DE202006008784U1

DE202006008784U1 - Ground effect vehicle with energy storage

Info

Publication number: DE202006008784U1
Application number: DE200620008784
Authority: DE
Original assignee: UNITED UNCONVENTIONAL GmbH
Current assignee: UNITED UNCONVENTIONAL GmbH
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2016-06-02

Abstract

Antriebsvorrichtung für ein Bodeneffektfahrzeug, umfassend
– einen Hauptantriebsmotor (10), insbesondere eine Gasturbine,
– eine erste Energiespeichervorrichtung (11) zur Speicherung der für den Betrieb des Hauptantriebsmotors benötigten Energie,
– eine mit dem Hauptantriebsmotor verbindbare Vortriebsvorrichtung (30), umfassend insbesondere einen Propeller, und
– eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der von der ersten Vortriebsvorrichtung erzeugten Vortriebskraft, insbesondere zur Steuerung der Blattstellung eines Propellers,
gekennzeichnet durch
– einen Abwasserungszusatzantriebsmotor (50) der mit der Vortriebsvorrichtung verbindbar ist, und
– eine zweite Energiespeichervorrichtung (50), zur Speicherung der für den Betrieb des Abwasserungszusatzantriebsmotors benötigten Energie,
wobei die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, um die zweite Energiespeichervorrichtung (50)
– in einer Auflade-Schaltstellung mit der ersten Energiespeichervorrichtung (11) zu verbinden, um die zweite Energiespeichervorrichtung mit Energie aufzuladen, die durch Wandlung der in der ersten Energiespeichervorrichtung gespeicherten Energie erzeugt wird, und
– in einer Entlade-Schaltstellung die zweite Energiespeichervorrichtung (50) über den Abwasserungszusatzantriebsmotor...Drive device for a ground effect vehicle, comprising
A main drive motor (10), in particular a gas turbine,
A first energy storage device (11) for storing the energy required for the operation of the main drive motor,
- A connectable to the main drive motor propulsion device (30), comprising in particular a propeller, and
A control device for controlling the propulsion force generated by the first propulsion device, in particular for controlling the blade position of a propeller,
marked by
- An auxiliary sewage drive motor (50) which is connectable to the propulsion device, and
A second energy storage device (50) for storing the energy required for the operation of the auxiliary wastewater drive motor,
wherein the control device is configured to control the second energy storage device (50).
In a charging switching position, to be connected to the first energy storage device (11) to charge the second energy storage device with energy generated by conversion of the energy stored in the first energy storage device, and
- In a discharge switching position, the second energy storage device (50) via the sewage additive drive motor ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Bodeneffektfahrzeug, umfassend einen Hauptantriebsmotor, insbesondere eine Gasturbine, eine erste Energiespeichervorrichtung zur Speicherung der für den Betrieb des Hauptantriebsmotors benötigten Energie, eine mit dem Hauptantriebsmotor verbindbare Vortriebsvorrichtung, umfassend insbesondere einen Propeller, und eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der von der ersten Vortriebsvorrichtung erzeugten Vortriebskraft, insbesondere zur Steuerung der Blattstellung eines Propellers.The The invention relates to a drive device for a ground effect vehicle, comprising a main drive motor, in particular a gas turbine, a first energy storage device for storing the for the operation needed the main drive motor Energy, a propulsion device connectable to the main propulsion engine, comprising in particular a propeller, and a control device for controlling the generated by the first propulsion device Driving force, in particular for controlling the position of a leaf Propeller.

Bodeneffektfahrzeuge sind Fahrzeuge, die sich die Verstärkung des aerodynamischen Auftriebs im Bereich oberhalb einer Wasser- oder Erdoberfläche (eines „Bodens") zunutze machen und hierdurch in der Lage sind, sich unter sehr geringem Energieeinsatz in niedriger Höhe mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen. Für eine grundsätzliche Beschreibung der Technologie von Bodeneffektfahrzeugen wird auf DE 20 2006 002 331.3 verwiesen und deren Veröffentlichung in diese Offenbarung miteinbezogen.Ground effect vehicles are vehicles that make use of the enhancement of aerodynamic lift in the area above a water or ground surface (a "floor") and thereby are able to move at high speed with very little energy use at low altitude Basic description of the technology of ground effect vehicles will be on DE 20 2006 002 331.3 and incorporated their publication in this disclosure.

Als erste Energiespeichervorrichtung wird dabei typischerweise ein Tank eingesetzt, der einen flüssigen Kraftstoff aufnehmen kann, mit dem der Hauptantriebsmotor betrieben wird. Als Hauptantriebsmotor kommt vorzugsweise eine Gasturbine zum Einsatz, jedoch sind auch andere Antriebsmotoren wie beispielsweise Kolbenmotoren, in bestimmten Anwendungen vorteilhaft. Die Vortriebsvorrichtung ist vorzugsweise ein mechanisch über eine Antriebswelle mit dem Antriebsmotor gekoppelter Propeller oder mehrere in solcher Weise mit dem Antriebsmotor gekoppelte Propeller. Es können jedoch in bestimmten Anwendungsfällen auch andere Vortriebsvorrichtungen vorgesehen sein, wie beispielsweise eine Antriebsdüse, welche Hauptantriebsmotor und Vortriebsvorrichtung in sich vereint.When first energy storage device is typically a tank used a liquid Fuel can absorb, with which operated the main drive motor becomes. The main drive motor is preferably a gas turbine Use, but other drive motors such as Piston engines, advantageous in certain applications. The propulsion device is preferably a mechanical over a drive shaft coupled to the drive motor propeller or a plurality of propellers coupled to the drive motor in such a manner. It can however, in certain applications Other propulsion devices may be provided, such as a drive nozzle, which combines main drive motor and propulsion device in itself.

Zu Beginn und zu Ende ihrer Fahrt stützen sich Bodeneffektfahrzeuge typischerweise direkt auf der Bodenfläche ab, beispielsweise indem sie in Verdrängerfahrt oder Gleitfahrt auf einer Wasseroberfläche sind oder sich mit Rollen, Rädern oder dergleichen auf einer festen Oberfläche abstützen.To At the beginning and end of their journey, ground effect vehicles are supported typically directly on the bottom surface, for example by they in revelry or gliding on a water surface or rolling, wheels or the like supported on a solid surface.

Um von diesem Fahrtzustand mit Abstützung an der Bodenfläche in den Fahrtzustand ohne Kontakt zur Bodenfläche, also den normalen Reisezustand zu gelangen, müssen Bodeneffektfahrzeuge den zusätzlichen Fahrwiderstand überwinden, der durch das Abstützen an der Bodenfläche erzeugt wird. Dieser Vorgang wird für sich auf dem Wasser abstützende Bodeneffektfahrzeuge als Abwassern bezeichnet und dieser Begriff wird im Folgenden allgemein ohne Bezug zu einer bestimmten Bodenbeschaffenheit für das Abheben des Bodeneffektfahrzeugs aus der Fahrt mit Bodenabstützung zu der Fahrt ohne Bodenkontakt verwendet.Around from this driving condition with support the floor area in the driving state without contact with the ground surface, so the normal travel state to arrive Ground effect vehicles the additional Overcome driving resistance, the one by the bracing at the bottom surface is produced. This process is for on the water supporting ground effect vehicles referred to as sewage and this term is general in the following without reference to a specific soil condition for take-off of the ground effect vehicle from driving with ground support the ride used without contact with the ground.

Um die in Verdränger- bzw. Gleitfahrt auftretenden Fahrtwiderstände während des Beschleunigens in der Verdränger- bzw. Gleitfahrt und insbesondere während des Abwasserns zu überwinden, müssen Bodeneffektfahrzeuge eine erhebliche Vortriebskraft aufwenden. Diese für den Abwasservorgang benötigte Vortriebskraft übersteigt die Vortriebskraft, die nach erfolgtem Abwassern benötigt wird, um das Bodeneffektfahrzeug in Reisegeschwindigkeit zu bringen und zu halten. Es ist bekannt, Bodeneffektfahrzeuge zum Zweck der Überwindung der Fahrtwiderstandskräfte während des Abwasservorgangs mit zwei Gasturbinen anzutreiben, welche die benötigte Vortriebskraft über zwei Schubpropeller erzeugen. Nach erfolgtem Abwassern kann dann eine der beiden Gasturbinen stillge legt werden und die verbleibende Gasturbine erzeugt über beide Propeller ausreichend Vortriebskraft, um die Reisegeschwindigkeit zu erreichen und zu halten.Around which are in displacements or sliding occur driving during acceleration in the displacer or sliding, and in particular to overcome during the drainage, have to Ground effect vehicles spend a considerable propulsive force. These for the Wastewater process needed Driving force exceeds the driving force required after the waste has been drained to bring the ground effect vehicle at cruising speed and to keep. It is known to use ground effect vehicles for the purpose of overcoming the drag resistance while to drive the wastewater process with two gas turbines, which the required driving force over two Produce thrust propellers. After completion of the sewage can then a the two gas turbines are stillge sets and the remaining gas turbine generated over both propellers sufficient propulsive power to increase the cruising speed reach and hold.

