DE19907791A1 - Jet propelled car-plane with extending wings - Google Patents
Jet propelled car-plane with extending wingsInfo
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Abstract
Description
Zweck der Erfindung ist, daß ein normales serienmäßiges Kraft fahrzeug mit einem angebauten Fluggestell während der Fahrt auf der Straße starten, in der Luft fliegen und am Zielort landen und auf der Straße zum Endziel weiterfahren kann.Purpose of the invention is that a normal series force vehicle with an attached airframe while driving take off on the road, fly in the air and land at your destination and can continue on the road to the final destination.
Kraftfahrzeuge mit Flugvorrichtungen werden kurz Flugautos genannt. Es ist bekannt, an Flugautos die Tragflügel abnehmbar am Fahrzeug rumpf anzuordnen. Ein schwieriges Problem bildet dabei die Unter bringung der abgenommenen Tragflügel bei Straßenfahrten. Die zur Lösung dieses Problems gemachten Vorschläge, die Flügel entweder an den Seitenwänden bzw. auf dem Dach des Autos zu befestigen oder am Flugplatz zu hinterstellen, konnte nicht befriedigen.Motor vehicles with flight devices are called flight cars for short. It is known to remove the wings on flight cars on the vehicle to be arranged fuselage. The sub is a difficult problem Delivery of the removed wings when driving on the road. The for Solving this problem made suggestions that either wing to attach to the side walls or on the roof of the car or Leaving at the airfield could not satisfy.
Man hat auch schon vorgeschlagen, die Tragflächen im ganzen in den Rumpf einzufahren. Dies bedeutet jedoch, daß der Rumpf sehr breit gehalten werden muß. Dieser Nachteil ist bei einem anderen Vorschlag dadurch vermieden, daß man die Flügelform teleskopartig ineinander schiebbar ausbildet und den Flügel aus einzelnen Flügelstücken gestaltet, die ineinandergeschoben werden können. Bei diesem Vorschlag ist aber die Anordnung von Einzelrippen nicht möglich.It has also been suggested that the wings in the whole Retract fuselage. However, this means that the hull is very wide must be kept. This disadvantage is with another proposal thereby avoided that the wing shape telescopically into one another sliding and forms the wing from individual wing pieces designed that can be pushed into each other. With this However, the arrangement of individual ribs is not possible.
Es ist ferner ein Flugzeug bekanntgeworden, bei dem ein Teil des Flügels eingefahren und aufgerollt wird. Für den aufrollbaren Teil des Flügels sind dabei zusammenklappbare Rippen notwendig, da sonst das Aufrollen nicht möglich wäre. Außerdem ist ein komplizierter und störanfälliger Mechanismus notwendig, die Flächen ein- und auszufahren und dabei die Rippen zu spreizen bzw. zusammenzuklappen.An aircraft has also become known in which a part of the Wing retracted and rolled up. For the rollable part of the wing collapsible ribs are necessary, otherwise rolling up would not be possible. It is also a complicated one and failure-prone mechanism necessary, the surfaces on and extend and thereby spread the ribs or fold up.
Weiter ist bekannt, daß ein Straßen und Luftfahrzeug, das vollständig in den Rumpf einfahrbare Tragflügel besitzt, deren Traggerüst aus einzelnen ineinanderschiebbaren teleskopartigen Holmstücken und in sich starren, das Flügelprofil aufweisenden Rippen besteht. Auch Landfahrzeuge mit Hubdrehflügel verschiedener Art sind bekannt.It is also known that a road and aircraft that is complete has wings that can be retracted into the fuselage, the supporting framework of individual telescoping telescopic spar pieces and in rigid, the wing profile ribs. Land vehicles with different types of lifting rotary blades are also known.
Alle bisher bekannten Autoflugzeuge benutzen zum Fliegen den Propellerantrieb.All previously known car aircraft use the to fly Propeller drive.
