoppelten Energieversorgungseinrichtung anzutreiben. Die genannten Ankoppelvorrichtungen muss also zumindest ausgelegt sein, um die Trägheit der Energieversorgungseinrichtung bei jeder Art von Beschleunigung des Luftfahrzeugs zu kompensieren. Dies beinhaltet auch Belastungen bzw. Beschleunigungen aufgrund von Luftreibung bzw. - widerstand sowie Beschleunigungen bei Kurvenflügen etc.The term “carry along” means that the aircraft pulls or tows the energy supply device behind it. The thrust generator (s) of the aircraft generate a predeterminable thrust which is sufficient to drive the aircraft with the coupled energy supply device. The mentioned coupling devices must therefore at least be designed to compensate for the inertia of the energy supply device with any type of acceleration of the aircraft. This also includes loads or accelerations due to air friction or resistance as well as accelerations during turns etc.

An Bord des Luftfahrzeugs ist eine Notbatterie vorgesehen, welche zumindest in einem Notfallbetrieb des elektrischen Antriebssystems mit dem elektrischen Schuberzeuger elektrisch verbindbar ist und welche ausgelegt ist, um zumindest eine für eine sichere Landung des Luftfahrzeugs ausreichende elektrische Notenergie bereit zu stellen. Der „Notfallbetrieb“ meint eine Situation, in der die Energieversorgungseinrichtung nicht ausreichend elektrische Energie liefern kann, um das Luftfahrzeug mit der gebotenen Sicherheit weiter zu fliegen.An emergency battery is provided on board the aircraft, which can be electrically connected to the electrical thrust generator at least in emergency mode of the electrical drive system and which is designed to provide at least sufficient electrical emergency energy for a safe landing of the aircraft. “Emergency operation” means a situation in which the energy supply device cannot supply sufficient electrical energy to continue to fly the aircraft with the required safety.

Die Energieversorgungseinrichtung weist Mittel zur Beeinflussung von Flugeigenschaften der Energieversorgungseinrichtung auf. Des Weiteren ist ein Kontrollsystem vorgesehen, welches eine Kontrolleinheit der Energieversorgungseinrichtung und/oder eine Kontrolleinheit des Luftfahrzeugs umfasst und welches eingerichtet ist, die Mittel derart zu beeinflussen, dass die Energieversorgungseinrichtung gewünschte Flugbewegungen ausführt. Die entsprechenden Steuersignale zur Steuerung der Mittel können dabei von der Kontrolleinheit der Energieversorgungseinrichtung oder aber von der Kontrolleinheit des Luftfahrzeugs stammen. Dies lässt offen bzw. erlaubt, dass die Mittel und damit die Flugeigenschaften der Energieversorgungseinrichtung entweder vom Luftfahrzeug aus beeinflusst werden, so dass die Flugbewegungen des Luftfahrzeugs und der mitgeschleppten Energieversorgungseinrichtung optimal aufeinander abgestimmt werden können, oder direkt von der Kontrolleinheit der Energieversorgungseinrichtung beeinflusst werden, so dass diese auch autark manövrieren kann.The energy supply device has means for influencing flight characteristics of the energy supply device. Furthermore, a control system is provided which comprises a control unit of the energy supply device and / or a control unit of the aircraft and which is set up to influence the means in such a way that the energy supply device executes desired flight movements. The corresponding control signals for controlling the means can come from the control unit of the energy supply device or from the control unit of the aircraft. This leaves open or allows the means and thus the flight characteristics of the energy supply device to be influenced either from the aircraft, so that the flight movements of the aircraft and the energy supply device carried along can be optimally coordinated with one another, or can be influenced directly by the control unit of the energy supply device, so that it can also maneuver independently.

Dabei kann die Kontrolleinheit der Energieversorgungseinrichtung eingerichtet sein, von der Kontrolleinheit des Luftfahrzeugs über eine Datenschnittstelle Steuersignale zu empfangen und basierend auf den empfangenen Steuersignalen die Mittel zur Beeinflussung von Flugeigenschaften der Energieversorgungseinrichtung zu steuern. Alternativ oder zusätzlich kann die Kontrolleinheit der Energieversorgungseinrichtung eingerichtet sein, über eine Sensorik der Energieversorgungseinrichtung Sensordaten umfassend eine Relativbewegung und/oder eine Relativposition des Luftfahrzeugs relativ zur Energieversorgungseinrichtung zu bestimmen und basierend auf den Sensordaten die Mittel zur Beeinflussung von Flugeigenschaften der Energieversorgungseinrichtung zu steuern.The control unit of the energy supply device can be set up to receive control signals from the control unit of the aircraft via a data interface and to control the means for influencing flight characteristics of the energy supply device based on the received control signals. Alternatively or additionally, the control unit of the energy supply device can be set up to use a sensor system of the energy supply device to determine sensor data including a relative movement and / or a relative position of the aircraft relative to the energy supply device and to control the means for influencing flight characteristics of the energy supply device based on the sensor data.

Dies erfolgt bspw. so, dass die Energieversorgungseinrichtung dem Luftfahrzeug im Flugzustand aktiv folgt, d.h. bspw. Richtungsänderungen des Luftfahrzeugs im Steig-, Sink- oder Kurvenflug aktiv mitmacht, und nicht nur gezogen wird. Dies kann bspw. durch entsprechende Seiten-, Höhen- und Querruder etc. der Energieversorgungseinrichtung bewirkt werden, die ihrerseits zu den genannten Mitteln zu zählen sind. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass die Mittel zur Beeinflussung der Flugeigenschaften der Energieversorgungseinrichtung derart gesteuert werden, dass ein vorgegebener Mindestabstand zwischen der Energieversorgungseinrichtung und dem Luftfahrzeug nicht unterschritten wird.This is done, for example, in such a way that the energy supply device actively follows the aircraft in flight, i.e. For example, changes in direction of the aircraft actively participate in climbing, descending or turning, and not just pulled. This can be brought about, for example, by appropriate rudder, elevator and ailerons etc. of the energy supply device, which in turn are to be included among the means mentioned. In particular, it can be provided here that the means for influencing the flight characteristics of the energy supply device are controlled in such a way that the distance between the energy supply device and the aircraft does not fall below a predetermined minimum.