Es ist weiterhin bekannt, ein Bodeneffektfahrzeug mit einer einzigen Gasturbine zu betreiben, die ausreichend Leistung zur Erzeugung der für den Abwasservorgang erforderlichen Vortriebskraft aufweist und die nach erfolgtem Abwassern in gedrosseltem Betriebszustand betrieben wird, um die Reisegeschwindigkeit zu halten.It is still known, a ground effect vehicle with a single Gas turbine to operate, which has sufficient power to produce the for has the propulsion required driving force and the operated after draining in throttled operating condition is going to keep the cruising speed.

Beide vorbekannten Lösungen weisen den Nachteil auf, dass die Antriebseinheit des Bodeneffektfahrzeugs für die eigentliche Reisegeschwindigkeit leistungsmäßig überdimensioniert ist, was bei beiden vorbekannten Lösungen zu dem unerwünschten Mitführen zusätzlichen Gewichts führt. Durch diese zusätzliche Mitführung von Gewicht wird der Energieeinsparvorteil von Bodeneffektfahrzeugen unerwünscht vermindert. Die zweite zuvor beschriebene Lösung hat zudem den Nachteil, dass die einzige, für die Reisegeschwindigkeit überdimensionierte Gasturbine bei Reisegeschwindigkeit in einem ungünstigen Betriebspunkt betrieben wird, wodurch sich ihr Wirkungsgrad verschlechtert und somit zusätzlich der Energieverbrauchsvorteil vermindert wird.Both previously known solutions have the disadvantage that the drive unit of the ground effect vehicle for the actual cruising speed is oversized in terms of performance, which in both previously known solutions to the undesirable carry additional Weight leads. Through this additional entrainment Weight becomes the energy saving advantage of ground effect vehicles undesirable reduced. The second solution described above also has the disadvantage that the only one for the Cruising speed oversized Gas turbine operated at cruising speed in an unfavorable operating point becomes, whereby its efficiency deteriorates and thus additionally the Energy consumption advantage is reduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung für ein Bodeneffektfahrzeug bereitzustellen, welches die zuvor beschriebenen Nachteile verringert oder vorzugsweise vollständig vermeidet.Of the The invention has for its object to provide a drive device for a ground effect vehicle, which reduces the disadvantages described above or preferably completely avoids.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Abwasserungszusatzantriebsmotor der mit der Vortriebsvorrichtung verbindbar ist, und eine zweite Energiespeichervorrichtung, zur Speicherung der für den Betrieb des Abwasserungszusatzantriebsmotors benötigten Energie, wobei die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, um die zweite Energiespeichervorrichtung in einer Auflade-Schaltstellung mit der ersten Energiespeichervorrichtung zu verbinden, um die zweite Energiespeichervorrichtung mit Energie aufzuladen, die durch Wandlung der in der ersten Energiespeichervorrichtung gespeicherten Energie erzeugt wird, und in einer Entlade-Schaltstellung die zweite Energiespeichervorrichtung über den Abwasserungszusatzantriebsmotor mit der Vortriebsvorrichtung zu koppeln, um Energie aus der zweiten Energiespeichervorrichtung an die Vortriebsvorrichtung zu leiten.This object is achieved by a Abwassersezusatzantriebsmotor which is connectable to the propulsion device, and a second energy storage device, for storing the energy required for the operation of the Abwasserungszusatzantriebsmotors, wherein the control device is adapted to the second energy power storage device in a charging switching position to connect to the first energy storage device to charge the second energy storage device with energy that is generated by conversion of stored energy in the first energy storage device, and in a discharge switching position, the second energy storage device via the Abwassersezusatzantriebsmotor with the propulsion device to couple to direct energy from the second energy storage device to the propulsion device.

Durch die erfindungsgemäße Lösung kann auf die Bereitstellung zusätzlicher, dauerhaft betreibbarer Antriebsmotorleistung verzichtet werden. Stattdessen wird in einer zweiten Energiespeichervorrichtung Energie kurzfristig zwischengespeichert und diese Energie für den Abwasservorgang kurzfristig bereitgestellt. Bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung muss daher lediglich dafür gesorgt werden, dass die zusätzliche zweite Energiespeichervorrichtung vor dem Abwasservorgang aufgeladen ist, was beispielsweise während der vorhergehenden Fahrt des Bodeneffektfahrzeugs durch Abzweigung einer geringen Energiemenge aus dem Hauptantriebsmotor erfolgen kann oder während der Liegezeit des Bodeneffektfahrzeugs durch Aufladen mittels des Hauptantriebsmotors erfolgen kann. Diese zusätzliche verfügbare Energie aus der zweiten Energiespeichervorrichtung kann dann zu einem bestimmten Zeitpunkt zusätzlich der Vortriebsvorrichtung zugeleitet werden, um für einen begrenzten Zeitraum zusätzliche Vortriebskraft für den Abwasservorgang zu erzeugen. Die für die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung benötigten zusätzlichen Aggregate stellen hinsichtlich ihres Gewichts lediglich einen Bruchteil desjenigen Gewichts dar, was bei den vorbekannten Antriebsvorrichtungen für Bodeneffektfahrzeuge für die zusätzlich bereitzustellende Antriebsleistung benötigt wurde. Zudem wird bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung ermöglicht, dass der Hauptantriebsmotor so ausgelegt wird, dass er bei Reisegeschwindigkeit in seinem idealem Betriebspunkt arbeiten kann, d.h. bei seinem besten Wirkungsgrad.By the solution according to the invention can the provision of additional, permanently operable drive motor power can be dispensed with. Instead, energy is generated in a second energy storage device cached at short notice and this energy for the wastewater process provided at short notice. In the drive device according to the invention therefore only has to be taken care of that extra charged second energy storage device before the wastewater process is what, for example, during the previous trip of the ground effect vehicle by branching a small amount of energy can be done from the main drive motor or while the waiting time of the ground effect vehicle by charging by means of Main drive motor can be done. This extra available energy from the second energy storage device can then to a certain Time in addition the propulsion device to be forwarded for a limited period of time additional Driving force for to produce the wastewater process. The for the drive device according to the invention required additional Aggregates make only a fraction of their weight of that weight, which is the case with the previously known drive devices for ground effect vehicles for the additionally to be provided drive power was needed. In addition, at the drive device according to the invention allows that The main propulsion engine is designed to be at cruising speed can operate at its ideal operating point, i. at its best efficiency.

Die zweite Energiespeichervorrichtung ist erfindungsgemäß dazu ausgebildet, eine Energie zu speichern, die durch Wandlung der in der ersten Energiespeichervorrichtung gespeicherten Energie erzeugt wird. Die zweite Energiespeichervorrichtung ist ausgebildet, um zumindest für einen begrenzten Zeitraum diese Energie zu speichern.The second energy storage device according to the invention is designed to to save an energy by transforming in the first Energy storage device stored energy is generated. The second energy storage device is designed to at least for one limited period of time to save this energy.

