DE102021003751B3 - VEHICLE WITH A ROTARY WING KINEMATICS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein flug- und straßenverkehrstaugliches Fahrzeug (1) mit einer Längs-, einer Quer- und einer Hochachse (x,y,z) für ein Flugwerk (10) und ein Fahrwerk (11) mit einer Drehflügelkinematik für zwei sich über eine Länge (g) oder über eine Höhe (h) erstreckende Rotormodule (2), die jeweils mindestens zwei bügelförmig oder bogenförmig ausgebildete Rotorblätter (A) aufweisen. Erfindungsgemäß ist das Rotorblatt (A) in einem Umlauf des Rotormoduls (2) mittels der Aktoren (20) derart verstellbar, dass in mindestens einem Längsabschnitt (A1-An) der Länge (g) oder der Höhe (h) des Längsträgers (21) die Saugseite (-) und die Druckseite (+) des asymmetrischen Flügelprofils (201) an einem im Umkreis von 360 Grad frei einstellbaren Durchmesser mit Wendepunkten (P,P') zweimal die Orientierung von der Außenseite zu der Innenseite der jeweiligen Umlaufbahn (U,U') wechselt, wobei die Rotormodule (2) mit gegensinniger Drehrichtung (T,T') auf getrennten Umlaufbahnen (U,U') mit Radien (r2,r3) und mit jeweils mindestens zwei Rotorblättern (A) um eine gemeinsame, von einer der Achsen (x,y,z) gebildeten Rotationsachse (t) rotieren und jeweils von zwei konzentrisch und koaxial zu der Rotationsachse (t) der Rotormodule (2) angeordneten Motorgeneratoren (13) angetrieben werden.The invention relates to a vehicle (1) suitable for air and road traffic, having a longitudinal, a transverse and a vertical axis (x,y,z) for an airframe (10) and a chassis (11) with rotary wing kinematics for two over one Length (g) or over a height (h) extending rotor modules (2), each having at least two bow-shaped or arc-shaped rotor blades (A). According to the invention, the rotor blade (A) can be adjusted in one revolution of the rotor module (2) by means of the actuators (20) in such a way that in at least one longitudinal section (A1-An) the length (g) or the height (h) of the longitudinal beam (21) the suction side (-) and the pressure side (+) of the asymmetric airfoil (201) on a diameter freely adjustable within 360 degrees with turning points (P,P') twice the orientation from the outside to the inside of the respective orbit (U, U ') alternates, with the rotor modules (2) with opposite directions of rotation (T, T') on separate orbits (U, U') with radii (r2, r3) and each with at least two rotor blades (A) around a common, from one of the axes (x,y,z) and are each driven by two motor generators (13) arranged concentrically and coaxially to the axis of rotation (t) of the rotor modules (2).
Description
Die Erfindung betrifft ein flug- und straßenverkehrstaugliches Fahrzeug mit einer Längs-, einer Quer- und einer Hochachse für ein Flugwerk und ein Fahrwerk und mit einer Drehflügelkinematik nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere für zwei sich über eine Länge oder über eine Höhe erstreckende Rotormodule, die mit jeweils gegensinniger Drehrichtung auf getrennten Umlaufbahnen mit unterschiedlichen Radien für jeweils mindestens zwei Rotorblätter um eine von der Längs-, Quer- oder Hochachse gebildete Rotationsachse rotieren und von zwei konzentrisch und koaxial zu der Rotationsachse angeordneten Motorgeneratoren angetrieben werden. Die Rotorblätter weisen jeweils einen in sich starren Längsträger mit mehreren Längsabschnitten für die Aufnahme einer Mehrzahl von Aktoren auf und haben ein variables asymmetrisches Flügelprofil mit einer sich zwischen einer Nase und einer Hinterkante erstreckenden Profilsehne. In einem Umlauf des Rotormoduls ist das Rotorblatt mittels der Aktoren derart verstellbar, dass in mindestens einem Längsabschnitt der Länge oder der Höhe des Rotormoduls die Saugseite und die Druckseite des asymmetrischen Flügelprofils an einem Durchmesser mit Wendepunkten zweimal die Orientierung von der Außenseite zu der Innenseite der Umlaufbahn wechselt. Dabei weist das variable Flügelprofil in einer Übergangsstellung an den Wendepunkten temporär ein mit seiner Profilsehne tangential zu den Umlaufbahnen ausgerichtetes, symmetrisches Flügelprofil auf. Die Stellung des Durchmessers mit den Wendepunkten ist quer zu der Fahrtrichtung des Fahrzeugs so einstellbar, dass in beiden Hälften der Umlaufbahnen der beiden Rotormodule aus der von dem asymmetrischen Flügelprofil aerodynamisch erzeugten Auftriebskraft eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs wirkende Schubkraft ableitbar ist. Das flug- und straßenverkehrstaugliche Fahrzeug entspricht als Luftfahrzeug einem Drehflügelfahrzeug oder einem Hubschrauber und kann als ein Lufttaxi für Passagiere oder als eine Drohne z.B. für den Lieferverkehr oder für die Verkehrsüberwachung genutzt werden, während das Fahrzeug eine im Rahmen der Erfindung nicht näher betrachtete Brems- und Beleuchtungsanlage hat, sodass das Fahrzeug als Taxi oder als Lieferfahrzeug am Straßenverkehr teilnehmen und von einer Parkposition aus abheben kann.The invention relates to a vehicle suitable for air and road traffic with a longitudinal, a transverse and a vertical axis for an airframe and a landing gear and with rotary wing kinematics according to the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Die Notwendigkeit, alternative, CO2-freie Antriebe für Fahrzeuge und Flugzeuge bereitzustellen, hat zu einem Umbruch der Mobilitätskonzepte für den Fahr- und Flugverkehr geführt. Leistungsfähige Lithium-Ionen-Akkumulatoren und Brennstoffzellen ermöglichen es, Fahrzeuge und Flugzeuge elektrisch zu betreiben. Im Bereich der Kleinflugzeuge ist eine stürmische Entwicklung mit zahlreichen Startups zu verzeichnen. Im Wettbewerb nehmen unterschiedliche Lösungen für Kleinflugzeuge, die auch als Flugtaxen bezeichnet werden, am Marktgeschehen teil. Bereits ein Kleinflugzeug mit etwa einer Tonne Startgewicht benötigt eine Tragfläche von 16 qm und 11 m Spannweite, um genügend Auftrieb für den Flugbetrieb zu erzeugen. Die damit verbundenen Abmessungen eines Flugzeugs sind mit den im Straßenverkehr erlaubten Abmessungen für Fahrzeuge nicht vereinbar. Deswegen nutzen sogenannte Flugautos unterschiedliche Klapp- und Faltmechanismen, um das Fahrzeug für den Straßenverkehr zu verkleinern. Derartige Faltflugzeuge