Schließlich ist die elektrische Ankoppelvorrichtung des Luftfahrzeugs über eine elektrische Versorgungsleitung mit der elektrischen Koppelvorrichtung der Energieversorgungseinrichtung verbunden, so dass die elektrische Energie von der Energieversorgungseinrichtung an den elektrischen Schuberzeuger des Luftfahrzeugs übertragbar ist. Die mechanische Ankoppelvorrichtung des Luftfahrzeugs ist über eine mechanische Verbindung mit der mechanischen Koppelvorrichtung der Energieversorgungseinrichtung verbunden, wobei die mechanische Verbindung sowie die Koppelvorrichtung und die Ankoppelvorrichtung derart ausgelegt sind, dass das Luftfahrzeug die Energieversorgungseinheit im Flugzustand beabstandet zum Luftfahrzeug mitführen kann.Finally, the electrical coupling device of the aircraft is connected to the electrical coupling device of the energy supply device via an electrical supply line, so that the electrical energy can be transmitted from the energy supply device to the electrical thrust generator of the aircraft. The mechanical coupling device of the aircraft is connected to the mechanical coupling device of the energy supply device via a mechanical connection, the mechanical connection as well as the coupling device and the coupling device being designed such that the aircraft can carry the energy supply unit at a distance from the aircraft when in flight.

Bevorzugt ist die elektrische Versorgungsleitung im ausgestreckten Zustand, d.h. wenn sie auf ihre maximale Länge entlang ihrer Längserstreckung gebracht wird, länger als die mechanische Verbindung. Der Abstand zwischen den mechanischen Ankoppelpunkten von Energieversorgungseinrichtung und Luftfahrzeug kann sich je nach Flugsituation und je nach Positionierung der verschiedenen Ankoppelpunkte an der Energieversorgungseinrichtung bzw. am Flugzeug vom Abstand zwischen den elektrischen Ankoppelpunkten unterscheiden. Dadurch, dass die elektrische Versorgungsleitung länger ist, als die mechanische Verbindung, wird sichergestellt, dass die elektrische Versorgungsleitung mechanisch nicht zu stark beansprucht werden kann.The electrical supply line is preferably longer than the mechanical connection in the extended state, ie when it is brought to its maximum length along its longitudinal extent. The distance between the mechanical coupling points of the energy supply device and the aircraft can differ from the distance between the electrical coupling points depending on the flight situation and depending on the positioning of the various coupling points on the energy supply device or on the aircraft. The fact that the electrical supply line is longer than the mechanical connection ensures that the electrical supply line cannot be subjected to excessive mechanical stress.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den Zeichnungen und der entsprechenden Beschreibung.Further advantages and embodiments emerge from the drawings and the corresponding description.

Im Folgenden werden die Erfindung und beispielhafte Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention and exemplary embodiments are explained in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigt:

1 eine Draufsicht auf einen Teil eines Flugzeugs.

It shows:

1 a plan view of part of an aircraft.

Die 1 zeigt exemplarisch und stark schematisiert eine Draufsicht auf ein Flugzeug 1 mit einem elektrischen Antriebssystem 100. An jeder der den Auftrieb für das Flugzeug 1 bewirkenden Tragflächen 11, 12 des Flugzeugs 1 befindet sich ein Schuberzeuger 110, 120 des Antriebssystems 100. Das Vorsehen von zwei Schuberzeugern ist natürlich lediglich exemplarisch. Es können auch mehr oder weniger Schuberzeuger vorgesehen sein. Jeder der Schuberzeuger 110, 120 ist als elektrischer Schuberzeuger ausgebildet und weist dementsprechend jeweils einen Elektromotor 111, 121 auf, dem jeweils ein Propeller 112, 122 zugeordnet ist. Der jeweilige Elektromotor 111, 121 verarbeitet eine ihm über ein elektrisches Leitungssystem 130 des Antriebssystems 100 zugeführte elektrische Energie, um den ihm zugeordneten Propeller 112, 122 anzutreiben und somit Schub für das Flugzeug 1 zu erzeugen. Dabei erstrecken sich elektrische Leitungen 113 bzw. 123 des Leitungssystems 130 von einer elektrischen Ankoppelvorrichtung 161 des Antriebssystems 100 bis zum jeweiligen Elektromotor 111 bzw. 121.The 1 shows a plan view of an aircraft by way of example and in a highly schematic manner 1 with an electric drive system 100 . At each of the lift for the plane 1 effecting wings 11 , 12 of the aircraft 1 there is a thrust generator 110 , 120 of the drive system 100 . The provision of two thrust generators is of course only exemplary. More or fewer thrust generators can also be provided. Each of the thrusters 110 , 120 is designed as an electric thrust generator and accordingly has an electric motor in each case 111 , 121 each with a propeller 112 , 122 assigned. The respective electric motor 111 , 121 processed a him via an electrical line system 130 of the drive system 100 electrical energy supplied to the propeller assigned to it 112 , 122 to drive and thus thrust for the aircraft 1 to create. Electrical lines extend here 113 or. 123 of the piping system 130 from an electrical coupling device 161 of the drive system 100 to the respective electric motor 111 or. 121 .

Die elektrische Ankoppelvorrichtung 161, welche einen Teil einer Verbindungsvorrichtung 160 des Flugzeugs 1 darstellt, ist vorzugsweise am Heck des Flugzeugs 1 angeordnet und fungiert insofern als Hauptquelle elektrischer Energie an Bord des Flugzeugs 1, als dass sie die Schnittstelle zu einer Energieversorgungseinrichtung 200 darstellt, welche die zum Betrieb des Antriebssystems 100 benötigte elektrische Energie zur Verfügung stellt. Die von der Energieversorgungseinrichtung 200 zur Verfügung gestellte elektrische Energie wird also über die elektrische Ankoppelvorrichtung 161 und über die Leitungen 113, 123 des elektrischen Leitungssystems 130 den Elektromotoren 111, 121 zugeführt.The electrical coupling device 161 which is part of a connecting device 160 of the aircraft 1 represents, is preferably at the tail of the aircraft 1 arranged and acts as the main source of electrical energy on board the aircraft 1 than that they are the interface to a power supply facility 200 represents which are necessary to operate the drive system 100 provides the required electrical energy. The one from the energy supply facility 200 Electrical energy made available is therefore via the electrical coupling device 161 and over the lines 113 , 123 of the electrical wiring system 130 the electric motors 111 , 121 fed.

Die Energieversorgungseinrichtung 200 weist innerhalb ihres Gehäuses 210 zumindest eine elektrische Energiequelle 220 auf, welche die elektrische Energie zur Versorgung des Antriebssystems 100 und insbesondere der Elektromotoren 111, 121 liefert. Dabei kann der Begriff „elektrische“ Energiequelle 220 je nach Bedarf eine rein elektrische Energiequelle 220 meinen, also bspw. eine Batterie. Alternativ hierzu kann die elektrische Energiequelle 220 als hybrid-elektrische Energiequelle 220 ausgebildet sein, bei der ein Verbrennungsmotor, bspw. eine Turbine, einen elektrischen Generator antreibt und die dabei bereit gestellte elektrische Energie dem Antriebssystem 100 und insbesondere den Elektromotoren 111, 121 oder ggf. einer Batterie zur Zwischenspeicherung zugeführt wird. Diese beiden Konzepte der elektrischen Energiequelle 220 sind an sich bekannt, werden daher nicht weiter im Detail erläutert.The energy supply device 200 points inside their case 210 at least one source of electrical energy 220 on which the electrical energy to supply the drive system 100 and in particular the electric motors 111 , 121 supplies. The term “electrical” energy source can be used 220 a purely electrical energy source as required 220 mean, for example a battery. Alternatively, the electrical energy source 220 as a hybrid electrical energy source 220 be designed in which an internal combustion engine, for example a turbine, drives an electrical generator and the electrical energy made available to the drive system 100 and especially the electric motors 111 , 121 or, if necessary, is fed to a battery for intermediate storage. These two concepts of electrical energy source 220 are known per se and are therefore not explained in further detail.