Unter Verbindung der ersten und zweiten Energiespeichervorrichtung soll erfindungsgemäß eine derart ausgebildete Kopplung auf mechanischem, elektrischem, fluidischem Weg oder einer Kombination mehrerer dieser Wege verstan den werden, dass ein Energietransport von der ersten zur zweiten Energiespeichervorrichtung ermöglicht wird.Under Connection of the first and second energy storage device is intended according to the invention such trained coupling on mechanical, electrical, fluidic Way or a combination of several of these ways, that an energy transport from the first to the second energy storage device allows becomes.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Energiespeichervorrichtung in der Aufladeschaltstellung mit dem Hauptantriebsmotor verbunden zur Übertragung von Energie aus dem Hauptantriebsmotor in die zweite Energiespeichervorrichtung. Bei dieser Ausführungsform ist es somit möglich, die zweite Energiespeichervorrichtung mit im Hauptantriebsmotor gewandelter Energie aufzuladen, wobei diese Energie entweder im Stillstand des Bodeneffektfahrzeugs vollständig zur Aufladung genutzt wird oder als überschüssige Fahrtantriebsenergie während der Fahrt des Bodeneffektfahrzeugs abgezweigt und zur Aufladung der zweiten Energiespeichervorrichtung genutzt wird. Die Verbindung zwischen Hauptantriebsmotor und zweiter Energiespeichervorrichtung erfolgt dabei vorzugsweise über ein schaltbares Getriebe, welches die Verbindung in der Aufladeschaltstellung herstellt und in der Entladeschaltstellung löst.at a first preferred embodiment is the second energy storage device in the Aufladeschaltstellung connected to the main drive motor for the transmission of energy the main drive motor in the second energy storage device. In this embodiment is it thus possible the second energy storage device with in the main drive motor charged energy, this energy either in the Standstill of the ground effect vehicle fully used for charging is or as excess drive energy while branched off the drive of the ground effect vehicle and for charging the second energy storage device is used. The connection between the main drive motor and the second energy storage device takes place preferably via a switchable transmission, which the connection in the Aufladeschaltstellung produces and releases in the discharge position.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die zweite Energiespeichervorrichtung und der Abwasserungszusatzantriebsmotor durch einen Schwungmassenspeicher bereitgestellt. Ein Schwungmassenspeicher weist den Vorteil auf, dass er Energie in kinetischer Form, nämlich in Form einer rotierenden Masse, speichern kann und somit eine für die Weiterleitung an die Vortriebsvorrichtung günstige Energieform bereitstellt, die nicht weiter gewandelt werden muss. Der Schwungmassenspeicher dient somit zugleich als Energiespeichervorrichtung und als Abwasserungszusatzantriebsmotor, da eine weitere Wandlung der in ihm gespeicherten Energie entfallen kann. Insbesondere kann der Schwungmassenspeicher gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform in der Aufladeschaltstellung mit dem Hauptantriebsmotor gekoppelt werden, um die vom Hauptantriebsmotor aus der ersten Energiespeichervorrichtung in kinetische Energie gewandelte Energie in den Schwungmassenspeicher zur Aufladung zu leiten.at a particularly preferred embodiment Both the second energy storage device and the wastewater additive drive motor are through provided a flywheel storage. A momentum storage has the advantage that it kinetic energy, namely in Shape of a rotating mass, can store and thus one for forwarding favorable to the propulsion device Provides energy form that does not need to be converted further. The flywheel mass storage thus serves at the same time as an energy storage device and as wastewater additive drive motor, since a further conversion of the energy stored in it can be omitted. In particular, the Flywheel accumulator according to the above described embodiment coupled in the Aufladeschaltstellung with the main drive motor to be from the main drive motor from the first energy storage device Energy transformed into kinetic energy into the flywheel mass storage to charge for charging.

Noch weiter ist es bevorzugt, wenn der Schwungmassenspeicher mit der ersten Energiespeichervorrichtung und der Vortriebsvorrichtung mittels eines elektrischen Getriebes verbindbar ist, welches eine erste Stator-Rotor-Einheit, die in der Aufladeschaltstellung als Generator betreibbar ist und mit der ersten Energiespeichervorrichtung gekoppelt ist, und in der Entladeschaltstellung als Elektromotor betreibbar ist und mit der Vortriebsvorrichtung gekoppelt ist, und eine mit der ersten Stator-Rotor-Einheit elektrisch verbundene zweite Stator-Rotor-Einheit umfasst, die mit dem Schwungmassenspeicher gekoppelt ist, insbesondere integral mit diesem ausgebildet ist, und in der Aufladeschaltstellung als Elektromotor betreibbar ist und in der Entladeschaltstellung als Generator betreibbar ist. Diese Ausführungsform ermöglicht einen Betrieb des elektrischen Getriebes als PTO/PTI (Power take off/Power take in), d.h. der mit der ersten Energiespeichervorrichtung verbundene Generator/Motor wird beispielsweise durch den Hauptantriebsmotor angetrieben und erzeugt im Aufladeschaltzustand, als Generator betrieben, elektrische Energie, die einer als Elektromotor betriebenen zweiten Stator-/Rotoreinheit zugeführt wird, die ihrerseits diese elektrische Energie in mechanische Rotationsenergie wandelt, die dem Schwungmassenspeicher zugeführt wird und darin abgespeichert wird. Insbesondere kann die zweite Stator-/Rotoreinheit direkt am Schwungmassenspeicher integral ausgebildet sein, d.h. ein Gehäuse des Schwungmassenspeichers ist als Statur und die Schwungmasse des Schwungmassenspeichers als Rotor ausgebildet. In der Entladeschaltstellung wird die erste Stator-/Rotoreinheit als Motor betrieben und mit Strom versorgt, die aus der zweiten, nun als Generator betriebenen Stator-/Rotoreinheit am Schwungmassenspeicher erzeugt wird. Die Ausführungsform ermöglicht eine starre Durchleitung der mechanischen Energie von dem Hauptantriebsmotor zur Vortriebsvorrichtung durch die erste Stator-/Rotoreinheit, die entsprechend der Schaltzustände der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung elektrisch aufgeschaltet wird, um sie als Generator oder als Motor zu betreiben.Still further, it is preferable if the flywheel energy storage device is connectable to the first energy storage device and the propulsion device by means of an electric transmission, which is a first stator-rotor unit which is operable as a generator in the Aufladeschaltstellung and is coupled to the first energy storage device, and in the discharge switching position is operable as an electric motor and is coupled to the propulsion device, and comprising a second stator-rotor unit electrically connected to the first stator-rotor unit, which is coupled to the flywheel mass accumulator, in particular integrally formed therewith, and in the Charging switch position is operable as an electric motor and is operable in the discharge switching position as a generator. This embodiment allows operation of the electric transmission as PTO / PTI (Power take off / Power take in), that is, the generator / motor connected to the first energy storage device is driven, for example, by the main drive motor and generates in Aufladeschaltzustand, operated as a generator, electrical energy that one operated as an electric motor second stator / rotor unit is supplied, which in turn converts this electrical energy into mechanical rotational energy, which is supplied to the flywheel mass storage and is stored therein. In particular, the second stator / rotor unit can be integrally formed directly on the flywheel mass accumulator, ie a housing of the flywheel mass accumulator is designed as a stature and the flywheel mass of the flywheel mass accumulator is designed as a rotor. In the discharge switching position, the first stator / rotor unit is operated as a motor and supplied with power, which is generated from the second, now operated as a generator stator / rotor unit on the flywheel energy storage. The embodiment allows a rigid passage of the mechanical energy from the main drive motor to the propulsion device by the first stator / rotor unit, which is electrically connected according to the switching states of the drive device according to the invention to operate as a generator or as a motor.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die zweite Energiespeichervorrichtung in der Entladeschaltstellung über einen Drehmomentwandler mit der Vortriebsvorrichtung verbunden ist zur Übertragung von Energie aus dem Abwasserungszusatzantriebsmotor zu der Vortriebsvorrichtung. Die Anbindung der zweiten Energiespeichervorrichtung über einen Drehmomentwandler ermöglicht eine für verschiedene Fahrzustände vorteilhafte Steuerung der Vortriebskraft und des aus der zweiten Energiespeichervorrichtung beigetragenen Anteils an der Vortriebs energie. Insbesondere bei Verwendung eines Schwungmassenspeichers ist ein Drehmomentwandler zwischen Schwungmassenspeicher und Vortriebsvorrichtung vorteilhaft, um der allmählichen Entladung des Schwungmassenspeichers während des Abwasserungsvorgangs Rechnung tragen zu können und dennoch einen für die Vortriebsvorrichtung vorteilhaften Energieanteil aus der zweiten Energiespeichervorrichtung in Vortriebsenergie zu wandeln. Insbesondere bei Verwendung eines oder mehrerer Propeller mit Konstantdrehzahl ist diese Ausführungsform vorteilhaft. In gleicher Weise kann der Drehmomentwandler oder ein weiterer Drehmomentwandler dazu eingesetzt werden, die Energiespeichervorrichtung in der Aufladeschaltstellung aufzuladen.Farther it is preferable if the second energy storage device in the discharge switch position over a torque converter is connected to the propulsion device for transmission of energy from the sewage additive drive motor to the propulsion device. The connection of the second energy storage device via a Torque converter allows one for different driving conditions Advantageous control of the driving force and the second Energy storage device contributed share of the propulsion energy. In particular, when using a flywheel mass storage is a Torque converter between flywheel energy storage and propulsion advantageous, around the gradual Discharge of the flywheel mass storage during the wastewater process To take account of and yet one for the propulsion advantageous portion of energy from the second Energy storage device to convert into propulsive energy. Especially when using one or more propellers with constant speed is this embodiment advantageous. In the same way, the torque converter or a another torque converter to be used, the energy storage device in the charging switch position.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die zweite Energiespeichervorrichtung einen Druckspeicher umfasst, insbesondere einen hydraulischen Druckspeicher. Ein Druckspeicher erlaubt eine kompakte und gewichtsoptimierte Speicherung großer Energiemengen. Für die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung kann ein Druckspeicher für ein gasförmiges Medium oder für ein flüssiges Medium eingesetzt werden. Insbesondere die für flüssige Medien eingesetzten hydraulischen Federdruckspeicher, Kolben- oder Membrandruckspeicher, vorzugsweise mit nachgeschalteten Stickstoffflaschen, eignen sich aufgrund ihres kompakten Aufbaus und der hohen Energiespeicherkapazität besonders gut für die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung.Farther it is advantageous if the second energy storage device a Pressure accumulator includes, in particular a hydraulic pressure accumulator. An accumulator allows compact and weight-optimized storage greater Amounts of energy. For the drive device according to the invention can be an accumulator for a gaseous Medium or for a liquid Medium be used. In particular, the hydraulic used for liquid media Spring accumulator, piston or diaphragm pressure accumulator, preferably with downstream nitrogen bottles, are suitable because of their compact construction and high energy storage capacity good for the drive device according to the invention.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die zweite Energiespeichervorrichtung mit der ersten Energiespeichervorrichtung mittels einer Fluidpumpe verbindbar ist, welche in der Aufladeschaltstellung den Druckspeicher auflädt, und dass die Vortriebsvorrichtung mit dem Druckspeicher mittels eines Fluidmotors verbindbar ist, welcher in der Entladeschaltstellung den Abwasserungszusatzantriebsmotor darstellt, und zur Wandlung der im Druckspeicher gespeicherten Energie in kinetische Energie ausgebildet ist. Das Fluidaggregat kann dabei durch eine Kombination einer separaten Pumpe, eines separaten Fluidmotors und einer Ventilvorrichtung bereitgestellt werden, wobei die Ventilvorrichtung das im Druckspeicher gespeicherte Fluid entsprechend der jeweiligen Schaltstellung von der Pumpe zum Druckspeicher bzw. vom Druckspeicher zum Fluidmotor leitet und Pumpe und Fluidmotor entsprechend mit der ersten Energiespeichervorrichtung bzw. der Vortriebsvorrichtung verbunden sind. Die Verbindung kann dabei, wie zuvor beschrieben, so erfolgen, dass die Pumpe mit dem Hauptantriebsmotor gekoppelt ist, um die vom Hauptantriebsmotor in kinetische Energie gewandelte Energie der ersten Energiespeichervorrichtung zu erhalten und in einen Fluiddruck und -fluss zu wandeln. Der Fluidmotor kann insbesondere als Abwasserungszusatzantriebsmotor dienen und ist vorzugsweise schaltbar mit der Vortriebsvorrichtung gekoppelt, um die im Fluidmotor aus der im Druckspeicher gespeicherten Energie in kinetische Energie gewandelte Energie an die Vortriebsvorrichtung zu leiten.there it is particularly preferred if the second energy storage device connectable to the first energy storage device by means of a fluid pump is, which in the Aufladeschaltstellung the accumulator is charging, and that the propulsion device with the pressure accumulator by means of a Fluid motor is connectable, which in the discharge switching position represents the sewage additive drive motor, and for conversion the energy stored in the pressure accumulator into kinetic energy is trained. The fluid aggregate can by a combination a separate pump, a separate fluid motor and a valve device be provided, wherein the valve device in the pressure accumulator stored fluid according to the respective switching position of the pump to the accumulator or from the pressure accumulator to the fluid motor conducts and pump and fluid motor according to the first energy storage device or the propulsion device are connected. The connection can doing so, as described above, done so that the pump with the Main drive motor is coupled to that of the main drive motor kinetic energy converted energy of the first energy storage device to obtain and convert into a fluid pressure and flow. The fluid motor can serve in particular as wastewater additive drive motor and is preferably switchably coupled to the propulsion device, around the energy stored in the pressure accumulator in the fluid motor converted into kinetic energy energy to the propulsion device to lead.

