DE102021004804B3

DE102021004804B3 - Aerodynamic drive unit

Info

Publication number: DE102021004804B3
Application number: DE102021004804.0A
Authority: DE
Inventors: gleich Patentinhaber Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-09-23
Filing date: 2021-09-23
Publication date: 2023-02-16
Anticipated expiration: 2041-09-24
Also published as: WO2023046316A1

Abstract

Es wird eine aerodynamische Antriebseinheit vorgeschlagen, aufweisend mindestens einen zu ihrem Vortrieb senkrecht angeordneten Flügel und eine eine laminare Luftströmung erzeugende Einrichtung, wobei der mindestens eine Flügel in einem Luftraum mit atmosphärischem Luftdruck angeordnet ist, wobei die laminare Luftströmung den betreffenden Flügel parallel zu seiner Oberseite anströmend gerichtet ist, wobei die Unterseite des betreffenden Flügels frei von dieser laminaren Luftströmung ist, wobei die laminare Luftströmung an der Oberseite des betreffenden Flügels im Vergleich zum atmosphärischen Luftdruck an dessen Unterseite einen Unterdruck erzeugend ausgebildet ist, wobei der Vortrieb dieser aerodynamischen Antriebseinheit durch einen senkrecht zur Anströmrichtung des betreffenden Flügels gerichteten und durch eine Luftdruckdifferenz zwischen der Unterseite und der Oberseite des betreffenden Flügels verursachten dynamischen Auftrieb erzeugt ist.

An aerodynamic propulsion unit is proposed, having at least one wing arranged perpendicular to its propulsion and a device generating a laminar air flow, the at least one wing being arranged in an air space with atmospheric air pressure, the laminar air flow flowing against the relevant wing parallel to its upper side directed, with the underside of the wing in question being free of this laminar air flow, with the laminar air flow on the top of the wing in question being designed to generate a negative pressure compared to the atmospheric air pressure on its underside, the propulsion of this aerodynamic drive unit being carried out by a vertical to the Directed flow direction of the wing in question and caused by an air pressure difference between the bottom and the top of the wing in question dynamic lift is generated.

Description

Die Erfindung betrifft eine aerodynamische Antriebseinheit. Die vorgeschlagene aerodynamische Antriebseinheit ist beispielsweise zum Antrieb eines Generators ausgebildet.The invention relates to an aerodynamic drive unit. The proposed aerodynamic drive unit is designed, for example, to drive a generator.

Durch die DE 689 03 773 T2 ist eine Strömungsmaschine bekannt, verwendbar als Pumpe, Kompressor, Triebwerk, Generator oder Antriebsturbine von einem Typ umfassend wenigstens eine als hohle Spirale gewundene Schaufel und wenigstens ein um die Rotationsachse der genannten Maschine angeordnetes Blatt, wobei Schaufel und Blatt in einer kreisförmigen Umhüllung enthalten sind, welche den Rotor äußerlich umhüllt, um einen Eintritt für ein Fluid zu bilden und dessen Entweichen zu verhindern, wobei einerseits das genannte Blatt vorne an seiner Außenkannte mit der genannten Schaufel zusammentrifft, wobei beide mit unterschiedlicher Steigung, aber gleichzeitig sowohl diametral als auch longitudinal gegenüber der Rotationsachse verlaufen, und wobei andererseits die am Vorderende des Rotors angeordnete kreisförmige Umhüllung Kompressionselemente für das Fluid aufweist, welche den für das Fluid verfügbaren relativen Raum nach hinten hin verringern, so dass das Fluid zuerst von den Schaufeln des Rotors in einen peripheren Fluss mitgenommen und durch die die Zufuhr des Fluids erzwingende kreisförmige Umhüllung komprimiert und dann von den Blättern des Rotors in einen zentralen Fluss kanalisiert wird.through the DE 689 03 773 T2 there is known a fluid-flow machine useful as a pump, compressor, engine, generator or power turbine of a type comprising at least one blade wound as a hollow spiral and at least one blade arranged about the axis of rotation of said machine, the blade and blade being contained in a circular envelope, which externally envelops the rotor to form an inlet for a fluid and to prevent its escape, on the one hand said blade meeting at its outer edge in front with said vane, both with different pitch but at the same time both diametrically and longitudinally with respect to the axis of rotation, and on the other hand the circular shroud located at the front end of the rotor has compression elements for the fluid which reduce the relative space available for the fluid backwards so that the fluid first flows from the blades of the rotor into a peripheral flow s entrained and compressed by the circular envelope forcing the supply of fluid, and then channeled into a central flow by the blades of the rotor.