Des Weiteren weist die Energieversorgungseinrichtung 200 eine Leistungselektronik 230 auf, welche in bekannter Weise die von der Batterie 220 bereitgestellte elektrische Energie in die von dem Antriebssystem 100 verwendbare Energieform umwandelt, wobei bspw. eine DC-AC-Wandlung ausgeführt werden kann.Furthermore, the energy supply device 200 a power electronics 230 on which in a known manner the from the battery 220 electrical energy provided by the drive system 100 converts usable form of energy, for example. A DC-AC conversion can be performed.

Die Batterie 220 ist über entsprechende, jedoch nicht näher bezeichnete elektrische Leitungen der Energieversorgungseinrichtung 200 und über die Leistungselektronik 230 zunächst mit einer elektrischen Koppelvorrichtung 241 der Energieversorgungseinrichtung 200 verbunden. Die elektrische Koppelvorrichtung 241, welche einen Teil einer Verbindungsvorrichtung 240 der Energieversorgungseinrichtung 200 darstellt, kann mit Hilfe einer elektrischen Versorgungsleitung 310 mit der elektrischen Ankoppelvorrichtung 161 des Flugzeugs 1 verbunden werden, so dass die elektrische Energie von der Energieversorgungseinrichtung 200 an das Flugzeug 1 und dort letztlich über das oben beschriebene Leitungssystem 130 an die Elektromotoren 111, 121 übertragbar ist.The battery 220 is via corresponding, but unspecified electrical lines of the energy supply device 200 and about power electronics 230 initially with an electrical coupling device 241 the energy supply device 200 connected. The electrical coupling device 241 which is part of a connecting device 240 the energy supply device 200 represents, can with the help of an electrical supply line 310 with the electrical coupling device 161 of the aircraft 1 be connected so that the electrical energy from the energy supply device 200 to the plane 1 and there ultimately via the pipeline system described above 130 to the electric motors 111 , 121 is transferable.

Die elektrische Koppelvorrichtung 241 der Energieversorgungseinrichtung 200, die elektrische Ankoppelvorrichtung 161 des Flugzeugs 1 und die Versorgungsleitung 310 sind derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt, dass die Koppelvorrichtung 241 und ein erstes Ende der Versorgungsleitung 310 sowie die Ankoppelvorrichtung 161 und ein zweites Ende der Versorgungsleitung 310 elektrisch miteinander verbunden werden können, bspw. in der Form, dass die Enden der Versorgungsleitung 310 als Stecker und die Koppelvorrichtung 241 sowie die Ankoppelvorrichtung 161 jeweils als den Steckern entsprechende Gegenstücke, bspw. als eine Art Steckdose, ausgebildet sind. In dieser Ausführung kann die Verbindung also sowohl am Flugzeug 1 als auch an der Energieversorgungseinrichtung 200 bei Bedarf getrennt werden und die Versorgungsleitung 310 stellt an sich eine separate Komponente dar. Alternativ kann die Versorgungsleitung 310 an einer Seite, bspw. am Flugzeug 1, untrennbar an der Ankoppelvorrichtung 161 bzw. ggf. an der Koppelvorrichtung 241 befestigt sein und nur an der anderen Seite bzw. am entsprechend anderen Ende einen Stecker aufweisen und somit als trennbare Verbindung ausgebildet sein. In diesem Fall kann die durch die Versorgungsleitung 310 herstellbare Verbindung zwischen Flugzeug 1 und Energieversorgungseinrichtung 200 nur an einer Seite getrennt werden, nämlich an der Seite, an der die Versorgungsleitung 310 einen Stecker aufweist und nicht untrennbar befestigt ist. In beiden Ausführungen gilt jedoch, dass die elektrische Verbindung zwischen Flugzeug 1 und Energieversorgungseinrichtung 200 an sich trennbar ist.The electrical coupling device 241 the energy supply device 200 , the electrical coupling device 161 of the aircraft 1 and the supply line 310 are designed and coordinated in such a way that the coupling device 241 and a first end of the supply line 310 and the coupling device 161 and a second end of the supply line 310 can be electrically connected to each other, e.g. in the form that the ends of the supply line 310 as a plug and the coupling device 241 and the coupling device 161 are each designed as counterparts corresponding to the plugs, for example as a type of socket. In this version, the connection can be on the aircraft 1 as well as at the energy supply device 200 be disconnected if necessary and the supply line 310 is in itself a separate component. Alternatively, the supply line 310 on one side, for example on the aircraft 1 , inseparable from the coupling device 161 or possibly on the coupling device 241 be attached and only have a plug on the other side or at the corresponding other end and thus be designed as a separable connection. In this case, the can through the supply line 310 connection between aircraft 1 and energy supply device 200 be separated only on one side, namely on the side on which the supply line 310 has a plug and is not inseparably attached. In both versions, however, the electrical connection between aircraft 1 and energy supply device 200 is in itself separable.

Im Gehäuse 210 der Energieversorgungseinrichtung 200 ist des Weiteren eine Energieversorgungskontrolleinheit 250 angeordnet, im Folgenden EV-Kontrolleinheit 250, die zumindest den der Batterie 220 momentan zu entnehmenden elektrischen Energiefluss einstellt. Hierzu ist die EV-Kontrolleinheit 250 mit einer Flugzeug-Kontrolleinheit 170 des Flugzeugs 1 verbunden, im Folgenden FZ-Kontrolleinheit 170, welche den einzustellenden Energiefluss bspw. in Abhängigkeit von einem vom Piloten des Flugzeugs 1 angeforderten Schub vorgibt. Die entsprechenden Einstellungen für die EV-Kontrolleinheit 250 werden über eine Datenverbindung 330, die bspw. mit der elektrischen Versorgungsleitung 310 kombiniert und als gängiger Datenbus gemäß CAN-, ARINC- oder sonstigem geeigneten Standard ausgeführt sein kann, an die EV-Kontrolleinheit 250 übermittelt. In Reaktion hierauf stellt die EV-Kontrolleinheit 250 bspw. über eine entsprechende Einstellung der Leistungselektronik 230 den elektrischen Energiefluss ein, so dass in der Konsequenz die Schuberzeuger 110, 120 den angeforderten Schub bereit stellen.In the case 210 the energy supply device 200 is also a power supply control unit 250 arranged, hereinafter EV control unit 250 at least that of the battery 220 sets the electrical energy flow to be drawn at the moment. This is the EV control unit 250 with an aircraft control unit 170 of the aircraft 1 connected, hereinafter FC control unit 170 , which determines the energy flow to be set, for example, depending on the pilot of the aircraft 1 requested thrust. The corresponding settings for the EV control unit 250 are via a data connection 330 , for example. With the electrical supply line 310 combined and designed as a common data bus according to CAN, ARINC or other suitable standard, to the EV control unit 250 transmitted. In response, the EV control unit 250 for example via a corresponding setting of the power electronics 230 the electrical energy flow, so that as a consequence the thrust generator 110 , 120 provide the requested thrust.