können nach heutigem Stand der Technik so kompakt gefaltet werden, dass sie am Straßenverkehr teilnehmen können. Für den Wechsel in den Flugbetrieb ist jedoch eine Startbahn und ein Flughafen erforderlich. Bekannt sind auch Drehflügelkonzepte, bei denen der für einen Schiffsantrieb entwickelte Voith-Schneiderpropeller für den Flugbetrieb adaptiert wird. Der Voith-Schneiderpropeller hat eine Kinematik, bei der ein symmetrisches Rotorblattprofil mittels eines von Stangen gebildeten Getriebes in einem Umlauf des Rotors so verstellt wird, dass in beiden Hälften der Umlaufbahn eine Schubkraft in Fahrtrichtung erzeugt wird. Im Bereich der Schiffsantriebe ist dabei von Nachteil, dass die Fahrtgeschwindigkeit des Wasserfahrzeugs auf etwa sieben Knoten beschränkt ist. Der Voith-Schneiderpropeller ist deswegen ein Nischenprodukt für Schlepper und Bugsierfahrzeuge. Die Drehzahl des mechanischen Getriebes ist beschränkt. Für eine Nutzung des Voith-Schneiderpropellers als Flugzeugpropeller sind jedoch höhere Drehzahlen im Bereich von 800 Umdrehungen/min und mehr erforderlich, um die Drehflügelkinematik für den Flugbetrieb eines Flugzeugs nutzen zu können. Dabei bleibt die fluiddynamische Charakteristik des Voith-Schneiderpropellers mit seinen Vor- und Nachteilen erhalten. Vorteilhaft ist die Möglichkeit der schnellen Richtungsänderung für die Schubkraft. Nachteilig dagegen sind die begrenzte Drehzahl und die mit zunehmender Fahrtgeschwindigkeit abnehmende Wirksamkeit. Dazu kommt die Tatsache, dass ein symmetrisches Flügelprofil nur etwa zwei Drittel des Auftriebs eines asymmetrischen Flügelprofils erzeugen kann.The need to provide alternative, CO2-free drives for vehicles and aircraft has led to a radical change in mobility concepts for road and air traffic. Efficient lithium-ion accumulators and fuel cells make it possible to operate vehicles and airplanes electrically. In the field of small aircraft, there has been rapid development with numerous start-ups. Different solutions for small aircraft, also known as flight taxis, compete in the market. Even a small aircraft with a take-off weight of around one ton needs a wing of 16 square meters and a wingspan of 11 meters in order to generate enough lift for flight operations. The associated dimensions of an aircraft are not compatible with the dimensions permitted for vehicles on the road. That is why so-called flying cars use different folding and folding mechanisms to make the vehicle smaller for road traffic. According to the current state of the art, such folding aircraft can be folded so compactly that they can take part in road traffic. However, a runway and an airport are required for the change to flight operations. Rotary wing concepts are also known in which the Voith-Schneiderpropeller developed for ship propulsion is adapted for flight operations. The Voith Schneiderpropeller has kinematics in which a symmetrical rotor blade profile is adjusted by means of a gear formed by rods in one rotation of the rotor in such a way that thrust is generated in both halves of the orbit in the direction of travel. In the area of ship propulsion systems, the disadvantage is that the watercraft's speed is limited to around seven knots. The Voith Schneiderpropeller is therefore a niche product for tractors and towing vehicles. The speed of the mechanical transmission is limited. However, higher speeds in the range of 800 rpm and more are required to use the Voith Schneider propeller as an aircraft propeller in order to be able to use the rotary wing kinematics for flight operations of an aircraft. The fluid-dynamic characteristics of the Voith-Schneiderpropeller with its advantages and disadvantages are retained. The ability to quickly change the direction of the thrust is advantageous. On the other hand, the limited speed and the decreasing effectiveness with increasing driving speed are disadvantageous. Added to this is the fact that a symmetrical airfoil can only generate about two-thirds of the lift of an asymmetrical airfoil.
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Aufgabenstellungtask
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug mit einer neuartigen Drehflügelkinematik zu finden, das im Straßenverkehr als ein PKW nutzbar ist und an geeigneten Stellen von der Straße aus abheben und am Luftverkehr teilnehmen kann. Diese Aufgabe wird mit einem Fahrzeug mit sämtlichen Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind Bestandteil der Unteransprüche. Im Einzelnen hat die Erfindung folgende vorteilhafte Eigenschaften für die folgenden Aufgaben:
- - Angabe eines flug- und straßenverkehrstauglichen Fahrzeugs, das von der Straße aus in den Flugmodus wechseln kann,
- - Angabe eines Fahrzeugs, dessen Abmessungen mit den Vorgaben der StVZO § 32 in Übereinstimmung gebracht werden können,
- - Angabe eines Fahrzeugs, das die Zulassungsbedingungen des Luftfahrtbundesamts erfüllen kann,
- - Angabe von zwei gegensinnig rotierenden Rotormodulen mit einer Drehflügelkinematik für die Rotorblätter des Rotormoduls,
- - Angabe einer von der Längs-, der Quer- oder der Hochachse gebildeten Rotationsachse für die beiden Rotormodule des Fahrzeugs,
- - Angabe von zwei konzentrisch und koaxial zu der Rotationsachse der Rotormodule angeordneten Motorgeneratoren,
- - Angabe von Längsträgern mit Längsabschnitten für die Aufnahme von Aktoren für die Blattverstellung der Rotorblätter,
- - Angabe einer Mehrzahl von Längsabschnitten des Rotorblatts, die jeweils mindestens einen Aktor für jede Drehachse aufweisen,
- - Angabe einer elektromagnetischen, elektropneumatischen, elektrohydraulischen Verstellvorrichtung für jeden Längsabschnitt eines einzelnen Rotorblatts,
- - Angabe eines bügel- oder bogenförmigen Längsträgers,
- - Angabe einer Drehflügelkinematik für Rotormodule, die um die Hochachse des Fahrzeugs rotieren,
- - Angabe einer Drehflügelkinematik für den zweimaligen Wechsel der Saugseite des asymmetrischen Flügelprofils in einem Umlauf des Rotorblatts,
- - Angabe einer Drehflügelkinematik für einen Hubschrauber,
- - Angabe nabenintegrierter Fallschirme für den Notfall,
- - Angabe einer Hochvoltbatterie als ein beweglicher Ballast zur Stabilisierung des Fahrzeugs.