Die Anmeldung dagegen benutzt zum Fliegen den Düsenantrieb. Verwendet wird dazu eine lange flache Düse Patentschrift Nr. DE 44 09 486 C2, Patentklasse B 64 C 3/14. The application, on the other hand, uses the jet drive to fly. A long flat nozzle patent specification is used for this No. DE 44 09 486 C2, patent class B 64 C 3/14.
Die Fig. 1 zeigt einen serienmäßigen zugelassenen PKW 1, umgebaut als Flugauto mit Fluggestell. Fig. 1 shows a standard approved passenger car 1 , converted as a flight car with a flight frame.
Das Fluggestell besteht aus dem Tragflügel 2 den beiden Rahmen 3 und den vier Rohren 4 die den Tragflügel fest mit dem PKW verbinden. Der Tragflügel hat die Größe der PKW-Grundfläche. Am Tragflügel 2 ist am Hinterende eine lange flache Düse 5, die in einem Höhenruder wirkt, angebracht.The flight frame consists of the wing 2, the two frames 3 and the four tubes 4 which firmly connect the wing to the car. The wing has the size of the car base. A long flat nozzle 5 , which acts in an elevator, is attached to the wing 2 at the rear end.
Die Fig. 2 zeigt das Flugauto im Flug. Dabei sind die, im Tragflügel 2 untergebrachten Seitenflügel 6, ausgefahren. Am Profilhinterende der Seitenflügel sind die Querruder 7, die vom Fahrzeugführer bedient werden können. An den Seitenflügeln sind die Endscheiben 8. Fig. 2 shows the flight car in flight. The side wings 6 accommodated in the wing 2 are extended. At the rear of the side wing profile are the ailerons 7 , which can be operated by the driver. The end plates are 8 on the side wings.
Die Fig. 3 zeigt in einem Längsschnitt des Flugautos den PKW-Motor 9, an dem ein Kompressor 10 über die Kardanwelle 11 angekuppelt ist. Über die beiden hinteren Tragrohre 12 wird die Druckluft des Kompressors direkt aus der Düse 5 des Tragflügels 2 ausgeblasen. Die beiden Seitenflügel 6 sind während der Straßenfahrt übereinander eingefahren. Im ausgefahrenen Zustand sind die Seitenflügel 6 fest mit den Rahmen 3 verbunden. In den beiden vorderen Tragrohren 13 sind die Bowdenzüge und die pneumatischen und elektrischen Steuerleitungen zum Flügel. Der Druckluftspeicher 14 wird für die Steuerluft, zur Konstanthaltung des Fahrzeuginnendruckes und für die Luftansaugung des PKW Motors verwendet. Fig. 3 shows in a longitudinal section of the flying cars the car engine 9, on which a compressor is coupled through the propeller shaft 10. 11 The compressed air of the compressor is blown out of the nozzle 5 of the wing 2 via the two rear support tubes 12 . The two side wings 6 are retracted one above the other during road travel. In the extended state, the side wings 6 are firmly connected to the frame 3 . The Bowden cables and the pneumatic and electrical control lines to the wing are in the two front support tubes 13 . The compressed air reservoir 14 is used for the control air, for keeping the vehicle interior pressure constant and for the air intake of the car engine.
Die Rohre 15 dienen zur Aufnahme der Ein- und Ausfahrmechanik der Seitenflügel.The tubes 15 serve to accommodate the retraction and extension mechanisms of the side wings.
Der Schwerpunkt 16 des Flugautos liegt weit unterhalb des Tragflügels 2 und erreicht dadurch eine stabile Fluglage.The center of gravity 16 of the flight car lies far below the wing 2 and thereby achieves a stable flight position.