Des Weiteren kann die EV-Kontrolleinheit 250 den Betriebszustand der Batterie 220 überwachen, d.h. insbesondere den Ladezustand SOC („state of charge“) und den üblicherweise als SOH („state of health“) bezeichneten generellen Zustand. Weitere optionale bzw. ggf. vorteilhafte Eigenschaften der EV-Kontrolleinheit 250 werden im Folgenden erläutert.Furthermore, the EV control unit 250 the operating status of the battery 220 monitor, ie in particular the state of charge SOC ("state of charge") and the general state usually referred to as SOH ("state of health"). Further optional or possibly advantageous properties of the EV control unit 250 are explained below.

Die Energieversorgungseinrichtung 200 ist im Unterschied zu üblichen Ausführungen derartiger Energieversorgungseinrichtungen nicht an Bord des Flugzeugs 1 untergebracht, sondern außerhalb des Flugzeugs 1. Insbesondere ist die Energieversorgungseinrichtung 200 nicht direkt am Flugzeugrumpf befestigt, sondern über eine mechanische Verbindung 320 derart beabstandet an das Flugzeug 1 angekoppelt, dass das Flugzeug 1 die Energieversorgungseinrichtung 200 auch im Flug mitführt bzw. hinter sich her schleppt. Um die mechanische Verbindung herstellen zu können, sind am Flugzeug 1 eine mechanische Ankoppelvorrichtung 162 und an der Energieversorgungseinrichtung 200 eine mechanische Koppelvorrichtung 242 vorgesehen. Diese werden mit Hilfe der Verbindung 320 miteinander verbunden, so dass das Flugzeug 1 die somit angekoppelte Energieversorgungseinrichtung 200 zumindest im Flugzustand mitführt und die Energieversorgungseinrichtung 200 dem Flugzeug 1 dementsprechend folgt. Dabei kann der Begriff „folgen“ in diesem Zusammenhang bedeuten, dass der Abstand zwischen dem Flugzeug 1 und der Energieversorgungseinrichtung 200 im Wesentlichen gleich bleibt und dass die Energieversorgungseinrichtung 200 eventuelle Kursänderungen des Flugzeugs 1, d.h. bspw. einen Kurven-, Sink- oder Steigflug etc., mitmacht.The energy supply device 200 In contrast to the usual designs of such energy supply devices, it is not on board the aircraft 1 housed, but outside the aircraft 1 . In particular, the energy supply device 200 not attached directly to the fuselage, but via a mechanical connection 320 so spaced to the aircraft 1 docked that plane 1 the energy supply device 200 also carries or tows behind him in flight. In order to be able to establish the mechanical connection, are on the aircraft 1 a mechanical coupling device 162 and at the energy supply device 200 a mechanical coupling device 242 intended. These are made with the help of the connection 320 connected together so that the plane 1 the energy supply device thus coupled 200 at least in flight and the energy supply device 200 the plane 1 accordingly follows. The term “follow” in this context can mean the distance between the aircraft 1 and the energy supply device 200 remains essentially the same and that the energy supply device 200 possible changes in the course of the aircraft 1 , ie for example a turn, descent or climb, etc., participates.

Natürlich würde das Flugzeug 1 die angekoppelte Energieversorgungseinrichtung 200 auch am Boden, d.h. bspw. vor einem Abheben bzw. nach einer Landung schleppen können. Hierzu ist die Energieversorgungseinrichtung 200 idealerweise mit Rädern o.ä. ausgestattet (nicht dargestellt).Of course the plane would 1 the coupled energy supply device 200 can also tow on the ground, ie for example before take-off or after landing. The energy supply device is for this purpose 200 ideally with wheels or similar equipped (not shown).

Die mechanische Ankoppelvorrichtung 162 des Flugzeugs 1 und/oder die mechanische Koppelvorrichtung 242 der Energieversorgungseinrichtung 200 sind lösbare Vorrichtungen, d.h. bei Bedarf kann die mechanische Verbindung 320 vom Flugzeug 1 und/oder von der Energieversorgungseinrichtung 200 gelöst werden.The mechanical coupling device 162 of the aircraft 1 and / or the mechanical coupling device 242 the energy supply device 200 are detachable devices, ie if necessary the mechanical connection 320 from the plane 1 and / or from the energy supply device 200 be solved.

Dieser Bedarf kann zum einen bspw. dann entstehen, wenn die Energieversorgungseinrichtung 200 im Flugzustand fehlerhaft arbeitet, bspw. im Falle eines Brandes oder einer anderen schwerwiegenden Störung. Dies kann zur Folge haben, dass die Energieversorgungseinrichtung 200 im Flug vom Flugzeug 1 getrennt werden muss. Für eine solche Situation kann sich an Bord des Flugzeugs 1 optional eine Notbatterie 150 des Antriebssystems 100 befinden. Die Notbatterie 150 ist elektrisch mit den Elektromotoren 111, 121 verbunden, wozu sie bspw. an das Leitungssystem 130 bzw. an die bereits beschriebenen elektrischen Leitungen 113, 123 angeschlossen sein kann, um ggf. elektrische Energie in diese Leitungen 113, 123 einzuspeisen. Die Notbatterie 150 ist dazu ausgelegt, die Motoren 111, 121 in einem Notfallbetrieb über einen gewissen Zeitraum mit elektrischer Energie zu versorgen, so dass idealerweise zumindest eine nächstgelegene Landemöglichkeit angeflogen werden kann. Der Notfallbetrieb kann bspw. dann eintreten, wenn die eigentliche Energieversorgungseinrichtung 200 aus irgendeinem Grund und in irgendeiner Ausprägung fehlerhaft arbeitet, so dass den Motoren 111, 121 über die elektrischen Ankoppelvorrichtung 161 keine elektrische Energie mehr zur Verfügung gestellt werden kann. Dies beinhaltet auch die Situation, dass die Energieversorgungseinrichtung 200 gänzlich entkoppelt bzw. verloren ist. Im Notfallbetrieb liefert also die Energieversorgungseinrichtung 200 nicht mehr ausreichend elektrische Energie, um das Flugzeug 1 sicher weiter zu fliegen.On the one hand, this requirement can arise, for example, when the energy supply device 200 works incorrectly in flight, for example in the event of a fire or other serious malfunction. This can have the consequence that the energy supply device 200 in flight from the plane 1 must be separated. For such a situation you can get on board the aircraft 1 optionally an emergency battery 150 of the drive system 100 are located. The emergency battery 150 is electric with the electric motors 111 , 121 connected, for which purpose it is connected to the pipe system 130 or to the electrical lines already described 113 , 123 can be connected to, if necessary, electrical energy in these lines 113 , 123 feed. The emergency battery 150 is designed to power the engines 111 , 121 to be supplied with electrical energy in an emergency operation over a certain period of time, so that ideally at least one landing possibility closest to you can be approached. Emergency operation can occur, for example, when the actual energy supply device 200 for some reason and in some form works incorrectly, so the engines 111 , 121 via the electrical coupling device 161 no more electrical energy can be made available. This also includes the situation that the energy supply device 200 is completely decoupled or lost. The energy supply device therefore delivers in emergency operation 200 no longer sufficient electrical energy to power the aircraft 1 safe to fly on.