- - Specification of an airworthy and roadworthy vehicle that can switch from the road to flight mode,
- - Specification of a vehicle whose dimensions can be brought into line with the specifications of StVZO § 32,
- - Specification of a vehicle that can meet the approval requirements of the Federal Aviation Authority,
- - Specification of two counter-rotating rotor modules with rotary blade kinematics for the rotor blades of the rotor module,
- - specification of a rotation axis formed by the longitudinal, transverse or vertical axis for the two rotor modules of the vehicle,
- - specification of two motor generators arranged concentrically and coaxially to the axis of rotation of the rotor modules,
- - specification of longitudinal beams with longitudinal sections for the accommodation of actuators for the pitch adjustment of the rotor blades,
- - Specification of a plurality of longitudinal sections of the rotor blade, each having at least one actuator for each axis of rotation,
- - Specification of an electromagnetic, electro-pneumatic, electro-hydraulic adjusting device for each longitudinal section of a single rotor blade,
- - specification of a bow or bow-shaped longitudinal member,
- - Specification of rotary wing kinematics for rotor modules that rotate around the vertical axis of the vehicle,
- - Specification of rotary wing kinematics for changing the suction side of the asymmetric wing profile twice in one revolution of the rotor blade,
- - Specification of rotary wing kinematics for a helicopter,
- - indication of hub-integrated parachutes for emergencies,
- - Specification of a high-voltage battery as a movable ballast to stabilize the vehicle.
Die Drehflügelkinematik des Rotormoduls eines FahrzeugsThe rotary wing kinematics of the rotor module of a vehicle
Das flug- und straßenverkehrstaugliche Fahrzeug mit einer Längs, einer Quer- und einer Hochachse für ein Flugwerk und für ein Fahrwerk hat eine Drehflügelkinematik für zwei sich jeweils über eine Länge oder über eine Höhe erstreckende Rotormodule. Die Rotormodule rotieren jeweils mit gegensinniger Drehrichtung auf getrennten Umlaufbahnen mit unterschiedlichen Radien um eine von der Längs, der Quer- oder der Hochachse gebildeten Rotationsachse und weisen jeweils mindestens zwei Rotorblätter auf. Zwei konzentrisch und koaxial zu der Rotationsachse angeordnete Motorgeneratoren treiben die Rotormodule an. Die Rotorblätter sind in Mehrzahl von Längsabschnitten eines in sich starren Längsträgers untergliedert. Der Längsträger ist dazu ausgebildet, eine Mehrzahl von Aktoren für die Blattverstellung der einzelnen Längsabschnitte des Rotorblatts aufzunehmen. Die Rotorblätter haben ein variables asymmetrisches Flügelprofil mit einer sich zwischen einer Nase und einer Hinterkante erstreckenden Profilsehne. In einem Umlauf des Rotormoduls ist das Rotorblatt mittels der Aktoren derart verstellbar, dass in mindestens einem Längsabschnitt der Länge oder der Höhe des Rotormoduls die Saugseite und die Druckseite des asymmetrischen Flügelprofils an einem Durchmesser mit Wendepunkten zweimal die Orientierung von der Außenseite zu der Innenseite der Umlaufbahn wechselt. Dabei weist das variable Flügelprofil in einer Übergangsstellung an den Wendepunkten temporär ein mit seiner Profilsehne tangential zu den Umlaufbahnen ausgerichtetes, symmetrisches Flügelprofil auf. Die Stellung des Durchmessers mit den Wendepunkten ist quer zu der Fahrtrichtung des Fahrzeugs so einstellbar, dass in beiden Hälften der Umlaufbahnen der beiden Rotormodule aus der von dem asymmetrischen Flügelprofil aerodynamisch erzeugten Auftriebskraft eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs wirkende Schubkraft ableitbar ist. Das flug- und straßenverkehrstaugliche Fahrzeug entspricht als Luftfahrzeug einem Drehflügelfahrzeug, das als ein Hubschrauber oder als ein Lufttaxi für Passagiere oder als eine Drohne z.B. für den Lieferverkehr oder für die Verkehrsüberwachung ausgebildet werden kann, während das Fahrzeug eine im Rahmen der Erfindung nicht näher betrachtete Brems- und Beleuchtungsanlage hat, sodass das Fahrzeug als Taxi oder als Lieferfahrzeug am Straßenverkehr teilnehmen und von einer Parkposition aus abheben kann.The airborne and roadworthy vehicle with a longitudinal, a transverse and a vertical axis for an airframe and for a landing gear has rotary wing kinematics for two rotor modules that each extend over a length or over a height. The rotor modules each rotate in opposite directions on separate orbits with different radii around an axis of rotation formed by the longitudinal, transverse or vertical axis and each have at least two rotor blades. Two motor generators arranged concentrically and coaxially to the axis of rotation drive the rotor modules. The rotor blades are subdivided into a plurality of longitudinal sections of an inherently rigid longitudinal beam. The longitudinal member is designed to accommodate a plurality of actuators for pitch adjustment of the individual longitudinal sections of the rotor blade. The rotor blades have a variable asymmetric airfoil with a chord extending between a nose and a trailing edge. In one revolution of the rotor module, the rotor blade can be adjusted by means of the actuators in such a way that in at least one longitudinal section of the length or the height of the rotor module, the suction side and the pressure side of the asymmetrical wing profile at a diameter with turning points are twice the orientation from the outside to the inside of the orbit changes. In this case, the variable wing profile in a transitional position at the turning points temporarily has a symmetrical wing profile aligned with its chord tangentially to the orbits. The position of the diameter with the turning points can be adjusted transversely to the direction of travel of the vehicle so that in both halves of the orbits of the two rotor modules, a thrust force acting in the direction of travel of the vehicle can be derived from the lift force aerodynamically generated by the asymmetrical wing profile. As an aircraft, the vehicle suitable for air and road traffic corresponds to a rotary-wing vehicle that can be designed as a helicopter or as an air taxi for passengers or as a drone, e.g and lighting system so that the vehicle can take part in road traffic as a taxi or as a delivery vehicle and can take off from a parking position.