Durch die WO 2017/002539 A1 ist ein Generator mit einer flachen Klingenplatte mit einer dreidimensionalen spiralförmigen Klinge bekannt, wobei die Klinge in einem flachen Plattenteil einen Spiralschlitz und an diesem Spiralschlitz eine verlängerte mittlere Teilseite aufweist.through the WO 2017/002539 A1 discloses a flat blade plate generator with a three-dimensional spiral blade, the blade having a spiral slot in a flat plate part and an extended central part side at this spiral slot.

Durch die WO 02/002935 A1 ist ein Fluidrotor für einen Spiral-Schraubenantrieb bekannt, wobei seine mindestens zwei Flügel in Form von logarithmischen ineinander verschlungenen und symmetrischen Schraubenspiralen ausgebildet sind, wobei deren Außenkanten mit Vollmaterial ausgekleidete Führungen aufweisen, die am Umfang dieser Flügel entweder auf der einen Seite oder auf der anderen oder sogar auf beiden Seiten gleichzeitig angebracht sind, wodurch spiralförmige und schraubenförmige Kanäle zum Führen des Flüssigkeitsstroms entstehen.through the WO 02/002935 A1 a fluid rotor for a spiral screw drive is known, with its at least two blades in the form of logarithmically intertwined and symmetrical screw spirals, the outer edges of which have guides lined with solid material, which are located on the circumference of these blades either on one side or on the other or even on both sides at the same time, creating spiral and helical channels for guiding the liquid flow.

Durch die FR 2 963 813 A1 sind Turbinen-Turboschaufeln bekannt, bestehend aus einem geschlossenen Zentrifugalrad, das an seinem Einlass mit einem Schraubeninduktor versehen ist, dessen Schenkel einen zunehmenden Durchmesser hat und dessen Kanäle von außen durch kreisförmige Schaufeln gespeist werden, die ihn bedecken und so ausgerichtet sind, dass sie Flüssigkeit aufnehmen und füllen, wobei die Schenkel dieses Zentrifugalrades durchgehend von Flügeln des Zentrifugallaufrads fortgesetzt werden, dessen Flansche am Umfang eines Laufrads verlängert und nach hinten gekrümmt sind.through the FR 2 963 813 A1 Turbine turbo blades are known, consisting of a closed centrifugal impeller provided at its inlet with a screw inductor whose leg has an increasing diameter and whose channels are fed from the outside by circular blades that cover it and are oriented to flow liquid pick up and fill, the legs of this centrifugal impeller being continued continuously by blades of the centrifugal impeller, the flanges of which are extended on the periphery of an impeller and curved backwards.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine aerodynamische Antriebseinheit zu schaffen.It is the object of the present invention to create an aerodynamic drive unit.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die vorgeschlagene aerodynamische Antriebseinheit einen hohen energetischen Wirkungsgrad aufweist und praktisch wartungsfrei ist.The advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that the proposed aerodynamic drive unit has a high level of energy efficiency and is practically maintenance-free.