Zum anderen kann aufgrund der Lösbarkeit der mechanischen Verbindung 320 bspw. nach einer Landung des Flugzeugs 1 die in diesem Fall typischerweise im Wesentlichen entladene Energieversorgungseinrichtung 200 ohne besonderen Aufwand gegen eine aufgeladene Energieversorgungseinrichtung 200 ausgetauscht werden, so dass das Flugzeug 1 ohne besondere, speziell durch ein Aufladen der Energieversorgungseinrichtung 200 bewirkte Wartezeiten wieder starten kann. In gleicher Weise und im Wesentlichen aus den gleichen Gründen sind auch, wie oben bereits erwähnt, die elektrische Koppelvorrichtung 241 der Energieversorgungseinrichtung 200 und/oder die elektrische Ankoppelvorrichtung 161 des Flugzeugs 1 lösbare Vorrichtungen, so dass zumindest eine der jeweiligen Verbindungen 161, 241 mit der elektrischen Versorgungsleitung 310 trennbar ist.On the other hand, due to the releasability of the mechanical connection 320 for example after the aircraft has landed 1 the energy supply device that is typically essentially discharged in this case 200 without any special effort against a charged energy supply device 200 be exchanged so that the plane 1 without special, especially by charging the energy supply device 200 caused waiting times can start again. As already mentioned above, the electrical coupling device is also in the same way and essentially for the same reasons 241 the energy supply device 200 and / or the electrical coupling device 161 of the aircraft 1 detachable devices so that at least one of the respective connections 161 , 241 with the electrical supply line 310 is separable.

Die mechanische Verbindung 320 kann in einer ersten Ausführung bspw. ein entsprechend ausgelegtes Schleppseil sein, bspw. ein Stahlseil. Dieses Seil 320 weist an seinen Enden Vorrichtungen auf, mit denen das Seil 320 lösbar an die mechanische Ankoppelvorrichtung 162 des Flugzeugs 1 bzw. an die mechanische Koppelvorrichtung 242 der Energieversorgungseinrichtung 200 verbunden werden kann. Derartige Vorrichtungen sind hinlänglich bekannt, bspw. aus dem Segelflug, werden daher an dieser Stelle nicht weiter erläutert. Aufgrund der Elastizität und einer seilartigen mechanischen Verbindung 320 besteht grundsätzlich die Gefahr, dass die vom Flugzeug 1 gezogene Energieversorgungseinrichtung 200 mit dem Flugzeug 1 kollidiert, wenn dieses aus irgendeinem Grund bspw. langsamer wird. Die EV-Kontrolleinheit 250 überwacht daher mit Hilfe einer Sensorik 260 insbesondere während des Fluges den Abstand zwischen Energieversorgungseinrichtung 200 und Flugzeug 1. Wenn das Flugzeug 1 langsamer wird und/oder der Abstand einen vorgebbaren Mindestabstand unterschreitet kann die EV-Kontrolleinheit 250 Stör- bzw. Bremsklappen 214 aktivieren und die Energieversorgungseinheit 200 so abbremsen.The mechanical connection 320 can in a first embodiment be, for example, a correspondingly designed tow rope, for example a steel cable. This rope 320 has at its ends devices with which the rope 320 detachable to the mechanical coupling device 162 of the aircraft 1 or to the mechanical coupling device 242 the energy supply device 200 can be connected. Such devices are well known, for example from gliding, and are therefore not explained further at this point. Due to the elasticity and a rope-like mechanical connection 320 there is always a risk of being taken off the plane 1 pulled energy supply device 200 by plane 1 collides if it slows down for any reason, for example. The EV control unit 250 therefore monitors with the help of a sensor system 260 in particular during the flight the distance between the energy supply device 200 and airplane 1 . When the plane 1 The EV control unit can become slower and / or the distance falls below a predeterminable minimum distance 250 Spoilers or airbrakes 214 activate and the power supply unit 200 so slow down.

Um jedoch zu verhindern, dass die mitgeführte Energieversorgungseinrichtung 200 insbesondere während des Fluges mit dem Flugzeug 1 kollidiert, kann die mechanische Verbindung 320 alternativ als weitestgehend starre Verbindung ausgeführt sein. Dies soll insbesondere bedeuten, dass die weitestgehend starre Verbindung 320 in ihrer Längsrichtung nur wenig gestaucht werden kann. Eine gewisse Elastizität sollte jedoch sowohl in Längsrichtung als auch hinsichtlich einer eventuellen Verbiegbarkeit gegeben sein, um einem Bruch der Verbindung 320 bei besonderer Belastung vorzubeugen, was bspw. bei extremen Beschleunigungen und Richtungsänderungen des Flugzeugs 1 eintreten kann. Für den Fall, dass die mechanische Verbindung 320 als derartige weitestgehend starre Verbindung ausgebildet ist, sind die mechanische Ankoppelvorrichtung 162 des Flugzeugs und/oder die mechanische Koppelvorrichtung 242 der Energieversorgungseinrichtung 200 derart ausgebildet, dass an der jeweiligen Ankoppelstelle zwischen der mechanischen Verbindung 320 und der Koppelvorrichtung 242 der Energieversorgungseinrichtung 200 bzw. der Ankoppelvorrichtung 162 des Flugzeugs 1 bspw. wie bei einem Kugelgelenk Bewegungsfreiheitsgrade gegeben sind. Bspw. kann also das betroffene Ende der mechanischen Verbindung 320 als weitestgehend kugelförmiger Gelenkkopf und die Koppelvorrichtung 242 bzw. die Ankoppelvorrichtung 162 als entsprechende Gelenkpfanne ausgebildet sein.However, to prevent the energy supply device being carried 200 especially during the flight by plane 1 collides, the mechanical connection can 320 alternatively, be designed as a largely rigid connection. This should mean in particular that the largely rigid connection 320 can be compressed only a little in their longitudinal direction. However, a certain elasticity should be given both in the longitudinal direction and with regard to possible bendability in order to prevent the connection from breaking 320 to prevent in the event of particular stress, for example in the event of extreme accelerations and changes in direction of the aircraft 1 can occur. In the event that the mechanical connection 320 is designed as such a largely rigid connection, the mechanical coupling device 162 of the aircraft and / or the mechanical coupling device 242 the energy supply device 200 designed so that at the respective coupling point between the mechanical connection 320 and the coupling device 242 the energy supply device 200 or the coupling device 162 of the aircraft 1 For example, as with a ball joint, degrees of freedom of movement are given. E.g. so can the affected end of the mechanical connection 320 as a largely spherical joint head and the coupling device 242 or the coupling device 162 be designed as a corresponding socket joint.