Die Drehflügelkinematik der RotormoduleThe rotary wing kinematics of the rotor modules
Bei einer ersten vorteilhaften Ausführungsvariante weist ein zweiteiliges Rotorblatt ein vorderes, als Längsträger ausgebildetes Blattsegment auf. Am hinteren Ende des als Längsträger ausgebildeten vorderen Blattsegments ist ein hinteres Blattsegment mit einer hinteren Drehachse angelenkt. An dem Durchmesser mit den Wendepunkten wechselt das symmetrische Flügelprofil durch Ein- oder Ausdrehen des hinteren Blattsegments mit gegensinniger Drehrichtung um bis zu 6 Grad im luv- und leeseitigen Umlauf zu einem asymmetrisches Flügelprofil, wobei die Profilsehne in beiden Hälften der durch den Durchmesser mit den Wendepunkten geteilten Umlaufbahn einen positiven Anstellwinkel von 3,5 Grad gegenüber Tangenten der Umlaufbahnen aufweist. Bei einer zweiten vorteilhaften Ausführungsvariante sind die Rotorblätter des Rotormoduls dreiteilig ausgebildet, wobei an ein mittleres, als Längsträger des variablen Rotorblatts ausgebildetes Blattsegment ein vorderes, um eine vordere Drehachse drehbares Blattsegment mit der Nase und ein hinteres, um eine hintere Drehachse drehbares Blattsegment mit der Hinterkante angelenkt sind. In einem Umlauf des Rotorblatts wechselt das variable asymmetrische Flügelprofil an dem Durchmesser mit den Wendepunkten zweimal die Orientierung der Saug- und Druckseite von der Außenseite der Umlaufbahn zu der Innenseite der Umlaufbahn, sodass das variable asymmetrische Flügelprofil in einer Übergangsstellung ein symmetrisches Flügelprofil mit einer tangential zu der Umlaufbahn ausgerichteten Profilsehne aufweist, das durch gleichzeitiges Ein- oder Ausdrehen des vorderen und des hinteren Blattsegments jeweils mit gegensinniger Drehrichtung um bis zu 6 Grad im luv- und leeseitigen Umlauf ein asymmetrisches Flügelprofil mit einer in beiden Hälften der Umlaufbahn in die gleiche Richtung orientierten Saugseite aufweist und dabei einem Clark-YM-15 Profil entspricht, dessen Profilsehne mit einem positiven Anstellwinkel von 2 Grad gegenüber einer Tangente an der Umlaufbahn geneigt ist. Der Längsträger ist an beiden Enden mit einer Nabe des Flugwerks und des Fahrwerks verbunden und bügelförmig oder bogenförmig ausgebildet. Bei den beiden vorausgehenden Ausführungsvarianten für das Rotorblatt des Rotormoduls ist der Längsträger in eine Mehrzahl von in sich gerade ausgebildeten Längsabschnitten für die Aufnahme von jeweils mindestens einem Aktor pro Längsabschnitt untergliedert. Mit einem bügelförmig oder bogenförmig ausgebildeten Längsträger bilden die einzelnen Längsabschnitte des Rotorblatts eine polygonzugförmige Flügelkette mit jeweils unterschiedlich geneigten Drehachsen für die drehbaren Blattsegmente, sodass das Ein- und Ausdrehen des vorderen und des hinteren Blattsegments in jedem Längsabschnitt der Flügelkette individuell erfolgen kann. Haarfugen zwischen den Flügelsegmenten ermöglichen die laminare Umströmung des asymmetrischen Flügelprofils. Mit einer elastischen Hülle oder mit elastischen Scheiben zwischen den einzelnen gerade ausgebildeten Längsabschnitten der Flügelkette wird eine geschlossene Oberfläche des kinematischen Rotorblatts hergestellt. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Drehflügelkinematik sind die Aktoren einschließlich der Energiespeicher und Stellmotoren vollständig in interne Taschen der zwei- oder dreiteilig ausgebildeten Rotorblätter integriert, wobei die Taschen untereinander durch mindestens ein koaxial und konzentrisch zu der mindestens einen Drehachse des Rotorblatts angeordnetes Hohlprofil verbunden sind. Die Aktoren des dreiteilig ausgebildeten Rotorblatts sind jeweils paarweise angeordnet und betätigen zylinderförmige Schlitten, die an ihren Innenseiten an koaxial und konzentrisch zu den Drehachsen angeordneten Hohlprofilen linear geführt werden und an ihren Außenseiten in Gewindeabschnitte des vorderen und des hinteren Blattsegments eingreifen. Die Aktoren werden elektromagnetisch, hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch angetriebenen, sodass die Schlitten mit einer linearen Translationsbewegung das Ein- und Ausdrehen des vorderen und des hinteren Blattsegments bezüglich des von dem Längsträger gebildeten, in sich starren mittleren Blattsegments bewirken und eine geringe Steigung der blattseitigen Gewindeabschnitte eine Übersetzung von 1 zu 10 für die Kraft der Aktoren ermöglicht. Die Aktoren können z.B. als pneumatische Muskeln oder als synchrone Linearmotoren ausgebildet werden. Ein Linearmotor wird dadurch gebildet, dass das Hohlprofil in dem betreffenden Längsabschnitt des Rotorblatts eine Mehrzahl bezüglich der Drehachsen radial angeordneter Erregerwicklungen trägt, die zusammen mit ringförmigen Permanentmagneten des Schlittens einen dreiphasigen, synchronen Linearmotor bilden. Damit ist sowohl eine exakte Verstellung der vorderen und hinteren Blattsegmente als auch die Einhaltung des Verstellwinkels ohne zusätzlichen Kraftaufwand möglich. In einer vereinfachten Ausführungsvariante ist der Aktor als ein schaltbarer Elektromagnet ausgebildet, wobei das Hohlprofil eine koaxial und konzentrisch zu den Drehachsen angeordnete Erregerwicklung für die Induktion einer Eisenhülse des Schlittens aufweist. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des Aktors sind zwei einander gegenüberliegende Elektromagnete mit Erregerwicklungen in einer vorderen und einer hinteren Tasche des mittleren Blattsegments angeordnet, die an den beiden Drehachsen ferromagnetische Stellhebel des vorderen und hinteren Blattsegments betätigen. Der von dem Hohlprofil gebildete Medienkanal erstreckt sich zwischen beiden Enden des Rotorblatts. Bei dem zweiteilig ausgebildeten Rotorblatt sind die Schlitten der Aktoren in Taschen des vorderen Blattsegments angeordnet, sodass nur das hintere Blattsegment um die hintere Drehachse gedreht wird. Die Drehflügelkinematik ermöglicht innerhalb eines durch einen Verstellwinkel vorgegebenen Verstellbereichs in jedem Längsabschnitt des Rotorblatts eine frei wählbare Stellung des Durchmessers mit den Wendepunkten für die asymmetrischen Flügelprofile, sodass die Schubkraftverteilung individuell steuerbar ist und ein Pilot oder eine Fernsteuerung den elektromechanischen, elektromagnetischen, elektropneumatischen oder elektrohydraulischen Antrieb der Aktoren steuert. Die Saugseite des variablen Flügelprofils ist in die jeweilige Fahrtrichtung des Luftfahrzeugs ausrichtbar. Der Durchmesser mit den Wendepunkten wird von einem Pilot oder von einer Fernsteuerung quer zu der jeweiligen Fahrtrichtung ausgerichtet.In a first advantageous embodiment variant, a two-part rotor blade has a front blade segment designed as a longitudinal beam. At the rear end of the front blade segment designed as a longitudinal beam, a rear blade segment is articulated with a rear axis of rotation. At the diameter with the turning