Die Fig. 4 zeigt die lange flache Düse 5 im Höhenruder des Tragflügels 2 eingebaut. Das Ruder wird mit den Bowdenzügen 17 betätigt. Die Düse 5 besteht aus dem Holm 18, an dem die beiden Düsenflachteile 19 befestigt sind. Mit den Einstellungen 20 werden die Düsenflachteile 19 mehr oder weniger zusammengedrückt, um den Öffnungsdruck der Düse einzustellen. Die Laval-Öffnung der Düse 21, soll die Druckluft beschleunigen. Fig. 4 shows the long flat nozzle 5 installed in the elevator of the wing 2 . The rudder is operated with the Bowden cables 17 . The nozzle 5 consists of the spar 18 to which the two flat nozzle parts 19 are attached. With the settings 20 , the nozzle flat parts 19 are more or less compressed in order to set the opening pressure of the nozzle. The Laval opening of the nozzle 21 is intended to accelerate the compressed air.
Die Druckluft öffnet die ohne Druck geschlossene Düse, mehr oder weniger weit.The compressed air opens the nozzle, which is closed without pressure, more or less far.
Die Rückstoßwirkung des Luftstrahles 22 ist damit, je nach Druck und Luftmasse regelbar über den Gashebel des PKW. The recoil effect of the air jet 22 can thus be regulated via the gas lever of the car, depending on the pressure and air mass.
Das Luftauto kann in einer normalen Garage geparkt werden. Von da aus kann es auf einer normalen Straße zur Start-Straße fahren. Ohne anzuhalten können die Seitenflügel ausgefahren und der Kompressor an den Fahrzeugmotor angekuppelt werden.The air car can be parked in a normal garage. From there it can be on a normal road to the start road drive. The side wings can be extended without stopping and the compressor can be coupled to the vehicle engine.
Zweckmäßig wird ein Schraubenkompressor verwendet, denn dieser braucht kein Öl, hat keinen Verschleiß, keine Ventile, braucht keine Wartung und der Druck und die Luftmasse ist durch die Drehzahl regelbar.A screw compressor is expediently used, because this needs no oil, has no wear, no valves, needs no maintenance and the pressure and air mass is through the speed adjustable.
Durch "Gasgeben" wird das Luftauto beschleunigt und mit Hilfe der Düse wird es bei einer Geschwindigkeit zwischen 50 und 100 km/h abheben und aufwärts fliegen.By "accelerating" the air car is accelerated and with the help of It gets nozzle at a speed between 50 and 100 km / h take off and fly upwards.
Die Endscheiben der Seitenflügel und die erhöhten Rahmen halten das Luftauto richtungsstabil. Durch den, weit unterhalb des Tragflügels liegenden Schwerpunkt, ist das Flugauto flugstabil.Hold the side wing end caps and raised frames the air car is directionally stable. By the, far below the Wing's center of gravity, the flight car is flight stable.
Die Querruder, die mit dem Lenkrad über eine Umsetzung Lenkradausschlag-flugtechnisch bedingten kurzen Querruderausschlag gekoppelt sind, können das Flugauto in der Schräglage nach links oder rechts fliegen lassen.The ailerons with the steering wheel have an implementation Steering wheel deflection-short aileron deflection due to flight technology are coupled, the flight car can be turned to the left or let fly right.
Der Rückstoß des Düsenluftstrahles ist durch den Gashebel des Kfz. regelbar. Wird das Gas weggenommen geht das Luftauto in den Gleitflug über. Durch die langen flachen Düsen in den Querrudern wird die Steuerung unterstützt, in dem man Luft ausblasen läßt.The recoil of the jet air jet is through the throttle lever Motor vehicle adjustable. If the gas is removed, the air car goes into the Gliding over. Through the long flat jets in the ailerons the control is supported by allowing air to be blown out.
Je nach der Höhe wird der Luftwiderstand kleiner und damit die Reisegeschwindigkeit entsprechend größer. Der Luftdruck im Innenraum des Fahrzeuges kann über den Luftkessel konstant gehalten werden. Auch der Kfz-Motor bekommt vom Druckluftkessel, auch in großer Höhe, genügend Ansaugluft.Depending on the height, the air resistance becomes smaller and thus the Cruising speed correspondingly higher. The air pressure inside the vehicle can be constant via the air boiler being held. The automotive engine also gets from the compressed air boiler, even at great heights, sufficient intake air.