Da die Energieversorgungseinrichtung 200 vom Flugzeug 1 insbesondere im Flug mitgeführt bzw. geschleppt werden soll, ist die Energieversorgungseinrichtung 200 mit Mitteln ausgestattet, mit denen Flugeigenschaften der Energieversorgungseinrichtung 200 bewirkbar und insbesondere mit Hilfe der EV-Kontrolleinheit 250 der Energieversorgungseinrichtung 200 beeinflussbar sind. Unter „Flugeigenschaften“ werden dabei zumindest ein Auftrieb sowie eine Flugrichtung sowie ggf. eine Fluggeschwindigkeit der Energieversorgungseinrichtung 200 verstanden. Das Gehäuse 210 der Energiespeichereinrichtung 200 ist dementsprechend derart ausgebildet, dass es im gegenüber der Umgebung bewegten Zustand der Energiespeichereinrichtung 200, d.h. insbesondere im Flugzustand, den Auftrieb für die Energieversorgungseinrichtung 200 erzeugt. Hierzu sind entsprechende Flügel 211 am Gehäuse 210 vorgesehen. Zusätzlich können eine oder mehrere Vorrichtungen 212 zur Beeinflussung der Flugrichtung der Energieversorgungseinrichtung 200 vorgesehen sein, bspw. Seiten-, Höhen und/oder Querruder. Zur Beeinflussung der Fluggeschwindigkeit können die Mittel bspw. auch die oben eingeführten Stör- bzw. Bremsklappen 214 umfassen.As the energy supply device 200 from the plane 1 in particular to be carried or towed in flight is the energy supply device 200 equipped with means with which the flight characteristics of the energy supply device 200 achievable and in particular with the help of the EV control unit 250 the energy supply device 200 can be influenced. “Flight characteristics” includes at least lift and a flight direction and, if applicable, a flight speed of the energy supply device 200 Understood. The case 210 the energy storage device 200 is accordingly designed such that it is in the moved state of the energy storage device in relation to the environment 200 , ie especially in flight, the lift for the energy supply device 200 generated. There are corresponding wings for this 211 on the housing 210 intended. In addition, one or more devices 212 to influence the flight direction of the energy supply device 200 be provided, for example rudder, elevator and / or ailerons. To influence the airspeed, the means can, for example, also use the spoilers or airbrakes introduced above 214 include.

Optional kann die Energieversorgungseinrichtung 200 zusätzlich einen eigenen Schuberzeuger 213 umfassen, welcher zur Beeinflussung der Flugeigenschaften steuerbar sind. Im Fall des Vorhandenseins eines eigenen Schuberzeugers 213 umfassen die „Flugeigenschaften“ also zusätzlich zum Auftrieb und zur Flugrichtung auch die Fluggeschwindigkeit der Energieversorgungseinrichtung 200.Optionally, the energy supply device 200 in addition, its own thrust generator 213 include, which are controllable to influence the flight characteristics. In the case of the presence of its own thruster 213 In addition to the lift and the direction of flight, the “flight characteristics” also include the flight speed of the energy supply device 200 .

Der Schuberzeuger 213 der Energieversorgungseinrichtung 200, der in der 1 aufgrund der verschiedenen Realisierungsmöglichkeiten lediglich schematisch dargestellt ist, kann bspw. als elektrischer Schuberzeuger ausgebildet sein, also bspw. einen Elektromotor und einen Propeller aufweisen. Eine vorteilhafte Realisierungsform des Schuberzeugers 213 wäre diejenige nach Bauart eines Klapptriebwerkes, d.h. in Form eines im Rumpf bzw. im Gehäuse 210 der Energiespeichereinrichtung 200 versenkbaren Antriebs, wie es bspw. im Segelflug eingesetzt wird.The thrust generator 213 the energy supply device 200 , the Indian 1 is only shown schematically due to the various implementation options, can be designed, for example, as an electric thrust generator, that is, for example, have an electric motor and a propeller. An advantageous embodiment of the thrust generator 213 would be that of a retractable engine design, ie in the form of one in the fuselage or in the housing 210 the energy storage device 200 retractable drive, as it is used, for example, in gliding.

Zusammenfassend umfassen die Mittel zur Beeinflussung der Flugeigenschaften demnach zumindest Flügel 211 zum Erzeugen von Auftrieb. Zusätzlich können die Mittel vorteilhafterweise Seiten-, Höhen und/oder Querruder 212 zur Beeinflussung der Flugrichtung und/oder ggf. einen Schuberzeuger 213 umfassen. Dabei werden die Mittel 211, 212, und/oder 213 von der EV-Kontrolleinheit 250 derart gesteuert, dass gewünschte Flugeigenschaften der Energieversorgungseinrichtung 200 erzielt werden. Die EV-Kontrolleinheit 250 kann insbesondere für den Fall, dass die mechanische Verbindung 320 nicht starr ist, derart eingerichtet sein, dass sie die Mittel zur Beeinflussung der Flugeigenschaften derart einstellt, dass der Abstand zwischen dem Energiespeicher 200 und dem Flugzeug 1 einen vorgegebenen Mindestabstand nicht unterschreitet.In summary, the means for influencing the flight characteristics accordingly comprise at least wings 211 to generate buoyancy. In addition, the means can advantageously have rudder, elevator and / or ailerons 212 to influence the flight direction and / or possibly a thrust generator 213 include. Thereby the means 211 , 212 , and or 213 from the EV control unit 250 controlled in such a way that the desired flight characteristics of the energy supply device 200 be achieved. The EV control unit 250 can be especially in the event that the mechanical connection 320 is not rigid, be set up in such a way that it adjusts the means for influencing the flight characteristics in such a way that the distance between the energy store 200 and the plane 1 does not fall below a specified minimum distance.