points, the symmetrical wing profile changes by turning the rear blade segment in or out with opposite directions of rotation by up to 6 degrees in the windward and leeward revolution to an asymmetrical wing profile, with the chord in both halves of the diameter with the turning points split orbit has a positive angle of attack of 3.5 degrees to tangents of the orbits. In a second advantageous embodiment variant, the rotor blades of the rotor module are designed in three parts, with a front blade segment rotatable about a front axis of rotation with the nose and a rear blade segment rotatable about a rear axis of rotation with the trailing edge attached to a central blade segment designed as a longitudinal support of the variable rotor blade are hinged. In In one revolution of the rotor blade, the variable asymmetric airfoil at the diameter with the inflection points twice changes the orientation of the suction and pressure sides from the outside of the orbit to the inside of the orbit, so that the variable asymmetric airfoil in a transition position becomes a symmetric airfoil with a tangent to the orbit aligned profile chord, which has an asymmetrical wing profile with a suction side oriented in the same direction in both halves of the orbit by simultaneous turning in or out of the front and the rear blade segment, each with opposite directions of rotation by up to 6 degrees in the windward and leeward rotation corresponding to a Clark-YM-15 airfoil chordally inclined at a positive angle of attack of 2 degrees from a tangent to the orbit. The longitudinal beam is connected at both ends to a hub of the airframe and the landing gear and is designed in the shape of a bow or arc. In the two preceding design variants for the rotor blade of the rotor module, the longitudinal beam is subdivided into a plurality of longitudinal sections which are straight in themselves, for accommodating at least one actuator per longitudinal section. With a bow-shaped or arc-shaped longitudinal member, the individual longitudinal sections of the rotor blade form a polygonal wing chain with differently inclined axes of rotation for the rotatable blade segments, so that the front and rear blade segments can be rotated in and out individually in each longitudinal section of the wing chain. Hairline joints between the wing segments enable laminar flow around the asymmetrical wing profile. A closed surface of the kinematic rotor blade is produced with an elastic sleeve or with elastic washers between the individual straight longitudinal sections of the vane chain. In a further advantageous embodiment variant of the rotating blade kinematics, the actuators, including the energy stores and servomotors, are fully integrated into internal pockets of the two- or three-part rotor blades, with the pockets being connected to one another by at least one hollow profile arranged coaxially and concentrically to the at least one axis of rotation of the rotor blade. The actuators of the three-part rotor blade are arranged in pairs and actuate cylindrical carriages, which are linearly guided on their insides on hollow profiles arranged coaxially and concentrically to the axes of rotation and engage on their outsides in threaded sections of the front and rear blade segments. The actuators are driven electromagnetically, hydraulically, pneumatically or mechanically, so that the carriages rotate the front and rear blade segments in and out with a linear translational movement with respect to the inherently rigid central blade segment formed by the longitudinal beam and a slight pitch of the threaded sections on the blade side a ratio of 1 to 10 for the force of the actuators. The actuators can be designed, for example, as pneumatic muscles or as synchronous linear motors. A linear motor is formed in that the hollow profile in the relevant longitudinal section of the rotor blade carries a plurality of exciter windings which are arranged radially with respect to the axes of rotation and which, together with annular permanent magnets of the carriage, form a three-phase, synchronous linear motor. This means that the front and rear blade segments can be adjusted precisely and the adjustment angle can be maintained without additional effort. In a simplified embodiment variant, the actuator is designed as a switchable electromagnet, with the hollow profile having an exciter winding arranged coaxially and concentrically to the axes of rotation for the induction of an iron sleeve of the carriage. In a further advantageous embodiment of the actuator, two opposing electromagnets with excitation windings are arranged in a front and a rear pocket of the central blade segment, which actuate ferromagnetic adjusting levers of the front and rear blade segment on the two axes of rotation. The media channel formed by the hollow profile extends between the two ends of the rotor blade. In the case of the two-part rotor blade, the slides of the actuators are arranged in pockets in the front blade segment, so that only the rear blade segment is rotated about the rear axis of rotation. The rotary wing kinematics enable a freely selectable position of the diameter with the turning points for the asymmetrical wing profiles within an adjustment range specified by an adjustment angle in each longitudinal section of the rotor blade, so that the thrust force distribution can be controlled individually and a pilot or remote control can control the electromechanical, electromagnetic, electropneumatic or electrohydraulic drive that controls the actuators. The suction side of the variable wing profile can be aligned in the respective direction of travel of the aircraft. The diameter with the turning points is aligned transversely to the respective direction of travel by a pilot or by a remote control.
Die Rotationsachse für die DrehflügelkinematikThe axis of rotation for the rotary wing kinematics