Ist das Reiseziel in Sicht kann der Kompressor abgekuppelt werden und das Luftauto fliegt im Gleitflug der Landestraße zu. Durch Landefunk und Bodeneffekt kann man mit 50 bis 100 km/h sicher landen. Bei Straßenberührung werden im Flugauto die Seiten flügel eingefahren und ohne anzuhalten auf der Straße bis zum Reiseziel weiter gefahren.If the travel destination is in sight, the compressor can be uncoupled and the air car flies towards the country road. Due to landing radio and ground effect you can with 50 to 100 km / h land safely. When touching the road, the sides are in the flight car wing retracted and without stopping on the road to Destination continued.
Eine Notlandung z. B. durch Motorausfall, kann jederzeit auf einer normalen Straße gemacht werden, da alle Ruder vom Fahrersitz aus von Hand über Bowdenzüge zu bedienen sind.An emergency landing z. B. due to engine failure, can at any time on a normal road as all oars are made from the driver's seat can be operated manually using Bowden cables.
Gedacht ist das Flugauto für alle die den Pilotenschein besitzen. Ferner ist das Luftauto gut als Lufttaxi geeignet. Der Kunde kann von der Haustür über Straße-StartStraße-LandeStraße-Straße schnell über weite Entfernungen zum Ziel befördert werden. The flight car is intended for everyone who holds the pilot's license. The air car is also well suited as an air taxi. The customer can from the front door via Straße-StartStraße-LandeStraße-Straße quickly be transported to the destination over long distances.
Mit einem Berechnungsbeispiel sollen die Eigenschaften des Flugautos beschrieben werden.The properties of the Flight cars are described.
Angenommen wird ein serienmäßiger 2türiger PKW mit m = 1 t Gewicht einschließlich Fluggestell.A standard 2-door car is also accepted m = 1 t weight including flight frame.
Der Tragflügel soll 4 m lang und 1,7 m breit sein.The wing should be 4 m long and 1.7 m wide.
Die ausfahrbaren Seitenflügel sind 3 m lang und 1,5 m breit.The extendable side wings are 3 m long and 1.5 m wide.
Das ergibt eine Gesamtflügelfläche von
This results in a total wing area of
AF = 4 m.1,7 m + 2.(3 m.1,5 m) = 15,8 m2.A F = 4 m.1.7 m + 2. (3 m.1.5 m) = 15.8 m 2 .
Das Flugauto hebt zum Fliegen ab, wenn der Auftrieb FA = AF.ca.q gleich der Gewichtskraft FG = m.g = 1000 kg.9,81 m/s2 = 9810 N ist.The flight car takes off to fly when the lift F A = A F .c a .q is equal to the weight force F G = mg = 1000 kg.9.81 m / s 2 = 9810 N.
Da die lange flache Düse den Auftrieb vergrößert, kann der Auftriebsbeiwert mit ca = 2 angenommen werden.Since the long flat nozzle increases the lift, the lift coefficient can be assumed to be c a = 2.
Die Luftdichte ist Rho = eo = 1,22 kg/m3.The air density is Rho = e o = 1.22 kg / m 3 .
Die Startgeschwindigkeit ist:
The starting speed is:
Der Staudruck ist
q = eo/2.W2 = 1,22 kg/m3/2.(22,5 m/s)2 = 309 N.The back pressure is
q = e o /2.W 2 = 1.22 kg / m 3 /2.(22.5 m / s) 2 = 309 N.
Der Widerstandsbeiwert der Flügelflache soll CWF = 0.05 sein.
Der Luftwiderstand ist dann:
FWF = AF.cWF.q = 15,8 m2.0,05.309 N = 244 N.The drag coefficient of the wing area should be C WF = 0.05. The air resistance is then:
F WF = A F .c WF .q = 15.8 m 2 .0.05.309 N = 244 N.