Die EV-Kontrolleinheit 250 kann die genannten Mittel 211, 212 und/oder 213 bspw. entsprechend der Funktionsweise einer Verfolgungssteuerung derart beeinflussen, dass die Energieversorgungseinrichtung 200 dem vorausfliegenden Flugzeug 1 folgt. Hierzu kann die EV-Kontrolleinheit 250 über den Datenbus 330 entsprechende Steuersignale von der FZ-Kontrolleinheit 170 des Flugzeugs 1 erhalten. Alternativ kann die Energieversorgungseinrichtung 200 bspw. auf die bereits erwähnte Sensorik 260 zurückgreifen, welche in diesem Fall die Relativposition des Flugzeugs 1 bzgl. der Energieversorgungseinrichtung 200 sowie momentane Flugbewegungen etc. des Flugzeugs 1 detektiert und an die EV-Kontrolleinheit 250 übermittelt. Diese wertet die Sensordaten aus und generiert daraus die entsprechenden Steuersignale zur Beeinflussung der zur Verfolgung des Flugzeugs 1 benötigten Flugeigenschaften der Energieversorgungseinrichtung 200.The EV control unit 250 can use the said means 211 , 212 and or 213 For example, influence in accordance with the functioning of a tracking control in such a way that the energy supply device 200 the aircraft ahead 1 follows. The EV control unit can do this 250 via the data bus 330 corresponding control signals from the FC control unit 170 of the aircraft 1 receive. Alternatively, the energy supply device 200 for example on the already mentioned sensors 260 fall back, which in this case is the relative position of the aircraft 1 Regarding the energy supply device 200 as well as current flight movements etc. of the aircraft 1 detected and sent to the EV control unit 250 transmitted. This evaluates the sensor data and uses it to generate the corresponding control signals to influence the tracking of the aircraft 1 required flight characteristics of the energy supply device 200 .

Insbesondere für den Fall, dass die Mittel zur Beeinflussung der Flugeigenschaften den Schuberzeuger 213 aufweisen, ist der Energieversorgungseinrichtung 200 mit Hilfe der EV-Kontrolleinheit 250 eine kontrollierte, autarke Heimkehr bspw. zu einem geeigneten Landeplatz möglich. Für den Fall, dass kein Schuberzeuger, sondern bspw. nur die Vorrichtungen 212 zur Beeinflussung der Flugrichtung sowie die Flügel 211 vorgesehen sind, ist eine solche kontrollierte Heimkehr zu einem bestimmten Landeplatz nicht unbedingt zu gewährleisten, jedoch kann weitestgehend sichergestellt werden, dass die Energieversorgungseinrichtung 200 nach einer Trennung vom Flugzeug 1 zumindest nicht abstürzt, sondern kontrolliert landet. Grundsätzlich könnte ein solches Szenario, in dem eine kontrollierte Landung vorteilhaft wäre, bspw. dann eintreten, wenn die Energieversorgungseinrichtung 200 wie oben beschrieben aufgrund einer Fehlfunktion vom Flugzeug 1 abgekoppelt werden muss.In particular in the event that the means for influencing the flight characteristics the thrust generator 213 have, is the energy supply device 200 with the help of the EV control unit 250 a controlled, self-sufficient return home, e.g. to a suitable landing site, is possible. In the event that no thrust generator, but for example only the devices 212 to influence the flight direction and the wings 211 are provided, such a controlled return home to a specific landing site cannot be guaranteed, but it can be ensured as far as possible that the energy supply facility 200 after a separation from the plane 1 at least not crashes, but lands in a controlled manner. In principle, such a scenario, in which a controlled landing would be advantageous, could occur, for example, when the energy supply device 200 as described above due to an aircraft malfunction 1 must be disconnected.

Aufgrund dessen, dass die Batterie 220 und ggf. die Leistungselektronik 230 nicht mehr integrativer Teil des Flugzeugs 1 sind, ergibt sich eine Reihe von Vorteilen für das Flugzeug 1. Bspw. sinkt das Sicherheitsrisiko für das Flugzeug 1 aufgrund einer wegen der Auslagerung der brandanfälligen Komponenten geringeren Brandlast an Bord des Flugzeugs 1. Weiterhin kann die Zuladung des Flugzeugs 1 wesentlich erhöht werden, da mit der Batterie 220 und mit der Leistungselektronik 230 gewichtsintensive Bauteile des Antriebssystems 100 ausgelagert sind. In diesem Zuge steigt auch der für die Zuladung zur Verfügung stehende Laderaum an Bord des Flugzeugs 1. Durch die Lösbarkeit der mechanischen Verbindung 320 sowie der elektrischen Verbindungen 310, 330 ist schließlich sichergestellt, dass das Bereitstellen einer voll aufgeladenen Energieversorgungseinrichtung 200 nach einer Landung und vor einem erneuten Start des Flugzeugs 1 in kürzester Zeit möglich ist, da die entladene Energieversorgungseinrichtung 200 ohne größere Aufwände vom Flugzeug 1 getrennt und eine idealerweise bereits bereit stehende, voll aufgeladene Energieversorgungseinrichtung 200 ebenfalls ohne größere Aufwände an das Flugzeug 1 angekoppelt werden kann.Because of that the battery 220 and possibly the power electronics 230 no longer an integral part of the aircraft 1 there are a number of advantages for the aircraft 1 . E.g. reduces the safety risk for the aircraft 1 due to a lower fire load on board the aircraft due to the relocation of the fire-prone components 1 . Furthermore, the payload of the aircraft 1 be increased significantly as with the battery 220 and with power electronics 230 weight-intensive components of the drive system 100 are outsourced. At the same time, the cargo space on board the aircraft that is available for loading increases 1 . Due to the releasability of the mechanical connection 320 as well as the electrical connections 310 , 330 it is finally ensured that the provision of a fully charged energy supply device 200 after a landing and before the aircraft takes off again 1 is possible in the shortest possible time, since the discharged energy supply device 200 without major effort from the plane 1 separated and ideally a fully charged energy supply device that is already available 200 also without major effort on the aircraft 1 can be coupled.

Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, befindet sich die Leistungselektronik 230 wie auch die Batterie 220 an Bord bzw. innerhalb des Gehäuses 210 der Energieversorgungseinrichtung 200. Alternativ kann die Leistungselektronik 230 natürlich an Bord des Flugzeugs 1 vorgesehen sein. Die Unterbringung an Bord der Energieversorgungseinrichtung 200 bringt jedoch den Vorteil mit sich, dass sich damit diejenigen Komponenten, welche einer vergleichsweise hohen Brandgefahr unterliegen, nicht an Bord des Flugzeugs 1 befinden.Preferably, but not necessarily, the power electronics are located 230 as does the battery 220 on board or within the housing 210 the energy supply device 200 . Alternatively, the power electronics 230 on board the plane, of course 1 be provided. Accommodation on board the energy supply facility 200 however, it has the advantage that those components which are subject to a comparatively high risk of fire are not on board the aircraft 1 are located.