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung bildet die Hochachse die Rotationsachse für die Rotormodule des Fahrzeugs. In diesem Fall sind bügelförmig ausgebildete Längsträger für die Rotorblätter der Höhe nach in einen oberen, einen mittleren und einen unteren Längsabschnitt unterteilt. In dem oberen und unteren Längsabschnitt sind die Durchmesser mit den Wendepunkten längs zur Fahrtrichtung ausgerichtet, sodass die Steuerung der Drehflügelkinematik die von den asymmetrischen Flügelprofilen der Rotorblätter bewirkten Auftriebskräfte in den linken und in den rechten Hälften der Umlaufbahnen gleichmäßig verteilt, während in dem mittleren Längsabschnitt der bügelförmigen Rotorblätter die Durchmesser mit den Wendepunkten mittels der Drehflügelkinematik quer zur Fahrtrichtung orientierbar sind, sodass die Saugseiten der asymmetrischen Flügelprofile in beiden Hälften der Umlaufbahnen eine in die jeweilige Fahrtrichtung gerichtete Schubkraft erzeugen. Für das Halten einer bestimmten Standposition des Flugbetrieb ist die Drehflügelkinematik so programmierbar, dass die Rotorblätter in den mittleren Längsabschnitten ausgleichende Schubkräfte erzeugen, die Seitenwind, Turbulenzen und anderen äußeren Kräften entgegenwirken und es dem Drehflügler ermöglichen, seine Standposition exakt zu halten. Dadurch ist das Fahrzeug im Flugbetrieb sehr agil, kann im Stand seine Flugposition sehr genau einhalten und z.B. mit einer Joysticksteuerung sehr schnell die Flugrichtung im Umkreis von 360 Grad in jede beliebige Richtung ändern. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante rotieren die Rotormodule im Flugbetrieb des Fahrzeugs um die Längsachse, während im Fahrbetrieb die Räder um die Querachse rotieren. Im Flugbetrieb des Fahrzeugs wird das von den Motorgeneratoren erzeugte Drehmoment mittels von Kupplungen und Getrieben auf mit gegensinniger Drehrichtung rotierende Radpropeller sowie auf die beiden Rotormodule übertragen, sodass die Radpropeller Schub in Fahrtrichtung und die Rotormodule Auftrieb erzeugen. Im Fahrbetrieb dagegen dienen die Radpropeller als Fahrwerk und rotieren um die Querachse des Fahrzeugs. In diesem Fall werden die Sessel für die Passagiere um 90 Grad gedreht, sodass die Passagiere in Fahrtrichtung sitzen.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the vertical axis forms the axis of rotation for the rotor modules of the vehicle. In this case, bow-shaped longitudinal supports for the rotor blades are divided in height into an upper, a middle and a lower longitudinal section. In the upper and lower In the longitudinal section, the diameters are aligned with the turning points along the direction of travel, so that the control of the rotor blade kinematics distributes the lift forces caused by the asymmetrical wing profiles of the rotor blades evenly in the left and right halves of the orbits, while in the central longitudinal section of the bow-shaped rotor blades, the diameters with the turning points can be oriented transversely to the direction of travel by means of the rotary wing kinematics, so that the suction sides of the asymmetrical wing profiles generate a thrust directed in the respective direction of travel in both halves of the orbits. To maintain a specific standing position during flight operations, the rotary wing kinematics can be programmed in such a way that the rotor blades generate balancing thrust forces in the central longitudinal sections that counteract crosswinds, turbulence and other external forces and enable the rotorcraft to maintain its standing position exactly. As a result, the vehicle is very agile in flight, can maintain its flight position very precisely when stationary and, for example, change the flight direction very quickly within a radius of 360 degrees in any direction using a joystick control. In a particularly advantageous embodiment variant, the rotor modules rotate about the longitudinal axis when the vehicle is in flight, while the wheels rotate about the transverse axis when the vehicle is in motion. When the vehicle is in flight, the torque generated by the motor generators is transmitted by means of clutches and gears to wheel propellers rotating in opposite directions and to the two rotor modules, so that the wheel propellers generate thrust in the direction of travel and the rotor modules generate lift. When driving, on the other hand, the wheel propellers serve as a chassis and rotate around the transverse axis of the vehicle. In this case, the seats for the passengers are rotated 90 degrees so that the passengers are seated in the direction of travel.
Unterschiedliche Ausformungen für den Rumpf des FahrzeugsDifferent shapes for the hull of the vehicle
Der Rumpf ist entweder als ein Rotationskörper um die Längs-, Quer- oder Hochachse des Fahrzeugs ausgebildet und ist in einer bevorzugten Ausführungsvariante als eine Kugel ausgebildet. Alternativ kann der Rumpf als ein stehendes oder liegendes Ellipsoid, Ovoid oder als frei geformter Rotationskörper ausgebildet werden. Rumpfformen, die nach aerodynamischen und funktionalen Gesichtspunkten geformte, stromlinienförmige Körper aufweisen, sind im Rahmen der Erfindung ebenfalls möglich.The fuselage is designed either as a body of revolution around the longitudinal, transverse or vertical axis of the vehicle and is designed as a sphere in a preferred embodiment variant. Alternatively, the body can be designed as a standing or lying ellipsoid, ovoid or as a freely formed body of revolution. Body shapes that have streamlined bodies shaped according to aerodynamic and functional aspects are also possible within the scope of the invention.
Der Fahrbetrieb des FahrzeugsThe driving operation of the vehicle
Das Fahrwerk des Fahrzeug ist durch Kupplungen und durch Getriebe mit Freilauf von den Motorgeneratoren getrennt und hat entweder zwei um die Rotationsachse der Rotormodule rotierende Räder oder ein separates Fahrgestell mit vier an Kufen angelenkten luftbereiften Rädern. Das Fahrzeug kann als ein Flugtaxi ausgebildet werden, bei dem der Rumpf eine Kabine bildet, in der die Passagiere links und rechts von der in Fahrtrichtung ausgerichteten Längsachse auf Sesseln Platz nehmen. Die Akkumulatoren für den Antrieb des Fahrzeugs sind in einem Gehäuse innerhalb des Rumpfs angeordnet und bilden unterhalb eines Bodens der Kabine einen beweglichen Ballast für die Trimmung des Fahrzeugs im Flug- und Fahrbetrieb. Bei einem Fahrzeug mit vier Rädern sind die Akkumulatoren in Kufen des Flugwerks integriert. Für den Antrieb des Fahrzeugs sind zwei Motorgeneratoren jeweils mit einem Stator und mit einem Läufer vorgesehen. Die Motorgeneratoren erzeugen ein Drehmoment, das mittels einer Kupplung und eines Getriebes wahlweise auf die mit gegensinniger Drehrichtung rotierenden Rotormodule oder auf Räder des Fahrwerks übertragen wird.The chassis of the vehicle is separated from the engine generators by clutches and gears with freewheel and has either two wheels rotating around the axis of rotation of the rotor modules or a separate chassis with four pneumatic tires articulated on skids. The vehicle can be designed as an air taxi, in which the fuselage forms a cabin in which the passengers sit on armchairs to the left and right of the longitudinal axis aligned in the direction of travel. The accumulators for driving the vehicle are arranged in a housing inside the fuselage and below a floor of the cabin form a movable ballast for trimming the vehicle during flight and driving. In a four-wheel vehicle, the accumulators are integrated into skids of the airframe. Two motor generators, each with a stator and a rotor, are provided to drive the vehicle. The motor generators generate a torque that is transmitted by means of a clutch and a gearbox either to the counter-rotating rotor modules or to the wheels of the chassis.
Die Motorgeneratoren des FahrzeugsThe vehicle's engine generators
Die Motorgeneratoren des Fahrzeugs sind entweder als Induktionsmaschinen oder als permanent erregte Synchronmaschinen jeweils mit einem Stator und einem Läufer ausgebildet und treiben entweder das Flugwerk oder das Fahrwerk an. Das Fahrwerk hat entweder zwei um die Rotationsachse der Rotormodule rotierende Räder oder ein separates Fahrgestell mit vier luftbereiften Rädern. Eine berechnete Leistung von mindestens 25 kW für jeden der beiden Motorgeneratoren ist notwendig, damit das 1,5 t bis 2 t schwere Fahrzeug abheben und fliegen kann. Die Motorgeneratoren arbeiten im Steigflug und im Geradeausflug als Motor, um Auftrieb und Vortrieb zu erzeugen, während sie im Fahrbetrieb beim Bremsen des Fahrzeugs und im Flugbetrieb im Sinkflug vom Motor- in den Generatorbetrieb wechseln, um die Akkumulatoren aufzuladen. Bei Ausfall der Motorgeneratoren ist eine Freilaufstellung des Getriebes vorgesehen, um den freien Fall des Fahrzeugs durch eine Autorotation der Rotormodule zu verhindern. Dabei werden die Rotormodule mittels der Kupplung von dem Getriebe und von dem Motorgenerator getrennt, wobei die Stromversorgung der Drehflügelkinematik durch die Akkumulatoren aufrechterhalten wird. Um den Absturz des Fahrzeugs zu verhindern, sind in die Naben Fallschirme integriert, die im Unglücksfall automatisch ausgelöst werden.The motor generators of the vehicle are designed either as induction machines or as permanently excited synchronous machines, each with a stator and a rotor, and drive either the airframe or the landing gear. The chassis either has two wheels rotating around the axis of rotation of the rotor modules or a separate chassis with four pneumatic wheels. A calculated output of at least 25 kW for each of the two engine generators is necessary so that the 1.5 to 2 t vehicle can take off and fly. The motor generators work as a motor during climb and straight flight to generate lift and propulsion, while they switch from motor to generator mode when braking the vehicle during flight and when descending in flight to charge the accumulators. If the motor generators fail, the gearbox is in a free-wheeling position to prevent the vehicle from free-fall due to auto-rotation of the rotor modules. The rotor modules are separated from the gearbox and from the motor generator by means of the clutch, with the power supply for the rotary vane kinematics being maintained by the accumulators. To prevent the vehicle from falling, parachutes are integrated into the hubs, which are automatically deployed in the event of an accident.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung gehen aus den Figuren hervor.Further advantageous properties of the invention emerge from the figures.
Es zeigen:
-
1 ein Fahrzeug im Flugbetrieb mit zwei um die Querachse rotierenden Rotormodulen mit geraden Rotorblättern in der Übersichtsisometrie und in Detailschnitten der dreiteiligen Rotorblätter, -
2 das Fahrzeug nach 1 im Fahrbetrieb in der isometrischen Übersicht, -
3 das Fahrzeug nach1-2 in der Frontalansicht des Fahrbetriebs, -
4 das Fahrzeug nach1-3 im Fahrbetrieb in der Seitenansicht des Fahrbetriebs, -
5 das Fahrzeug nach1-4 mit Darstellung der von den Rotormodulen aerodynamisch bewirkten Kräfte im Steigflug in einem schematischen Querschnitt, -
6 das Fahrzeug nach1-5 mit Darstellung der von den Rotormodulen aerodynamisch bewirkten Kräfte im Geradeausflug in einem schematischen Querschnitt, -
7 das Fahrzeug nach1-6 mit Darstellung der von den Rotormodulen aerodynamisch bewirkten Kräfte im Rückwärtsflug in einem schematischen Querschnitt, -
8 ein zweiteiliges Rotorblatt mit einer Drehachse in der hinteren Hälfte oben als symmetrisches Flügelprofil, in der Mitte und unten jeweils als asymmetrisches Flügelprofil im schematischen Querschnitt, -
9 daszweiteilige Rotorblatt nach 8 mit integrierten Aktoren, oben als symmetrisches Flügelprofil, in der Mitte und unten jeweils als asymmetrisches Flügelprofil, jeweils in einer Ausschnittisometrie, -
10 ein zweiteiliges Rotorblatt mit einer Drehachse in der vorderen Hälfte, oben mit einem symmetrischen Flügelprofil, in der Mitte und unten jeweils mit einem asymmetrischen Flügelprofil im schematischen Querschnitt, -
11 daszweiteilige Rotorblatt nach 10 mit blattintegrierten Aktoren, oben mit einem symmetrischen Flügelprofil, in der Mitte und unten mit einem asymmetrischen Flügelprofil, jeweils in einer Ausschnittisometrie, -
12 ein dreiteiliges Rotorblatt, oben mit einem symmetrischen Flügelprofil, in der Mitte und unten mit einem asymmetrischen Flügelprofil, jeweils im schematischen Querschnitt, -
13 dasdreiteilige Rotorblatt nach 12 , oben als symmetrisches Flügelprofil und unten als asymmetrisches Flügelprofil mit Darstellung der integrierten Aktoren in einer Ausschnitts-Isometrie, -
14 das dreiteilige Rotorblatt nach12-13 , oben als symmetrisches Flügelprofil und unten als asymmetrisches Flügelprofil mit gegenüber13 getauschten Saug- und Druckseiten in einer Ausschnitts-Isometrie, -
15 ein dreiteiliges Rotorblatt, oben mit einem symmetrischen Flügelprofil, in der Mitte und unten mit einem asymmetrischen Flügelprofil, jeweils im schematischen Querschnitt, -
16 ein Fahrzeug mit vier Rädern im Flugbetrieb mit zwei um die Querachse rotierenden Rotormodulen mit bogenförmigen Rotorblättern in der Übersichtsisometrie und in Detailschnitten der dreiteiligen Rotorblätter, -
17 das Fahrzeug mit vier Rädern nach10 im Fahrbetrieb in der isometrischen Übersicht, -
18 ein Fahrzeug mit vier Rädern und mit gerade ausgebildeten Rotorblättern der beiden Rotormodule im Fahrbetrieb in der isometrischen Übersicht, -
19 ein Fahrzeug im Flugbetrieb mit zwei um die Querachse rotierenden Rotormodulen mit zweiteiligen Rotorblättern in der Übersichtsisometrie und in Detailschnitten, -
20 das Fahrzeug nach19 im Fahrbetrieb in der isometrischen Übersicht, -
21 ein Fahrzeug im Flugbetrieb mit zwei um die Hochachse rotierenden Rotormodulen mit bügelförmigen Rotorblättern in der Übersichtsisometrie und in Detailschnitten der dreiteiligen Rotorblätter, -
22 das Fahrzeug nach21 im Fahrbetrieb in der isometrischen Übersicht, -
23 das Fahrzeug nach21-22 mit Stellungen des asymmetrischen Flügelprofils für den Steigflug oben in der schematischen Aufsicht und unten im Detailschnitt, -
24 das Fahrzeug nach21-23 mit Stellungen des asymmetrischen Flügelprofils für den Geradeausflug oben in der schematischen Aufsicht und unten im Detailschnitt, -
25 das Fahrzeug nach21-24 mit Stellungen des asymmetrischen Flügelprofils in dem mittleren Längsabschnitt der bügelförmigen Rotorblätter in einem schematischen Horizontalschnitt, -
26 ein Fahrzeug mit Radpropellern im Flugbetrieb, oben in einer perspektivischen Darstellung und unten in der Frontansicht.
-
1 a vehicle in flight with two rotor modules rotating about the transverse axis straight rotor blades in the overview isometric and in detailed sections of the three-part rotor blades, -
2 the vehicle after1 while driving in the isometric overview, -
3 the vehicle after1-2 in the front view of the driving operation, -
4 the vehicle after1-3 while driving in the side view of driving, -
5 the vehicle after1-4 with a representation of the aerodynamic forces caused by the rotor modules during climb in a schematic cross-section, -
6 the vehicle after1-5 with a representation of the aerodynamic forces caused by the rotor modules in straight flight in a schematic cross section, -
7 the vehicle after1-6 with representation of the aerodynamic forces caused by the rotor modules in reverse flight in a schematic cross section, -
8th a two-part rotor blade with an axis of rotation in the rear half as a symmetrical wing profile at the top, in the middle and at the bottom as an asymmetrical wing profile in schematic cross-section, -
9 the two-piece rotor blade8th with integrated actuators, at the top as a symmetrical wing profile, in the middle and at the bottom as an asymmetrical wing profile, each in a detail isometry, -
10 a two-part rotor blade with an axis of rotation in the front half, with a symmetrical airfoil at the top, and an asymmetrical airfoil in the middle and at the bottom, in schematic cross-section, -
11 the two-piece rotor blade 10 with blade-integrated actuators, above with a symmetrical wing profile, in the middle and below with an asymmetrical wing profile, each in a cutout isometric, -
12 a three-part rotor blade, with a symmetrical airfoil at the top, an asymmetrical airfoil in the middle and at the bottom, each in schematic cross-section, -
13 the three-part rotor blade 12 , above as a symmetrical wing profile and below as an asymmetrical wing profile with representation of the integrated actuators in a detail isometric view, -
14 the three-part rotor blade12-13 , above as a symmetrical airfoil and below as an asymmetrical airfoil with opposite13 swapped suction and pressure sides in a detail isometric view, -
15 a three-part rotor blade, with a symmetrical airfoil at the top, an asymmetrical airfoil in the middle and at the bottom, each in schematic cross-section, -
16 a vehicle with four wheels in flight with two rotor modules rotating about the transverse axis with curved rotor blades in the overview isometric and in detailed sections of the three-part rotor blades, -
17 the vehicle with fourwheels 10 while driving in the isometric overview, -
18 an isometric overview of a vehicle with four wheels and with straight rotor blades of the two rotor modules in driving operation, -
19 a vehicle in flight with two rotor modules rotating about the transverse axis with two-part rotor blades in the overview isometric and in detailed sections, -
20 the vehicle after19 while driving in the isometric overview, -
21 a vehicle in flight with two rotor modules rotating around the vertical axis with bow-shaped rotor blades in the overview isometric and in detailed sections of the three-part rotor blades, -
22 the vehicle after21 while driving in the isometric overview, -
23 the vehicle after21-22 with positions of the asymmetric wing profile for the climb at the top in the schematic top view and below in the detail section, -
24 the vehicle after21-23 with positions of the asymmetrical wing profile for straight flight above in the schematic top view and below in the detail section, -
25 the vehicle after21-24 with positions of the asymmetric wing profile in the central longitudinal section of the bow-shaped rotor blades in a schematic horizontal section, -
26 a vehicle with wheel propellers in flight, above in a perspective view and below in a front view.
Aus der von den asymmetrischen Flügelprofilen 201 bewirkten Auftriebskraft d leitet sich eine vertikal nach oben gerichtete Schubkraft e ab, sodass das etwa 1,5 Tonnen schwere Fahrzeug bei etwa 200 Umdrehungen pro Sekunde der Rotormodule 2 abhebt. Ein von zwei großen luftbereiften Rädern 112 gebildetes Fahrwerk 11 ist mit einer um die Rotationsachse t rotierenden Nabe 111 verbunden, wobei die beiden Räder 112 im Flugbetrieb stillstehen.A vertically upward thrust force e is derived from the lift force d caused by the asymmetrical wing profiles 201, so that the approximately 1.5 tonne vehicle lifts off the
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- Fahrzeugvehicle
- tt
- Rotationsachseaxis of rotation
- xx
- Längsachselongitudinal axis
- yy
- Querachsetransverse axis
- ze.g
- Hochachsevertical axis
- U,U'U,U'
- Umlaufbahnorbit
- P,P'P,P'
- Wendepunkteturning points
- (-),(+)(-),(+)
- Saugseite,Druckseitesuction side, pressure side
- I-XIII-XII
- Umlaufpositionencirculation positions
- DD
- Fahrtrichtungdriving direction
- T,T'T,T'
- Drehrichtungdirection of rotation
- LL
- Stellhebellever
- 1010
- Flugwerkairframe
- 100100
- Rumpfhull
- 101101
- Kabinecabin
- 102102
- Rotationskörperbody of revolution
- 103103
- KugelBullet
- 1111
- Fahrwerklanding gear
- 110110
- Fahrgestellchassis
- 111111
- Nabehub
- 112112
- Radwheel
- 113113
- Radpropellerwheel propeller
- 1212
- Drehflügelkinematikrotary wing kinematics
- 1313
- Motorgeneratorengine generator
- 130130
- Kupplungcoupling
- 131131
- Getriebetransmission
- 1313
- Motorgeneratorengine generator
- 1414
- Akkupackbattery pack
- 140140
- GehäuseHousing
- 22
- Rotormodulrotor module
- AA
- Rotorblattrotor blade
- A1-AnA1-An
- Längsabschnittlongitudinal section
- B1-B3B1-B3
- Blattsegmentleaf segment
- 2020
- Aktoractuator
- 200200
- Symmetrisches FlügelprofilSymmetrical wing profile
- 201201
- Asymmetrisches FlügelprofilAsymmetrical wing profile
- 202202
- Haarfugehair joint
- 203203
- Flügelkettewing chain
- 204204
- Pneumatischer Muskelpneumatic muscle
- 205205
- Hohlprofilhollow profile
- 206206
- Drehlagerpivot bearing
- 207207
- SchlittenSleds
- 208208
- Erregerwicklungexcitation winding
- 209209
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 2121
- Längsträgerside members
- δδ
- Verstellwinkeladjustment angle
- αa
- Positiver AnstellwinkelPositive angle of attack
- aa
- Drehzahlrotational speed
- bb
- Fahrtgeschwindigkeitdriving speed
- cc
- Resultierende AnströmungResulting flow
- di.e
- Auftriebskraftbuoyancy
- ee
- Schubkraft, Schubumkehrthrust, reverse thrust
- ff
- Tangentiale AntriebskraftTangential driving force
- g,hg, h
- Länge, Höhelength, height
- pp
- Profilsehnechord
- Profildickeprofile thickness
- r1-r3r1-r3
- Radiusradius
- v1,v2v1,v2
- Drehachseaxis of rotation
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-
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R084 | Declaration of willingness to licence | ||
R020 | Patent grant now final |