Dabei ist es insbesondere bevorzugt, dass Fluidpumpe und Fluidmotor durch ein einziges Fluidaggregat bereitgestellt werden, welches mit der ersten Energiespeichervorrichtung, dem Druckspeicher und der Vortriebsvorrichtung verbunden ist und über einen Ventilsteuerblock in den entsprechenden Schaltstellungen (381, 382) als Fluidmotor bzw. als Pumpe betreibbar ist. Hierbei sind Pumpe und Fluidmotor des Fluidaggregats in Form einer schaltbaren Fluideinheit bereitgestellt, die reversibel betreibbar ist und somit sowohl als Pumpe als auch als Fluidmotor betrieben werden kann. Hiermit kann wiederum ein PTO/PTI-Betrieb realisiert werden. Die hierzu erforderliche Verschaltung wird vorzugsweise durch eine Ventilvorrichtung bereitgestellt, die vorzugsweise in das Fluidaggregat integriert ist.It is particularly preferred that fluid pump and fluid motor are provided by a single fluid unit, which is connected to the first energy storage device, the pressure accumulator and the propulsion device and a valve control block in the corresponding switching positions ( 381 . 382 ) is operable as a fluid motor or as a pump. Here, pump and fluid motor of the fluid assembly are provided in the form of a switchable fluid unit, which is reversibly operable and thus can be operated both as a pump and as a fluid motor. Hereby again a PTO / PTI operation can be realized. The interconnection required for this purpose is preferably provided by a valve device, which is preferably integrated in the fluid aggregate.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die zweite Energiespeichervorrichtung mit dem Hauptantriebsmotor bzw. der Aufladeantriebsvorrichtung, dem Abwasserungszusatzantriebsmotor und der Vortriebsvorrichtung mittels eines oder mehreren mechanischen, schaltbaren Getrieben verbindbar ist. Die Verwendung eines oder mehrerer mechanischer schaltbarer Getriebe erlaubt eine variable Steuerung der verschiedenen Schaltzustände der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung und einen robusten Aufbau derselben.Farther it is preferred if the second energy storage device with the main drive motor or the Aufladeantriebsvorrichtung, the Abwasseresatzantriebsmotor and the propulsion device by means one or more mechanical, switchable transmissions connectable is. The use of one or more mechanical switchable Transmission allows a variable control of the various switching states of Drive device according to the invention and a robust construction of the same.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung eine Aufladeantriebsvorrichtung, insbesondere eine Zusatz-Gasturbine umfasst, die ausgebildet ist, um Energie aus der ersten Energiespeichervorrichtung umzuwandeln und die in der Aufladeschaltstellung mit der zweiten Energiespeichervorrichtung verbunden ist, um die zweite Energiespeichervorrichtung aufzuladen. Auf diese Weise kann eine von der Hauptantriebsvorrichtung unabhängige Steuerung des Aufladevorgangs der zweiten Energiespeichervorrichtung erfolgen. Bei der Aufladeantriebsvorrichtung kann es sich dabei z. B. um eine kleindimensionierte Hilfsgasturbine handeln, die lediglich so dimensioniert sein muss, dass sie in der Lage ist, über einen längeren Zeitraum die zweite Energiespeichervorrichtung soweit aufzuladen, dass dort die für den Abwasserungsvorgang erforderliche, in einem kurzen Zeitraum bereitzustellende zusätzliche Vortriebsenergie abgespeichert ist.Farther it is preferred if the drive device according to the invention a Charging drive device, in particular an auxiliary gas turbine which is adapted to receive energy from the first energy storage device and in the Aufladeschaltstellung with the second energy storage device connected to charge the second energy storage device. In this way, independent of the main drive device control the charging process of the second energy storage device take place. In the Aufladeantriebsvorrichtung it may be z. B. by one small dimensioned auxiliary gas turbine act, the only dimensioned so must be that she is capable of the second over a longer period of time Charge energy storage device so far that there for the wastewater process required, to be provided in a short period of time Propulsion energy is stored.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Vortriebsvorrichtung einen Propeller mit verstellbarem Blattanstellwinkel umfasst, der in der Entladeschaltstellung durch den Hauptantriebsmotor und durch den Abwasserungszusatzantriebsmotor angetrieben wird und die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, um den Blattanstellwinkel in Abhängigkeit der aus dem Abwasserungszusatzantriebsmotor zugeführten Energie so zu steuern, dass die Drehzahl des Propellers konstant bleibt. Mit dieser Fortbildung wird auf effiziente Weise sowohl bei normaler Fahrt, d.h. wenn der Propeller nur aus dem Hauptantriebsmotor angetrieben wird, als auch bei Abwasserung, wenn die Leistung des Hauptantriebsmotors und des Abwasserungszusatzantriebsmotors auf den Propeller gegeben wird, eine effiziente Erzeugung von Vortrieb im idealen Betriebspunkt des Propellers, des Hauptantriebsmotors und des gegebenenfalls zugeschalteten Abwasserungszusatzantriebsmotors erreicht.Farther it is preferred if the propulsion device is a propeller with adjustable blade pitch included in the discharge switch position through the main propulsion engine and through the sewage additive propulsion engine is driven and the control device is designed to the blade pitch depending on the energy supplied from the sewage additive drive motor to control so that the speed of the propeller remains constant. With this training will be efficient both at normal Ride, i. when the propeller is driven only from the main propulsion engine will, as well as sewage, when the performance of the main propulsion engine and the auxiliary sewage drive motor on the propeller efficient production of propulsion at the ideal operating point of the propeller, the main drive motor and the optionally added wastewater auxiliary drive motor reached.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, um den Blattanstellwinkel in Abhängigkeit der von dem Abwasserungszusatzantriebsmotor in den Propeller eingeleiteten Energiemenge zu steuern, oder um die von dem Abwasserungszusatzantriebsmotor in den Propeller eingeleitete Energiemenge in Abhängigkeit der Blattstellung zu steuern. Grundsätzlich erhält die Steuerungsvorrichtung ein Eingangssignal, welches die vom Führer des Bodeneffektfahrzeugs angeforderte Vortriebsleistung signalisiert und die Steue rungsvorrichtung steuert dann in Abhängigkeit dieses Eingangssignals die Leistung des Hauptantriebsmotors und den Blattanstellwinkel des Propellers. Wird vom Bodeneffektfahrzeugführer so viel Vortriebsleistung angefordert, dass der Abwasserungszusatzantriebsmotor zugeschaltet werden muss, so muss die Steuerungsvorrichtung in diesem Betriebszustand neben der vom Hauptantriebsmotor bereitgestellten Antriebsleistung auch die aus dem Abwasserungszusatzantriebsmotor bereitgestellte zusätzliche Antriebsenergie steuern. Um in diesem Fall eine zuverlässige Steuerung der Vortriebsleistung zu erhalten, muss die Steuerungsvorrichtung die zusätzlich zugeführte Energie in die Steuerung der Blattstellung einbeziehen. Dies ist mit verschiedenen Steuerungsabläufen möglich. So kann beispielsweise das vom Bodeneffektfahrzeugführer erhaltene Leistungsanforderungssignal direkt in eine Blattstellung umgesetzt werden und die aus dem Hauptantriebsmotor und dem Abwasserungszusatzantriebsmotor bereitgestellte Antriebsenergie so gesteuert werden, dass bei dieser vorgegebenen Blattstellung eine bestimmte Drehzahl des Propellers erhalten wird. Alternativ kann das vom Bodeneffektfahrzeugführer vorgegebene Signal von der Steuerungsvorrichtung in eine aus der dem Hauptantriebsmotor und dem Abwasserungszusatzantriebsmotor abgerufene Leistung direkt umgesetzt werden und der Blattanstellwinkel dann entsprechend so gesteuert werden, dass eine angestrebte Propellerdrehzahl erreicht und gehalten wird.there it is particularly preferred when the control device is formed is to the blade pitch depending on the wastewater additive drive motor to control the amount of energy introduced into the propeller, or to introduced into the propeller by the sewage additive drive motor Amount of energy depending to control the leaf position. Basically, the control device receives an input signal from the driver of the ground effect vehicle requested propulsion power signals and the Steue management device then controls in dependence This input signal the performance of the main drive motor and the blade pitch of the propeller. Will from the ground effect driver so much propulsion power required that the sewage additive drive motor must be switched on, so the control device in this Operating state in addition to the drive power provided by the main drive motor also provided by the wastewater auxiliary drive motor additional Control drive energy. In this case, reliable control To obtain the propulsive power, the control device the additional supplied energy Include in the control of the leaf position. This is different Control processes possible. So For example, the power request signal received from the ground effect vehicle operator be converted directly into a leaf position and that from the main drive motor and drive power provided to the sewage additive drive motor be controlled so that at this predetermined leaf position a certain speed of the propeller is obtained. alternative can the signal given by the ground effect driver from the Control device in one of the main drive motor and the auxiliary effluent drive motor retrieved power can be directly implemented and the blade pitch is then controlled accordingly that a desired propeller speed is reached and maintained.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerungsvorrichtung ausgebildet, um in der Entladeschaltstellung die Vortriebsvorrichtung so mit dem Hauptantriebsmotor und mit dem Abwasserungszusatzantriebsmotor zu koppeln, dass die dem Hauptantriebsmotor aus der ersten Energiespeichervorrichtung und die dem Abwasserungszusatzantriebsmotor aus der zweiten Energiespeichervorrichtung zugeführte Energie der Vortriebsvorrichtung zur Erzeugung von Vortrieb zugeleitet wird, in einer Fahrt-Auflade-Schaltstellung den Hauptantriebsmotor so mit der Vortriebsvorrichtung und mit der zweiten Energiespeichervorrichtung zu verbinden, dass die dem Hauptantriebsmotor aus der ersten Energiespeichervorrichtung zugeführte Energie gleichzeitig der Vortriebsvorrichtung zur Erzeugung von Vortrieb und der zweiten Energiespeichervorrichtung zur Aufladung zugeleitet wird, und in einer Stand-Auflade-Schaltstellung den Hauptantriebsmotor so mit der zweiten Energiespeichervorrichtung zu verbinden, dass die dem Hauptantriebsmotor aus der ersten Energiespeichervorrichtung zugeführte Energie nur der zweiten Energiespeichervorrichtung zur Aufladung zugeleitet wird.at a further preferred embodiment the control device is designed to be in the discharge switching position the propulsion device so with the main drive motor and with the Seeding auxiliary drive motor to couple that to the main propulsion engine from the first energy storage device and the wastewater additive drive motor energy of the propulsion device supplied from the second energy storage device supplied to the generation of propulsion, in a drive-charging switching position the main drive motor so with the propulsion device and with the second Energy storage device to connect that of the main drive motor Energy supplied from the first energy storage device simultaneously Propulsion device for generating propulsion and the second Energy storage device is supplied for charging, and in a stand-up shift position the main drive motor so with the second energy storage device that connect the main drive motor Energy supplied from the first energy storage device only the second Energy storage device is supplied for charging.

Mit dieser Ausführungsform wird ermöglicht, dass die zweite Energiespeichervorrichtung sowohl im Stand als auch in der Fahrt des Bodeneffektfahrzeugs aufgeladen werden kann. Auf diese Weise wird eine weitestgehend variable Steuerung des Aufladungsvorgangs ermöglicht, die der zuvor beschriebenen unabhängigen Aufladung mit Hilfe einer zusätzlichen Aufladeantriebsvorrichtung, im Ergebnis etwa gleichkommt, ohne jedoch eine zusätzliche Aufladeantriebsvorrichtung zu benötigen. Insbesondere ermöglicht es diese Fortbildung, die zweite Energiespeichervorrichtung bereits kurz nach deren Entladung während des Abwasservorgangs wieder aufzuladen, um während der Fahrt mit Reisegeschwindigkeit für etwaige Fahrtsituationen, in denen eine höhere Antriebsleistung benötigt wird, auf die zweite Energiespeichervorrichtung zurückgreifen zu können.With this embodiment it is possible to that the second energy storage device can be charged both in the state and in the travel of the ground effect vehicle. In this way, as far as possible a variable control of the charging process is possible, which equals the previously described independent charging with the aid of an additional charging drive device, as a result, but without the need for an additional charging drive device. In particular, this refinement makes it possible to recharge the second energy storage device shortly after it has been discharged during the wastewater process in order to be able to access the second energy storage device during travel at cruising speed for any driving situations in which higher drive power is required.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Bodeneffektfahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung der zuvor beschriebenen Art.One Another aspect of the invention is a ground effect vehicle with a Drive device of the type described above.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, die in den anhängenden Figuren schematisch abgebildet sind. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to preferred embodiments described in the attached Figures are shown schematically. Show it:

1: Eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, 1 FIG. 2: a schematic view of a first embodiment of the drive device according to the invention, FIG.

2: Eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, 2 FIG. 2: a schematic view of a second embodiment of the drive device according to the invention, FIG.

3: Eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, 3 FIG. 2: a schematic view of a third embodiment of the drive device according to the invention, FIG.

4: Eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, 4 FIG. 2: a schematic view of a fourth embodiment of the drive device according to the invention, FIG.

5: Eine schematische Ansicht einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, und 5 : A schematic view of a fifth embodiment of the drive device according to the invention, and

6: Eine schematische Ansicht einer sechsten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung. 6 : A schematic view of a sixth embodiment of the drive device according to the invention.

1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, bei der eine Hauptantriebsturbine 10 über eine erste Antriebswelle 12 mit einem Umschaltgetriebe 20 und von dort weiter über eine zweite Antriebswelle 13 mit einem Propeller 30 mit Blattverstellung 40 gekoppelt ist. Die Hauptantriebsturbine 10 wird mit einem flüssigen Brennstoff betrieben, der in einem Tank 11 gespeichert ist. 1 shows a first embodiment of the drive device according to the invention, in which a main drive turbine 10 via a first drive shaft 12 with a gearbox 20 and from there via a second drive shaft 13 with a propeller 30 with blade adjustment 40 is coupled. The main propulsion turbine 10 is operated with a liquid fuel that is in a tank 11 is stored.

Ein Schwungmassenspeicher 50 ist bereitgestellt und ebenfalls mit dem Umschaltgetriebe 20 gekoppelt.A momentum storage 50 is provided and also with the change gear 20 coupled.

Das Umschaltgetriebe 20 hat insgesamt vier Schaltstellungen 21-24. In einer ersten Schaltstellung 21 wird die Antriebsleistung der Hauptantriebsturbine 10 vollständig in den Schwungmassenspeicher 50 geleitet und der Schwungmassenspeicher somit aufgeladen. In einer zweiten Schaltstellung 22 wird die Antriebsleistung der Hauptantriebsturbine 10 sowohl zum Propeller 30 als auch zum Schwungmassenspeicher 50 geleitet, so dass gleichzeitig eine Vortriebskraft erzeugt werden kann und der Schwungmassenspeicher aufgeladen werden kann. In einer dritten Schaltstellung 23 wird die Antriebsleistung der Hauptantriebsturbine 10 vollständig auf den Propeller 30 geleitet, so dass ein Bodeneffektfahrzeug, welches mit der Antriebsvorrichtung angetrieben wird, mit der gesamten, aus der Hauptantriebsturbine 10 abrufbaren Antriebsleistung als Vortriebsleistung bewegt werden kann.The gearbox 20 has a total of four switch positions 21 - 24 , In a first switching position 21 becomes the drive power of the main propulsion turbine 10 completely in the swing mass storage 50 headed and charged the flywheel mass storage thus. In a second switching position 22 becomes the drive power of the main propulsion turbine 10 both to the propeller 30 as well as the momentum mass storage 50 directed, so that at the same time a driving force can be generated and the flywheel energy storage can be charged. In a third switching position 23 becomes the drive power of the main propulsion turbine 10 completely on the propeller 30 passed, so that a ground effect vehicle, which is driven with the drive device, with the entire, from the main drive turbine 10 can be moved as propulsive power callable drive power.

In einer vierten Schaltstellung 24 wird ebenfalls die gesamte Antriebsleistung der Hauptantriebsturbine 10 auf den Propeller 30 geleitet und zusätzlich die aus dem Schwungmassenspeicher 50 abrufbare Energie in die Antriebswelle 13 zwischen Schaltgetriebe 20 und Propeller 30 eingeleitet und somit auch auf den Propeller 30 geleitet. In dieser Schaltstellung kann somit die höchste Vortriebsleistung erzeugt werden, um ein Abwassern des Bodeneffektfahrzeugs zu ermöglichen.In a fourth shift position 24 is also the total drive power of the main propulsion turbine 10 on the propeller 30 directed and additionally from the flywheel energy storage 50 Callable energy in the drive shaft 13 between manual transmission 20 and propellers 30 initiated and thus also on the propeller 30 directed. In this switching position thus the highest propulsion power can be generated to allow drainage of the ground effect vehicle.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, ebenfalls umfassend eine Hauptantriebsturbine 110, die über ein Schaltgetriebe 120 mit einem Verstellpropeller 130 mit Blattverstellung 140 gekoppelt ist. 2 shows a second embodiment of the drive device according to the invention, also comprising a main propulsion turbine 110 that have a manual transmission 120 with a variable pitch propeller 130 with blade adjustment 140 is coupled.

Wiederum ist ein Schwungmassenspeicher 150 bereitgestellt, der ebenfalls mit dem Schaltgetriebe 120 gekoppelt ist. Das Schaltgetriebe 120 der zweiten Ausführungsform weist jedoch lediglich die Schaltstellungen 123 und 124 auf, um entweder die Antriebsleistung aus der Hauptantriebsturbine 110 und dem Schwungmassenspeicher 150 auf den Propeller 130 zu leiten oder nur die Antriebsleistung der Hauptantriebsturbine 110 auf den Propeller 130 zu leiten.Again, a momentum mass storage 150 provided, which also with the manual transmission 120 is coupled. The manual transmission 120 However, the second embodiment has only the switching positions 123 and 124 on either the drive power from the main propulsion turbine 110 and the momentum mass storage 150 on the propeller 130 or only the drive power of the main propulsion turbine 110 on the propeller 130 to lead.

Der Schwungmassenspeicher 150 ist weiterhin über ein Schaltgetriebe 160 mit einer Hilfsantriebsturbine 170 verbunden. Die Hilfsantriebsturbine 170 ist mit einem Tank 111 verbunden, der die Hilfsantriebsturbine 170 und die Hauptantriebsturbine 110 mit Brennstoff versorgt.The momentum mass storage 150 is still on a manual transmission 160 with an auxiliary drive turbine 170 connected. The auxiliary drive turbine 170 is with a tank 111 connected to the auxiliary drive turbine 170 and the main propulsion turbine 110 fueled.

Das zweite Schaltgetriebe 160 ist ausgebildet, um die von der Hilfsantriebsturbine 170 erzeugte Antriebsleistung in einer ersten Schaltstellung in den Schwungmassenspeicher 150 zu leiten, um diesen aufzuladen und in einer zweiten Schaltstellung die Kopplung zwischen Schwungmassenspeicher 150 und Hilfsantriebsturbine 170 aufzuheben, um einen reibungsarmen Erhalt des Speicherzustands oder eine reibungsarme Entladung des Schwungmassenspeicher 150 in der Schaltstellung 124 des ersten Schaltgetriebes 120 zu ermöglichen.The second manual transmission 160 is designed to be that of the auxiliary drive turbine 170 generated Drive power in a first switching position in the flywheel energy storage 150 to guide to charge this and in a second switching position the coupling between flywheel energy storage 150 and auxiliary power turbine 170 to obtain a low-friction preservation of the storage state or a low-friction discharge of the flywheel mass storage 150 in the switching position 124 of the first gearbox 120 to enable.

3 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, die wiederum einen Brennstofftank 211 aufweist, der eine Hauptantriebsturbine 210 mit Brennstoff versorgt. Die Hauptantriebsturbine 210 ist über eine Antriebswelle 212 mit einer Generator-/Motoreinheit 270 gekoppelt, die ihrerseits wiederum über eine Antriebswelle 213 mit einem Propeller 230 mit Blattverstellung 240 gekoppelt ist. 3 shows a third embodiment of the drive device according to the invention, in turn, a fuel tank 211 comprising a main propulsion turbine 210 fueled. The main propulsion turbine 210 is via a drive shaft 212 with a generator / motor unit 270 coupled, in turn, via a drive shaft 213 with a propeller 230 with blade adjustment 240 is coupled.

Der Generator/Motor 270 ist über elektrische Leitungen 273 mit einem Schwungmassenspeicher 250 verbunden, dessen Schwungmasse als Rotor 251 ausgebildet ist, der relativ zu einem Stator 252 rotiert. Rotor 251 und Stator 251 des Schwungmassenspeicher 250 können ebenso als Generator oder als Motor betrieben werden, wie der Rotor 271 und der Stator 272 des Generators/Motors 270.The generator / engine 270 is via electrical lines 273 with a swing mass storage 250 connected, whose momentum as a rotor 251 is formed, relative to a stator 252 rotates. rotor 251 and stator 251 of the momentum mass storage 250 can also be operated as a generator or as a motor, as the rotor 271 and the stator 272 of the generator / motor 270 ,

Eine Steuerungsvorrichtung 280 steuert über in den elektrischen Leitungen 273 enthaltene Steuerungsleitungen den Generator/Rotor 270 und den Generator/Rotor 251, 252 so an, dass in einer ersten Betriebsstellung der Generator/Rotor ohne Widerstand auf den Antriebswellen 212, 213 mitläuft und somit die Übertragung der von der Hauptantriebsturbine 210 erzeugten Antriebsenergie zum Propeller 230 ohne Verlust ermöglicht.A control device 280 controls over in the electrical lines 273 contained control lines the generator / rotor 270 and the generator / rotor 251 . 252 so that in a first operating position the generator / rotor without resistance on the drive shafts 212 . 213 runs along and thus the transmission of the main propulsion turbine 210 generated drive power to the propeller 230 without loss possible.

In einer zweiten Betriebsstellung 281 ist der Generator/Motor 270 als Generator geschaltet und über die elektrische Leitung 273 wird der darin erzeugte Strom zu dem als Elektromotor geschalteten Stator/Rotor 251, 252 geleitet. In dieser Schaltstellung wird der Schwungmassenspeicher 250 in Rotation versetzt und somit aufgeladen. In dieser Betriebsstellung kann der Propeller 230 einen Teil der Antriebsenergie erhalten oder entkoppelt werden, beispielsweise über die Blattverstellung 240 oder ein in den mechanischen Antriebsstrang eingesetztes mechanisches Getriebe.In a second operating position 281 is the generator / engine 270 connected as a generator and via the electrical line 273 the current generated therein becomes the stator / rotor connected as the electric motor 251 . 252 directed. In this switching position, the flywheel mass storage 250 rotated and thus charged. In this operating position, the propeller 230 receive or decouple part of the drive energy, for example, via the blade adjustment 240 or a mechanical transmission used in the mechanical drive train.

In einer dritten Schaltstellung 282 ist der Stator/Rotor 252, 252 des Schwungmassenspeicher 250 als Generator geschaltet und erzeugt Strom, der über die elektrische Leitung 273 zum Generator/Motor 270 geleitet wird, der als Motor geschaltet ist. Auf diese Weise kann die mit dem Motor 270 zusätzlich erzeugte Antriebsleistung in die Welle 213 eingeleitet werden und an den Propeller 230 geleitet werden, um die für die Abwasserung notwendige Vortriebskraft zu erzeugen.In a third switching position 282 is the stator / rotor 252 . 252 of the momentum mass storage 250 connected as a generator and generates electricity via the electrical line 273 to the generator / engine 270 is passed, which is connected as a motor. That way, that can be done with the engine 270 additionally generated drive power in the shaft 213 be initiated and to the propeller 230 be directed to generate the necessary propulsion for the sewage.

4 zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, die wiederum einen Betriebsstofftank 311, eine Hauptantriebsturbine 310 und einen mit dieser Hauptantriebsturbine über Antriebswellen 312, 313 gekoppelten Propeller 330 mit Blattverstellung 340 umfasst. 4 shows a fourth embodiment of the drive device according to the invention, in turn, a fuel tank 311 , a main propulsion turbine 310 and one with this main propulsion turbine via propshafts 312 . 313 coupled propeller 330 with blade adjustment 340 includes.

In die Antriebswelle 312, 313 zwischen Hauptantriebsturbine 310 und Propeller 330 ist ein Fluidaggregat 370 eingekoppelt, welches als Pumpe oder als Fluidmotor betreibbar ist.In the drive shaft 312 . 313 between main propulsion turbine 310 and propellers 330 is a fluid aggregate 370 coupled, which is operable as a pump or as a fluid motor.

Das Fluidaggregat 370 ist über eine Fluidleitung 371 mit einem Ventil- und Steuerblock 380 verbunden, der über eine weitere Fluidleitung 372 mit einem Druckspeicher 350 verbunden ist.The fluid aggregate 370 is via a fluid line 371 with a valve and control block 380 connected, via another fluid line 372 with a pressure accumulator 350 connected is.

Der Ventilblock 380 kann in drei Schaltstellungen geschaltet werden. In einer ersten Schaltstellung läuft das Fluidaggregat 370 frei, so dass die von der Hauptantriebsturbine 310 erzeugte Antriebsleistung vollständig an den Propeller 330 geleitet werden kann.The valve block 380 can be switched in three switching positions. In a first switching position, the fluid aggregate is running 370 free, so that of the main propulsion turbine 310 generated drive power completely to the propeller 330 can be directed.

In einer zweiten Schaltstellung 381 ist das Fluidaggregat 370 als Pumpe geschaltet und der durch die Pumpe 370 erzeugte Druck wird über den Ventilblock 380 im Druckspeicher 350 gespeichert und der Druckspeicher 350 hierdurch aufgeladen. In dieser Betriebsstellung kann der Propeller 330 einen Teil der Antriebsenergie erhalten oder entkoppelt werden, beispielsweise über die Blattverstellung 340 oder ein mechanisches Getriebe.In a second switching position 381 is the fluid aggregate 370 switched as a pump and by the pump 370 generated pressure is via the valve block 380 in accumulator 350 stored and the accumulator 350 charged by it. In this operating position, the propeller 330 receive or decouple part of the drive energy, for example, via the blade adjustment 340 or a mechanical transmission.

In einer dritten Schaltstellung 382 ist das Fluidaggregat 370 als Fluidmotor geschaltet und das im Druckspeicher 350 gespeicherte Fluid wird über den Ventilblock 380 dem Fluidmotor 370 zugeführt, um eine Antriebsleistung zu erzeugen, die über die Antriebswelle 313 dem Propeller 330 zusätzlich zugeführt wird, um die für die Abwasserung erforderliche Vortriebskraft zu erzeugen.In a third switching position 382 is the fluid aggregate 370 connected as a fluid motor and in the pressure accumulator 350 stored fluid is transferred via the valve block 380 the fluid motor 370 supplied to generate a driving power, which is via the drive shaft 313 the propeller 330 is additionally supplied to produce the propulsion power required for the sewage.

5 zeigt eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, die als Variante der vierten Ausführungsform betrachtet werden kann. Wiederum ist ein Betriebsstofftank 411, eine Hauptantriebsturbine 410 sowie ein mit dieser Hauptantriebsturbine 410 über Antriebswellen 412, 413 gekoppelter Propeller 430 mit Blattverstellung 440 bereitgestellt. Weiterhin ist, ebenso wie bei der vierten Ausführungsform, in die Antriebswelle 412, 413 zwischen Hauptantriebsturbine 410 und Propeller 430 ein Fluidaggregat 470 eingekoppelt. 5 shows a fifth embodiment of the drive device according to the invention, which can be considered as a variant of the fourth embodiment. Again, a fuel tank 411 , a main propulsion turbine 410 as well as with this main propulsion turbine 410 via drive shafts 412 . 413 coupled propeller 430 with blade adjustment 440 provided. Furthermore, as in the fourth embodiment, in the drive shaft 412 . 413 between main propulsion turbine 410 and propellers 430 a fluid aggregate 470 coupled.

Im Unterschied zur vierten Ausführungsform ist das Fluidaggregat 470 jedoch ausschließlich als Fluidmotor betreibbar.In contrast to the fourth embodiment, the fluid aggregate 470 but exclusively as Fluid motor operable.

Die fünfte Ausführungsform weist darüber hinaus ein schaltbares Getriebe 480 auf, welches ein zweites Fluidaggregat 490 mit der Antriebswelle 412 koppeln kann. Das schaltbare Getriebe 480 ist in drei Schaltstellungen schaltbar. In der ersten Schaltstellung 481 wird die Antriebsleistung der Hauptantriebsturbine vollständig in den Propeller 330 eingeleitet, in der zweiten Schaltstellung 482 wird die Antriebsleistung der Hauptantriebsturbine 410 vollständig in das zweite Fluidaggregat 490 geleitet und in der dritten Schaltstellung 483 wird die Antriebsleistung der Hauptantriebsturbine 410 teilweise in den Propeller 430 und teilweise in das zweite Fluidaggregat 490 geleitet.The fifth embodiment also has a shiftable transmission 480 on which a second fluid aggregate 490 with the drive shaft 412 can couple. The switchable transmission 480 is switchable in three switch positions. In the first switching position 481 The drive power of the main propulsion turbine is completely in the propeller 330 initiated, in the second switching position 482 becomes the drive power of the main propulsion turbine 410 completely into the second fluid aggregate 490 directed and in the third position 483 becomes the drive power of the main propulsion turbine 410 partly in the propeller 430 and partially into the second fluid aggregate 490 directed.

Das zweite Fluidaggregat 490 ist ausschließlich als Pumpe betreibbar und für ein langsames Aufladen eines Druckspeichers 450 optimiert. Der Druckspeicher 450 ist zu diesem Zweck mit einem Ventilsteuerblock 485 verbunden, der in einer ersten Schaltstellung 486 den Druckspeicher 450 mit dem zweiten Fluidaggregat 490 über eine Fluidleitung 491 verbinden kann. Weiterhin kann der Druckspeicher 450 in einer zweiten Schaltstellung 487 über eine zweite Fluidleitung 472 mit dem ersten Fluidaggregat 470 verbunden, um in einer Entladeschaltstellung zusätzliche mechanische Energie in den Propeller 430 einzuleiten, die durch im ersten Fluidaggregat 470 stattfindende Wandlung der im Druckspeicher 450 gespeicherten Energie gewonnen wird.The second fluid aggregate 490 is only operated as a pump and for a slow charging of a pressure accumulator 450 optimized. The accumulator 450 is for this purpose with a valve control block 485 connected, in a first switching position 486 the accumulator 450 with the second fluid aggregate 490 via a fluid line 491 can connect. Furthermore, the pressure accumulator 450 in a second switching position 487 via a second fluid line 472 with the first fluid aggregate 470 connected to in a discharge switching position additional mechanical energy in the propeller 430 to be initiated by the first fluid aggregate 470 taking place conversion of the pressure accumulator 450 stored energy is recovered.

Der Ventilsteuerblock 485 steuert den Fluidfluss zwischen Druckspeicher, erstem und zweitem Fluidaggregat in der gewünschten Weise und in logischer Kombination mit dem Schaltgetriebe 480.The valve control block 485 controls the fluid flow between accumulator, first and second fluid unit in the desired manner and in logical combination with the manual transmission 480 ,

6 zeigt eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Wiederum wird aus einem Betriebsstofftank 611 eine Hauptantriebsturbine 610 gespeist, die ihre Antriebskraft über Antriebswellen 612, 613 an einen Propeller 630 mit Blattverstellung 640 überträgt. 6 shows a sixth embodiment of the device according to the invention. Again, from a fuel tank 611 a main propulsion turbine 610 fed their drive power via drive shafts 612 . 613 to a propeller 630 with blade adjustment 640 transfers.

Die Betriebstoffleitung aus dem Betriebsstofftank mündet in einen Ventilsteuerblock 685, aus dem heraus neben der Hauptantriebsturbine 610 weiterhin ein Brenner 690 gespeist wird, der in einem Kessel 650 gespeichertes Wasser erhitzt und aus diesem Wasser zumindest teilweise Dampf erzeugt oder das Wasser sogar vollständig verdampft und darüber hinaus auch noch überhitzen kann. Das Wasser-/Dampfgemisch bzw. der überhitzte Dampf wird im Kessel 650 zwischengespeichert.The fuel line from the fuel tank opens into a valve control block 685 , out of the next to the main propulsion turbine 610 continue a burner 690 who is fed in a cauldron 650 heated water and generated from this water at least partially steam or the water even completely evaporated and moreover can also overheat. The water / steam mixture or the superheated steam is in the boiler 650 cached.

Der Kessel 650 ist über eine Hochdruckdampfleitung mit Ventilsteuerblock 680 mit einer Curtisstufe 670 verbunden, welche zwischen die Antriebswellen 612, 613 geschaltet ist. der Ventilblock 680 regelt die Dampfzufuhr aus dem Kessel 650 zu der Curtisstufe 670.The kettle 650 is via a high pressure steam line with valve control block 680 with a Curtis level 670 connected, which between the drive shafts 612 . 613 is switched. the valve block 680 regulates the steam supply from the boiler 650 to the Curtis level 670 ,

Die sechste Ausführungsform kann somit aus dem im Betriebsstofftank 611 gespeicherten Betriebsstoff über den Brenner 690 Wärme erzeugen und diese Wärme in Form komprimierten Dampfes im Druckspeicher 650 zwischenspeichern. Die solcherart zwischengespeicherte Energie kann über die Curtisstufe 670 in den Propeller 630 eingeleitet werden, um beim Startvorgang des Bodeneffektfahrzeugs eine erhöhte Antriebsleistung durch Aufsummierung der Antriebsleistung der Hauptantriebsturbine 610 und der in der Curtisstufe 670 gewandelten Druckspeicherenergie bereitzustellen.The sixth embodiment can thus be made of the in the fuel tank 611 stored fuel through the burner 690 Generate heat and this heat in the form of compressed steam in the accumulator 650 Caching. The energy cached in this manner can be passed through the Curtis stage 670 in the propeller 630 be initiated to the start of the ground effect vehicle increased drive power by adding up the drive power of the main propulsion turbine 610 and in the Curtis stage 670 to provide converted accumulator energy.

Eine Variante der sechsten Ausführungsform könnte darin bestehen, die Abwärme der Hauptantriebsturbine 610 zur Erwärmung des im Kessel 650 gespeicherten Wassers bzw. Dampfes zu verwenden. Schließlich kann als weitere Variante aus der Hauptantriebsturbine 610 direkt Energie in Form von Wärme und/oder mechanischer Energie abgezweigt werden, um hiermit das im Kessel 650 gespeicherte Wasser bzw. den dort gespeicherten Dampf zu erhitzen, unter Druck zu setzen und zu überhitzen.A variant of the sixth embodiment could be the waste heat of the main propulsion turbine 610 for heating in the boiler 650 stored water or steam to use. Finally, as another variant of the main propulsion turbine 610 Energy can be diverted directly in the form of heat and / or mechanical energy, so that in the boiler 650 to heat stored water or the steam stored there, to pressurize and overheat.

Claims

Driving device for a ground effect vehicle, comprising - a main drive motor ( 10 ), in particular a gas turbine, - a first energy storage device ( 11 ) for storing the energy required for the operation of the main drive motor, - a propulsion device connectable to the main drive motor ( 30 ), comprising in particular a propeller, and - a control device for controlling the propulsion force generated by the first propulsion device, in particular for controlling the blade position of a propeller, characterized by - a sewage additive drive motor ( 50 ) which is connectable to the propulsion device, and - a second energy storage device ( 50 ), for storing the energy required for the operation of the wastewater auxiliary drive motor, wherein the control device is designed to the second energy storage device ( 50 ) - in a charging switching position with the first energy storage device ( 11 ) to charge the second energy storage device with energy that is generated by conversion of the energy stored in the first energy storage device, and - in a discharge switching position, the second energy storage device ( 50 ) via the sewage additive drive motor ( 50 ) with the propulsion device ( 30 ) to direct energy from the second energy storage device to the propulsion device.

Drive device according to claim 1, characterized in that the second energy storage device ( 50 ) in the Aufladeschaltstellung with the main drive motor ( 10 ) Is connected to the transfer of energy from the main drive motor in the second energy storage device.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the second energy storage device and the wastewater additive drive motor by a flywheel mass storage ( 50 ) to be provided.

Drive device according to one of the preceding Claims, characterized in that the second energy storage device in the discharge position via a torque converter is connected to the propulsion device for transmission of energy from the sewage additive drive motor to the propulsion device.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the second energy storage device comprises a pressure accumulator ( 350 ), in particular a hydraulic pressure accumulator.

Drive device according to the preceding claim, characterized in that the second energy storage device with the first energy storage device ( 311 ; 411 ) by means of a fluid pump ( 370 ; 490 ) is connectable, which in the Aufladeschaltstellung the accumulator ( 350 ; 450 ) and that the propulsion device ( 330 ; 430 ) with the pressure accumulator by means of a fluid motor ( 370 ; 470 ) is connectable, which represents the Abwasserungszusatzantriebsmotor in the discharge switching position, and is designed to convert the energy stored in the pressure accumulator into kinetic energy.

Drive device according to the preceding claim, characterized in that the fluid pump and the fluid motor are driven by a single fluid aggregate ( 370 ) provided with the first energy storage device ( 311 ), the accumulator ( 350 ) and the propulsion device ( 330 ) and via a valve control block ( 380 ) in the corresponding switch positions ( 381 . 382 ) is operable as a fluid motor or as a pump.

Drive device according to one of the preceding Claims, characterized in that the second energy storage device with the main drive motor or the supercharger drive device, the sewage additive drive motor and the propulsion device by means of one or more mechanical, switchable gears is connectable.

Drive device according to the preceding claim, characterized in that the flywheel energy storage device is connectable to the first energy storage device and the propulsion device by means of an electric transmission, which - a first stator-rotor unit ( 270 . 272 ) i. in the charge switching position is operable as a generator and is coupled to the first energy storage device, and ii. in the discharge switching position is operable as an electric motor and is coupled to the propulsion device, and - a second stator-rotor unit electrically connected to the first stator-rotor unit ( 250 . 252 ) with the flywheel mass storage ( 250 ), in particular is formed integrally therewith, and i. is operable as an electric motor in the Aufladeschaltstellung and ii. is operable as a generator in the discharge switching position.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized by a supercharging drive device ( 170 ), in particular an auxiliary gas turbine, which is configured to convert energy from the first energy storage device and which is connected in the Aufladeschaltstellung with the second energy storage device to charge the second energy storage device.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the propulsion device comprises a propeller ( 30 ) with adjustable blade pitch ( 40 ) which is driven in the discharge switching position by the main drive motor and by the auxiliary sewage drive motor and the control device is adapted to control the blade pitch depending on the energy supplied from the wastewater additive drive motor so that the speed of the propeller remains constant.

Drive device according to the preceding claim, thereby characterized in that the control device is designed - to the Leaf pitch depending on introduced into the propeller by the sewage additive drive motor Control amount of energy, or - that of the sewage additive drive motor in the propeller introduced amount of energy depending to control the leaf position.

Drive device according to one of the before according to claims, characterized in that the control device is designed to - in the discharge switching position, the propulsion device with the main drive motor and with the Abwasserseatzantriebsmotor to couple that the Hauptantriebsmotor from the first energy storage device and the Abwassersezusatzantriebsmotor from the second energy storage device supplied energy of the propulsion device is supplied to generate propulsion, - in a drive-charging switching position to connect the main drive motor with the propulsion device and with the second energy storage device that the main drive motor from the first energy storage device supplied energy simultaneously the propulsion device for generating propulsion and the second energy storage device is fed to the charge, and - in a state-charging switching position, the main drive motor so with the second energy storage device to v connect the energy supplied to the main drive motor from the first energy storage device only to the second energy storage device for charging.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the second energy storage device is a boiler ( 650 ) and a heating device ( 690 ) for heating and vaporizing a medium stored in the boiler and the boiler with a drive unit ( 670 ) is connected to convert the steam pressure energy stored in the boiler into mechanical energy, which is combined with the propulsion device ( 630 ) can be coupled.

A ground effect vehicle comprising a drive device according to one of the preceding claims.