Die gefundene Lösung wird nachfolgend anhand von vier Figuren im Einzelnen beschrieben, wobei in den Figuren gleiche Bauteile oder gleiche Baugruppen jeweils mit einem selben Bezugszeichen bezeichnet sind. Anhand dieser Figuren werden Aufbau und Arbeitsweise der vorgeschlagenen aerodynamische Antriebseinheit näher erläutert. Dabei zeigen

1 ein erstes Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen aerodynamischen Antriebseinheit;
2 ein zweites Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen aerodynamischen Antriebseinheit;
3 eine Schaufel eines Rotors der in den 1 oder 2 dargestellten aerodynamischen Antriebseinheit in einer Querschnittsdarstellung;
4 eine Anordnung mit mehreren aerodynamischen Antriebseinheiten.

The solution found is described in detail below with reference to four figures, with identical components or identical assemblies being denoted by the same reference symbols in each of the figures. Based on these figures, the structure and mode of operation of the proposed aerodynamic drive unit are explained in more detail. show it

1 a first embodiment of the proposed aerodynamic propulsion unit;
2 a second embodiment of the proposed aerodynamic propulsion unit;
3 a blade of a rotor in the 1 or 2 illustrated aerodynamic drive unit in a cross-sectional view;
4 an arrangement with multiple aerodynamic propulsion units.

1 zeigt nur schematisch in einer vereinfachten Schnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen aerodynamischen Antriebseinheit 01. Die aerodynamische Antriebseinheit 01 weist mindestens einen zu ihrem Vortrieb senkrecht angeordneten Flügel 02 und eine eine laminare, d. h. verwirbelungsfreie Luftströmung erzeugende Einrichtung 03 auf, wobei der mindestens eine Flügel 02 in einem mit Luft gefüllten Raum, d. h. in einem Luftraum 04 mit atmosphärischem Luftdruck angeordnet ist. Die Richtung des Vortriebs ist in der 1 durch vertikale Richtungspfeile angedeutet. Die die laminare Luftströmung erzeugende Einrichtung 03 weist mindestens einen zum betreffenden Flügel 02 gerichteten Luftauslass 18 auf, der insbesondere vom Zentrum Z der die laminare Luftströmung erzeugenden Einrichtung 03 radial nach außen, d. h. zur Peripherie der aerodynamischen Antriebseinheit 01 gerichtet ist. Dieser Luftauslass 18 ist z. B. in Form einer Düse oder einer Anordnung aus mehreren Düsen ausgebildet. In einer besonders vorteilhaften Ausbildung ist dieser Luftauslass 18 in der Form eines Ringspaltes ausgebildet. Die laminare Luftströmung ist jeweils den betreffenden Flügel 02 parallel zu seiner Oberseite anströmend gerichtet, wobei die Unterseite des betreffenden Flügels 02 von dieser laminaren Luftströmung freigehalten ist, d. h. nicht von einem von der Einrichtung 03 erzeugten Luftstrom angeströmt wird. Die Anströmrichtung des betreffenden Flügels 02 ist in der 1 jeweils durch einen horizontalen Richtungspfeil angedeutet. Die von der Einrichtung 03 erzeugte laminare Luftströmung überstreicht die Oberseite des betreffenden Flügels 02 und erzeugt dabei an der Oberseite des betreffenden Flügels 02 aufgrund eines sich einstellenden Venturi-Effektes im Vergleich zum atmosphärischen Luftdruck p2 an dessen Unterseite einen Unterdruck p1. Der in der 1 durch vertikale Richtungspfeile angedeutete Vortrieb dieser aerodynamischen Antriebseinheit 01 wird durch einen senkrecht zur Anströmrichtung des betreffenden Flügels 02 gerichteten und durch eine Luftdruckdifferenz |p2-p1| zwischen der Unterseite und der Oberseite des betreffenden Flügels 02 verursachten dynamischen Auftrieb erzeugt. Diese Luftdruckdifferenz |p2-p1| zwischen der Unterseite und der Oberseite des betreffenden Flügels 02 sollte bezogen auf den atmosphärischen Luftdruck p2 mindestens 5%, vorzugsweise mindestens 10% betragen, d. h. der Luftdruck p1 an der Unterseite des betreffenden Flügels 02 sollte verursacht durch die Anströmrichtung dieses Flügels 02 um mindestens 5% bzw. mindestens 10% geringer sein als der atmosphärische Luftdruck p2. Der Auftrieb ist eine auf den betreffenden angeströmten Flügel 02 als Zugkraft wirkende Kraft, die aus einem Druckgradienten, d. h. einer statischen Druckdifferenz zwischen der Unterseite und der Oberseite des betreffenden angeströmten Flügels 02 resultiert. 1 shows only schematically in a simplified sectional view a first exemplary embodiment of the proposed aerodynamic drive unit 01. The aerodynamic drive unit 01 has at least one wing 02 that is arranged vertically for its propulsion and a device 03 that generates a laminar, i.e. turbulence-free, air flow, with the at least one wing 02 in an air-filled space, ie is arranged in an air space 04 with atmospheric air pressure. The direction of propulsion is in the 1 indicated by vertical directional arrows. The device 03 generating the laminar air flow has at least one air outlet 18 directed towards the wing 02 in question, which is directed radially outwards, in particular from the center Z of the device 03 generating the laminar air flow, ie towards the periphery of the aerodynamic drive unit 01. This air outlet 18 is z. B. in the form of a nozzle or an arrangement of several nozzles. In In a particularly advantageous embodiment, this air outlet 18 is designed in the form of an annular gap. The laminar air flow is directed parallel to the upper side of the wing 02 in question, with the underside of the wing 02 in question being kept free from this laminar air flow, ie an air flow generated by the device 03 does not flow against it. The inflow direction of the wing 02 in question is in the 1 each indicated by a horizontal directional arrow. The laminar air flow generated by the device 03 sweeps over the upper side of the wing 02 in question and generates a negative pressure p1 on the upper side of the wing 02 in question due to a Venturi effect that occurs in comparison to the atmospheric air pressure p2 on its underside. The Indian 1 Propulsion of this aerodynamic drive unit 01, which is indicated by vertical directional arrows, is driven by an air pressure difference |p2-p1| dynamic lift caused between the bottom and the top of the wing 02 in question. This air pressure difference |p2-p1| between the underside and the upper side of the wing 02 in question should be at least 5%, preferably at least 10%, based on the atmospheric air pressure p2, ie the air pressure p1 on the underside of the wing 02 in question should be caused by the inflow direction of this wing 02 by at least 5%. or at least 10% lower than the atmospheric air pressure p2. The lift is a force that acts as a tensile force on the wing 02 that is subjected to the flow in question and that results from a pressure gradient, ie a static pressure difference between the underside and the upper side of the wing 02 that is subjected to the flow in question.

Vorzugsweise weist die aerodynamische Antriebseinheit 01 ein Gehäuse 06 mit einem rotationssymmetrischen Querschnitt auf, wobei ihr Vortrieb axial zu einer durch das Zentrum Z der die laminare Luftströmung erzeugenden Einrichtung 03 verlaufenden Symmetrieachse 07 des Gehäuses 06 gerichtet ist. In einer bevorzugten Ausführung sind in ihrem Gehäuse 06 mindestens zwei zur Symmetrieachse 07 spiegelsymmetrisch angeordnete Flügel 02 angeordnet, wobei die laminare Luftströmung jeweils von der Symmetrieachse 07 radial zur Peripherie gerichtet ist. Der mindestens eine zum Vortrieb der aerodynamischen Antriebseinheit 01 senkrecht angeordnete und insbesondere starr mit ihrem Gehäuse 06 verbundene Flügel 02 weist vorzugsweise eine plane oder in Richtung des Vortriebs konvexe Oberflächengeometrie auf. Die die laminare Luftströmung erzeugende Einrichtung 03 beschleunigt ein vor Aktivierung der aerodynamischen Antriebseinheit 01 ruhendes und bei Aktivierung von ihr an ihrem Lufteinlass 14 angesogenes Luftvolumen derart, dass die laminare Luftströmung mit einer Strömungsgeschwindigkeit vorzugsweise zwischen 30 m/s und bis zur Schallgeschwindigkeit von 330 m/s über die Oberseite des betreffenden Flügels 02 strömt. Vorzugsweise liegt die Strömungsgeschwindigkeit der laminaren Luftströmung nach einer Aktivierung der aerodynamischen Antriebseinheit 01, d. h. während ihres Betriebs, zwischen 150 m/s und 300 m/s.The aerodynamic drive unit 01 preferably has a housing 06 with a rotationally symmetrical cross section, with its propulsion being directed axially to an axis of symmetry 07 of the housing 06 running through the center Z of the device 03 generating the laminar air flow. In a preferred embodiment, at least two vanes 02 arranged mirror-symmetrically to the axis of symmetry 07 are arranged in its housing 06, with the laminar air flow being directed radially from the axis of symmetry 07 to the periphery. The at least one wing 02, which is arranged vertically for propulsion of the aerodynamic drive unit 01 and is in particular rigidly connected to its housing 06, preferably has a surface geometry that is planar or convex in the direction of propulsion. The device 03 that generates the laminar air flow accelerates an air volume that is stationary before the activation of the aerodynamic drive unit 01 and is sucked in by it at its air inlet 14 when it is activated in such a way that the laminar air flow has a flow speed of preferably between 30 m/s and up to the speed of sound of 330 m/s. s flows over the top of the wing 02 in question. Preferably, the flow rate of the laminar air flow after activation of the aerodynamic drive unit 01, i. H. during their operation, between 150 m/s and 300 m/s.

Die die laminare Luftströmung erzeugende Einrichtung 03 ist insbesondere als eine einstufig oder mehrstufig rotierende Strömungsmaschine ausgebildet und weist z. B. einen Rotor 08 mit einer sich axial zur Symmetrieachse 07 des Gehäuses 06 erstreckenden Welle 12 auf. Der Rotor 08 rotiert mit einer Drehzahl z. B. von mehr als 10.000 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise mehr als 15.000 Umdrehungen pro Minute, insbesondere in einem Bereich zwischen 16.000 und 17.000 Umdrehungen pro Minute. Die Welle 12 des Rotors 08 ist z. B. von einem Elektromotor 11 angetrieben, wobei dieser Elektromotor 11 von einer der aerodynamischen Antriebseinheit 01 zugeordneten (nicht dargestellten) Steuereinheit insbesondere in seiner Drehzahl gesteuert oder geregelt ist. Die Welle 12 des Rotors 08 ist vorzugsweise beidendig gelagert, insbesondere in mindestens einem Luftlager 09, d. h. in einem aerostatischen Lager gelagert. Ein Luftlager ist deshalb besonders vorteilhaft, weil ein Luftlager 09 die Welle 12 in einem zwischen Welle 12 und Lagerstelle ausgebildeten Lagerspalt ohne mineralölbasierte oder synthetische Schmierstoffe berührungsfrei trägt und damit verschleißfrei und wartungsfrei ist. Der Rotor 08 weist z. B. mindestens eine Schaufel mit einer vorzugsweise hyperbolisch geformten axial zur Symmetrieachse 07 des Gehäuses 06 angeströmten Schaufelfläche 19 auf (3). Vorteilhafterweise ist mindestens eine den Rotor 08 einhausende Luftleitfläche 13 vorgesehen. Die die laminare Luftströmung erzeugende Einrichtung 03 weist an ihrem Lufteinlass 14 vorzugsweise mindestens ein dort angeordnetes den betreffenden Lufteinlassquerschnitt variabel einstellbares Ventil 16 auf, wobei dieses Ventil 16 z. B. von der Steuereinheit fernbetätigt und z. B. in der Bauart eines Proportionalventils ausgebildet ist. Die mindestens eine Schaufel des Rotors 08 und/oder die den Rotor 08 einhausende Luftleitfläche 13 und/oder das Gehäuse 06 der aerodynamischen Antriebseinheit 01 sind z. B. aus einem metallischen Werkstoff wie Stahl oder Aluminium oder vorzugsweise aus Carbon ausgebildet. In dem Gehäuse 06 der aerodynamischen Antriebseinheit 01, das zumindest die die laminare Luftströmung erzeugende Einrichtung 03 z. B. hermetisch umschließt, ist vorzugsweise eine z. B. durch Kanäle ausgebildete Rückführung 17 der entlang der Oberfläche des betreffenden Flügels 02 geströmten laminaren Luftströmung zum Lufteinlass 14 der die laminare Luftströmung erzeugenden Einrichtung 03 vorgesehen.The device 03 that generates the laminar air flow is embodied in particular as a single-stage or multi-stage rotating turbomachine and has, e.g. B. a rotor 08 with a shaft 12 extending axially to the axis of symmetry 07 of the housing 06 . The rotor 08 rotates at a speed z. B. more than 10,000 revolutions per minute, preferably more than 15,000 revolutions per minute, in particular in a range between 16,000 and 17,000 revolutions per minute. The shaft 12 of the rotor 08 is z. B. driven by an electric motor 11, wherein this electric motor 11 is controlled or regulated by a control unit (not shown) assigned to the aerodynamic drive unit 01, in particular in terms of its speed. The shaft 12 of the rotor 08 is preferably mounted at both ends, in particular in at least one air bearing 09, ie in an aerostatic bearing. An air bearing is particularly advantageous because an air bearing 09 supports the shaft 12 without contact in a bearing gap formed between the shaft 12 and the bearing without mineral oil-based or synthetic lubricants and is therefore wear-free and maintenance-free. The rotor 08 has z. B. at least one blade with a preferably hyperbolically shaped blade surface 19, which is axially in contact with the axis of symmetry 07 of the housing 06 ( 3 ). Advantageously, at least one air-guiding surface 13 enclosing the rotor 08 is provided. The device 03 that generates the laminar air flow has at its air inlet 14 preferably at least one valve 16 that is arranged there and that can variably adjust the air inlet cross section in question. B. remotely operated by the control unit and z. B. is designed in the form of a proportional valve. The at least one blade of the rotor 08 and/or the air-guiding surface 13 enclosing the rotor 08 and/or the housing 06 of the aerodynamic drive unit 01 are e.g. B. made of a metallic material such as steel or aluminum or preferably made of carbon. In the housing 06 of the aerodynamic drive unit 01, which contains at least the device 03 that generates the laminar air flow, e.g. B. hermetically encloses, is preferably a z. B. return path 17, formed by channels, of the laminar air flow that has flowed along the surface of the relevant wing 02 to the air inlet 14 of the device 03 that generates the laminar air flow.

2 zeigt gleichfalls nur schematisch in einer vereinfachten Schnittdarstellung ein zweites Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen aerodynamischen Antriebseinheit 01, wobei im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 die Anströmung der Oberfläche des jeweiligen Flügels 02 jeweils gleichgerichtet von beiden Enden der Welle 12 des Rotors 08 aus erfolgt. 2 shows also only schematically in a simplified sectional view a second embodiment of the proposed aerodynamic drive unit 01, wherein in contrast to the first embodiment according to 1 the flow onto the surface of the respective wing 02 takes place in the same direction from both ends of the shaft 12 of the rotor 08.

3 zeigt ein Beispiel für die Ausbildung der Schaufel des Rotors 08 nur schematisch in einer vereinfachten Querschnittsdarstellung. In einer bevorzugten Ausbildung ist die axial zur Symmetrieachse 07 des Gehäuses 06 aus Richtung des Lufteinlasses 14 der die laminare Luftströmung erzeugenden Einrichtung 03 angeströmte Schaufelfläche 19 in Form einer z. B. hyperbolischen oder archimedischen oder logarithmischen Spirale ausgebildet. In der 3 deutet ein Drehrichtungspfeil die Drehrichtung der Schaufel des Rotors 08 an. Vorzugsweise sind entlang der Spirallinie der Schaufelfläche 19 nacheinander mehrere, z. B. fünf bis sieben jeweils quer zur Strömung der vom Rotor 08 angesogenen Luft verlaufende Nuten 22 ausgebildet. Diese Nuten 22 sind vorzugsweise jeweils als eine Dreiecksnut ausgebildet, wobei jede Dreiecksnut z. B. eine in Drehrichtung der Schaufel des Rotors 08 nachlaufende radial zur Welle 12 abfallende erste Flanke 23 und eine in Drehrichtung der Schaufel des Rotors 08 vorlaufende vom Nutengrund schräg in einem spitzen Winkel zur Spirallinie der Schaufelfläche 19 verlaufende zweite Flanke 24 aufweist. 3 shows an example of the design of the blade of the rotor 08 only schematically in a simplified cross-sectional view. In a preferred embodiment, the blade surface 19 against which the airflow occurs axially to the axis of symmetry 07 of the housing 06 from the direction of the air inlet 14 of the device 03 generating the laminar air flow is in the form of a z. B. hyperbolic or Archimedean or logarithmic spiral. In the 3 an arrow indicating the direction of rotation indicates the direction of rotation of the blade of rotor 08. Preferably, several, e.g. B. five to seven transverse to the flow of air sucked in by the rotor 08 grooves 22 are formed. These grooves 22 are preferably each formed as a triangular groove, each triangular groove z. B. a trailing in the direction of rotation of the blade of the rotor 08 radially to the shaft 12 descending first flank 23 and a leading in the direction of rotation of the blade of the rotor 08 running from the bottom of the groove obliquely at an acute angle to the spiral line of the blade surface 19 second flank 24.

4 zeigt eine Anordnung mit mehreren, z. B. vier der zuvor beschriebenen aerodynamischen Antriebseinheiten 01 gemäß dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel. Dabei ist jede dieser aerodynamischen Antriebseinheiten 01 radial zu einer außerhalb ihres jeweiligen Gehäuses 06, insbesondere zentral angeordneten Welle 21 vorzugsweise in gleichmäßiger Winkelaufteilung angeordnet und mit dieser außerhalb ihres jeweiligen Gehäuses 06 angeordneten Welle 21 z. B. über Stege 26 oder sonstige Verbindungselemente fest verbunden. Die außerhalb des jeweiligen Gehäuses 06 der aerodynamischen Antriebseinheiten 01 angeordnete Welle 21 ist vorzugsweise einen (nicht dargestellten) Generator antreibend ausgebildet. Ein Drehrichtungspfeil deutet in der 4 die Drehrichtung der von den in diesem Beispiel vier symmetrisch angeordneten aerodynamischen Antriebseinheiten 01 angetriebenen Welle 21 an. 4 shows an arrangement with several, z. B. four of the aerodynamic drive units 01 described above according to the first or second embodiment. Each of these aerodynamic drive units 01 is arranged radially to a shaft 21 arranged outside of its respective housing 06, in particular centrally, preferably in a uniform angular distribution and connected to this shaft 21 arranged outside of its respective housing 06, e.g. B. firmly connected via webs 26 or other connecting elements. The shaft 21 arranged outside of the respective housing 06 of the aerodynamic drive units 01 is preferably designed to drive a generator (not shown). An arrow indicating the direction of rotation in the 4 indicates the direction of rotation of the shaft 21 driven by the four symmetrically arranged aerodynamic drive units 01 in this example.

BezugszeichenlisteReference List

0101: aerodynamische Antriebseinheitaerodynamic drive unit
0202: Flügelwing
0303: eine laminare Luftströmung erzeugende Einrichtunga laminar airflow generating device
0404: Luftraumairspace
0505: --
0606: GehäuseHousing
0707: Symmetrieachseaxis of symmetry
0808: Rotorrotor
0909: Lager; LuftlagerCamp; air bearing
1010: --
1111: Elektromotorelectric motor
1212: WelleWave
1313: Luftleitflächeairfoil
1414: Lufteinlassair intake
1515: --
1616: VentilValve
1717: Rückführungreturn
1818: Luftauslassair outlet
1919: Schaufelflächeblade area
2020: --
2121: WelleWave
2222: Nutgroove
2323: erste Flankefirst flank
2424: zweite Flankesecond flank
2525: --
2626: Stegweb
p1p1: Unterdrucknegative pressure
p2p2: atmosphärischer Luftdruckatmospheric air pressure
ZZ: Zentrumcenter

Claims

Aerodynamic propulsion unit (01), having at least one wing (02) arranged vertically for its propulsion and a device (03) generating a laminar air flow, wherein the at least one wing (02) is arranged in an air space (04) with atmospheric air pressure (p2). the laminar air flow is directed parallel to the upper side of the relevant wing (02), the underside of the relevant wing (02) being free of this laminar air flow, the laminar air flow on the upper side of the relevant wing (02) im Compared to atmospheric air pressure (p2) on the underside of which a negative pressure (p1) is formed generating, the propulsion of this aerodynamic drive unit (01) by a perpendicular directed towards the direction of flow of the relevant wing (02) and is generated by a dynamic lift caused by an air pressure difference (|p2-p1| between the underside and the upper side of the relevant wing (02).

Aerodynamic drive unit (01) according to claim 1 , characterized in that it has a housing (06) with a rotationally symmetrical cross section, with its propulsion being directed axially to an axis of symmetry (07) of the housing (06).

Aerodynamic drive unit (01) according to claim 2 , characterized in that in its housing (06) it has at least two wings (02) arranged mirror-symmetrically to the axis of symmetry (07), the laminar air flow being directed radially from the axis of symmetry (07) to the periphery.

Aerodynamic drive unit (01) according to claim 2 or 3 , characterized in that the device (03) generating the laminar air flow has a rotor (08) with a shaft (12) extending axially to the axis of symmetry (07) of the housing (06).

Aerodynamic drive unit (01) according to claim 4 , characterized in that the shaft (12) of the rotor (08) is driven by an electric motor (11) and/or that the shaft (12) of the rotor (08) is mounted in at least one air bearing (09) and/or that the rotor (08) has at least one blade with a hyperbolically shaped blade surface (19) against which the flow occurs axially to the axis of symmetry (07) of the housing (06).

Aerodynamic drive unit (01) according to claim 4 or 5 , characterized in that at least one air-guiding surface (13) enclosing the rotor (08) is provided.

Aerodynamic drive unit (01) according to claim 2 or 3 or 4 or 5 or 6 , characterized in that the device (03) generating the laminar air flow has an air inlet (14) with at least one valve (16) which can be variably adjusted for the relevant air inlet cross section.

Aerodynamic drive unit (01) according to claim 7 , characterized in that in the housing (06) a return (17) of the laminar air flow flowing along the surface of the relevant wing (02) to the air inlet (14) of the device (03) generating the laminar air flow is provided.

Arrangement with several aerodynamic drive units (01). claim 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8th , characterized in that each of these aerodynamic drive units (01) is arranged radially to a shaft (21) arranged outside of its respective housing (06) and is firmly connected to this shaft (21) arranged outside of its respective housing (06).

arrangement according to claim 9 , characterized in that the shaft (21) arranged outside of the respective housing (06) of the aerodynamic drive unit (01) is designed to drive a generator.