Die elektrischen Verbindungen 310, 330 und die mechanische Verbindung 320 sind derart dimensioniert, dass für den Fall, dass die mechanische Verbindung 320 bereits unter mechanischer Spannung steht bzw. ihre maximale Länge aufweist, so dass sich die Energieversorgungseinrichtung 200 im gemäß der Länge der mechanischen Verbindung 320 maximal möglichen Abstand vom Flugzeug 1 befindet, die elektrischen Verbindungen 310, 330 noch nicht unter mechanischer Spannung stehen. Für den Fall, dass die mechanische Verbindung 320 seilartig ist, ist der Abstand zwischen Flugzeug 1 und Energieversorgungseinrichtung 200 in gewissem Maße flexibel, kann jedoch nicht größer werden als die maximale Länge der seilartigen mechanischen Verbindung 320.The electrical connections 310 , 330 and the mechanical connection 320 are dimensioned in such a way that in the event that the mechanical connection 320 is already under mechanical tension or has its maximum length, so that the energy supply device 200 im according to the length of the mechanical connection 320 maximum possible distance from the aircraft 1 located, the electrical connections 310 , 330 are not yet under mechanical tension. In the event that the mechanical connection 320 is rope-like is the distance between aircraft 1 and energy supply device 200 Flexible to some extent, but cannot be larger than the maximum length of the rope-like mechanical connection 320 .

Claims

An energy supply device (200) for an electrically powered aircraft (1) for supplying an electrical thrust generator (110, 120) of the aircraft (1) with electrical energy during a flight condition of the aircraft (1) - An electrical coupling device (241) for releasably electrically connecting the energy supply device (200) to the aircraft (1), so that electrical energy for supplying the electrical thrust generator (110, 120) of the aircraft (1) from the energy supply device (200) to the electrical thrust generator (110, 120) is transferable, - A mechanical coupling device (242) for releasably coupling the energy supply device (200) to the outside of the aircraft 81) and in particular at a distance from the aircraft (1), the mechanical coupling device (242) being designed in such a way that the aircraft (1) with the mechanical coupling device (242) to the aircraft (1) coupled energy supply device (200) at least in flight.

Energy supply device (200) according to Claim 1 , characterized in that the energy supply device (200) has means (211, 212, 213, 214, 250) with which the flight characteristics of the energy supply device (200) can be influenced.

Energy supply device (200) according to Claim 2 , characterized in that the means (211, 212, 213, 214, 250) comprise a thrust generator (213) for accelerating the energy supply device (200) and / or brake flaps (214) for braking the energy supply device (200).

Energy supply device (200) according to one of the Claims 2 to 3 , characterized in that the means (211, 212, 213, 214, 250) comprise one or more devices (212) for influencing a flight direction of the energy supply device (200).

Energy supply device (200) according to one of the Claims 2 to 4th that the means (211, 212, 213, 214, 250) comprise wings (211) which are attached to the energy supply device (200) in such a way that they provide a lift for the energy supply device (200) in particular when the energy supply device (200) is in motion ) produce.

Energy supply device (200) according to one of the Claims 2 to 5 , characterized in that the means (211, 212, 213, 214, 250) comprise a control unit (250) which influences the flight characteristics of the energy supply device (200) in the flight state in such a way that the energy supply device (200) executes desired flight movements.

Energy supply device (200) according to Claim 6 characterized in that the control unit (250) - is set up to receive control signals from the aircraft (1) via a data interface (330) and, based on the received control signals, to influence the flight characteristics of the energy supply device (200), and / or - as tracking control is designed and influences the flight characteristics of the energy supply device (200) in the flight state such that the energy supply device (200) follows the aircraft (1).

Energy supply device (200) according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the energy supply device (200) has an electrical energy source (220) for providing the electrical energy for the electrical thrust generator of the aircraft.

Energy supply device (200) according to Claim 8 , characterized in that the energy supply device (200) has a device (230) for energy conversion, which is designed to convert electrical energy provided by the electrical energy source (220) into electrical energy usable by the electrical thrust generator (110, 120) walk.

Aircraft (1) with an electric drive system (100) which has an electric thrust generator (110, 120), and with a connecting device (160) for connecting to an energy supply device (200) according to one of the Claims 1 to 9 for supplying the electrical thrust generator (110, 120) with the electrical energy, wherein the connecting device (160) comprises: - an electrical coupling device (161) for releasably connecting the electrical thrust generator (110, 120) to the Energy supply device (200), so that the electrical energy for supplying the electrical thrust generator (110, 120) can be transmitted from the energy supply device (200) to the electrical thrust generator (110, 120), - a mechanical coupling device (162) for releasably coupling the energy supply device (200) on the outside of the aircraft (1), the mechanical coupling device (162) being designed in such a way that the aircraft (1) uses the energy supply device (200) coupled to the aircraft (1) with the mechanical coupling device (162) at least in flight carries.

Aircraft (1) according to Claim 10 , characterized in that an emergency battery (150) is provided on board the aircraft (1), which can be electrically connected to the electric thrust generator (110, 120) at least in emergency operation of the electric drive system (100) and which is designed to at least to provide sufficient electrical emergency energy for a safe landing of the aircraft (1).

Aircraft (1) according to one of the Claims 10 to 11 , characterized in that - the energy supply device (200) has means (211, 212, 213, 214, 250) for influencing flight characteristics of the energy supply device (200) and - a control system (250, 170) comprising a control unit (250) of the energy supply device (200) and / or a control unit (170) of the aircraft (1) is provided, the control system (250, 170) being set up to influence the means (211, 212, 213, 214, 250) in such a way that the energy supply device (200) executes desired flight movements.

Aircraft (1) according to Claim 12 , characterized in that - the control unit (250) of the energy supply device (200) is set up to receive control signals from the control unit (170) of the aircraft (1) via a data interface (330) and, based on the received control signals, the means (211, 212, 213, 214, 250) to influence flight characteristics of the energy supply device (200), and / or - the control unit (250) of the energy supply device (200) is set up to include sensor data via a sensor system (260) of the energy supply device (200) determine a relative movement and / or a relative position of the aircraft (1) relative to the energy supply device (200) and, based on the sensor data, control the means (211, 212, 213, 214, 250) for influencing flight characteristics of the energy supply device (200).

Aircraft (1) according to one of the Claims 10 to 13 , characterized in that - the electrical coupling device (161) of the aircraft (1) is connected to the electrical coupling device (241) of the energy supply device (200) via an electrical supply line (310), so that the electrical energy from the energy supply device (200) can be transmitted to the electrical thrust generator (110, 120) of the aircraft (1), - the mechanical coupling device (162) of the aircraft (1) is connected to the mechanical coupling device (242) of the energy supply device (200) via a mechanical connection (320) , wherein the mechanical connection (320) and the coupling device (242) and the coupling device (162) are designed such that the aircraft (1) can carry the energy supply device (200) at a distance from the aircraft (1) when in flight.

Aircraft (1) according to one of the Claims 10 to 14th , characterized in that the electrical supply line (310) is longer than the mechanical connection (320) in the extended state.