Der Luftwiderstand des PKW ist bei einer Spantfläche von AK = 2 m2 und einem Widerstandsbeiwert von cWK = 0,42 FWK = AK.cWK.q = 15,8 m2.0,05.309 N = 260 N.The air resistance of the car with a frame area of A K = 2 m 2 and a drag coefficient of c WK = 0.42 F WK = A K .c WK .q = 15.8 m 2 .0.05.309 N = 260 N.
Der Gesamtwiderstand ist FW = FWF + FWK = 504 N (51 kp).The total resistance is F W = F WF + F WK = 504 N (51 kp).
Der PKW-Motor soll eine Leistung von 50 kW haben. Ankuppelbar ist ein Schraubenkompressor der bei 50 kW Antrieb eine Druckluft von p = 6 bar und = 10 m3/min = 0,166 m3/s erzeugt.The car engine is said to have an output of 50 kW. A screw compressor can be coupled which, with a 50 kW drive, generates compressed air of p = 6 bar and = 10 m 3 / min = 0.166 m 3 / s.
Die Druckluft wird direkt der Lavaldüse im Tragflügel zugeführt.The compressed air is fed directly to the Laval nozzle in the wing.
Die Luftmasse errechnet sich mit Dü = .eo.p = 0,166 m3/s.1,22 kg/m3.6 bar = 1,22 kg/s.The air mass is calculated with Dü = .e o .p = 0.166 m 3 /s.1.22 kg / m 3 .6 bar = 1.22 kg / s.
Die Schubkraft der Düse ist dann bei einer Luftgeschwindigkeit
in der Düse von WDü = 600 m/s:
The thrust force of the nozzle is then at an air speed in the nozzle of W Dü = 600 m / s:
FDü = Dü.WDü = 1,22 kg/s.600 m/s = 732 N (74 kp).F Dü = Dü .W Dü = 1.22 kg / s. 600 m / s = 732 N (74 kp).
Die Horizontalgeschwindigkeit wird erreicht, wenn der Widerstand gleich der Schubkraft der Düse ist: FW = FDü = 732 N.The horizontal speed is reached when the resistance is equal to the thrust of the nozzle: F W = F Dü = 732 N.
Der Widerstandsbeiwert ändert sich cW = FW/AW.q = 732 N/(15,8 m2 + 2 m2).309 N = 0,13.The drag coefficient changes c W = F W / A W .q = 732 N / (15.8 m 2 + 2 m 2 ) .309 N = 0.13.
Die Geschwindigkeit ist dann bis 500 m Höhe: Wo =
The speed is then up to 500 m height: W o =
In 5 km Flughöhe ist es = 0,736 kg/m3 und die Geschwindigkeit Ws = √712/0,736 = 31,1 m/s (112 km/h).At 5 km altitude, e s = 0.736 kg / m 3 and the speed W s = √712 / 0.736 = 31.1 m / s (112 km / h).
Wenn der Kompressor abgekuppelt ist, ist die Gleitzahl: FW/FA = 9810 N/504 N etwa 20.When the compressor is disconnected, the glide ratio is: F W / F A = 9810 N / 504 N about 20.
Bei der Straßenfahrt sind die Seitenflügel eingefahren.The side wings are retracted when driving on the road.
Nur der Tragflügel mit AT = 4 m.1,7 m = 6,8 m2 Fläche wirkt.Only the wing with A T = 4 m, 1.7 m = 6.8 m 2 area is effective.
Durch die abgeschaltete Düse ist caT = 1.With the nozzle switched off, c aT = 1.
Bei einer gesetzlich vorgeschriebenen Fahrgeschwindigkeit von 80 km/h, wird durch den Auftrieb des Tragflügels FAT = AT.caT.eo/2.W2 = 6,8 m2.1.0,61 kg/m3 .(22 m/s)2 = 2007 N das Flugauto um (204 kp) leichter. At a statutory speed of 80 km / h, the lift of the wing F AT = A T .c aT .e o /2.W 2 = 6.8 m 2 .1.0.61 kg / m 3. (22 m / s) 2 = 2007 N the flight car by (204 kp) lighter.
11
Kraftfahrzeug für den Straßenverkehr und als
Flugauto behördlich zugelassen.
Authorized vehicle for road traffic and as a flight car.
22nd
Tragflügel
Hydrofoil
33rd
Verbindungsrahmen
Connecting frame
44th
Verbindungsrohre
Connecting pipes
55
Höhenruder mit Düse
Elevator with nozzle
66
Seitenflügel
Side wing
77
Querruder mit Düse
Ailerons with nozzle
88th
Seitenflügelendscheiben
Side wing end plates
99
Fahrzeugmotor
Vehicle engine
1010th
Kompressor
compressor
1111
Kardanwelle
propeller shaft
1212th
Druckluftrohr zur Düse
Compressed air pipe to the nozzle
1313
Rohre für Steuerleitungen
Pipes for control lines
1414
Druckluftbehälter
Compressed air tank
1515
Ein- und Ausfahrmechanik
Retract and extend mechanism
1616
Schwerpunkt des Flugautos
Center of gravity of the flight car
1717th
Bowdenzugruderverstellung
Bowden thruster adjustment
1818th
Düsenholm
Nozzle spar
1919th
lange flache Düse
long flat nozzle
2020th
Düseneinstellung
Nozzle setting
2121st
Lavaldüsenöffnung
Laval nozzle opening
2222
Luftstrahlschub
AF Air jet thrust
A F
= Flügelfläche mit Seitenflügel
AT = Wing area with side wing
A T
= ohne Seitenflügel
AK = without side wings
A K
= Kraftfahrzeugspantfläche
AW = Motor vehicle frame area
A W
= Gesamtwiderstandsfläche
ca = Total resistance area
c a
= Auftriebsbeiwert der Flügel
caT = Lift coefficient of the wing
c aT
= ohne Seitenflügel
cW = without side wings
c W
= Widerstandsbeiwert
cWF = Drag coefficient
c WF
= der Flügelfläche
cK = the wing area
c K
= PKW-Widerstandsbeiwert
ρ = Luftdichte
eo = Car drag coefficient
ρ = air density
e o
= in Bodennähe
e5 = near the ground
e 5
= in 5 km Höhe
FA = at a height of 5 km
F A
= Auftriebskraft
FAT = Buoyancy
F AT
= Straßenfahrtauftriebskraft
FWF = Road driving buoyancy
F WF
= Flügelwiderstand
FWK = Wing resistance
F WK
= PKW-Luftwiderstand
FG = Car air resistance
F G
= Gewichtskraft
FDü = Weight
F Dü
= Düsenschub
g = Erdbeschleunigung
m = Flugautogewicht
Dü = Nozzle thrust
g = gravitational acceleration
m = flight car weight
Dü
= Luftmassenstrom
= Volumenstrom
p = Kompressordruck
q = Staudruck
W = Geschwindigkeit
WSt = Air mass flow
= Volume flow
p = compressor pressure
q = back pressure
W = speed
W St
= Startgeschwindigkeit
Wo = Start speed
W o
= Flugautogeschwindigkeit
W5 = Flight car speed
W 5
= in 5 km Höhe
WDü = at a height of 5 km
W Dü
= Düsenluftgeschwindigkeit
= Nozzle air velocity
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1999107791 DE19907791A1 (en) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | Jet propelled car-plane with extending wings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1999107791 DE19907791A1 (en) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | Jet propelled car-plane with extending wings |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19907791A1 true DE19907791A1 (en) | 1999-10-07 |
Family
ID=7898574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1999107791 Withdrawn DE19907791A1 (en) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | Jet propelled car-plane with extending wings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19907791A1 (en) |
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-
1999
- 1999-02-24 DE DE1999107791 patent/DE19907791A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
| 8122 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |