DE202013010593U1

DE202013010593U1 - Unbemanntes Luftfahrzeug

Info

Publication number: DE202013010593U1
Application number: DE201320010593
Authority: DE
Original assignee: Julius Pretterebner
Current assignee: AERONAUTIC SPACE TECHNOLOGIES AG, DE
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2015-03-05
Anticipated expiration: 2023-11-28

Abstract

Unbemanntes Luftfahrzeug (10) mit einem Rumpf (12), mit am Rumpf (12) vorgesehenen Flügeln (14), mit wenigstens einem Verbrennungsmotor (16) und mit einem vom Verbrennungsmotor (16) angetriebenen Propeller (18), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Elektromotor (24) zum Antrieb eines Zusatzpropellers (26) vorgesehen ist, wobei am Rumpf (12) und/oder an den Flügeln (14) Solarzellen (28) zur Erzeugung von elektrischer Energie für den wenigstens einen Elektromotor (24) vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein unbemanntes Luftfahrzeug mit einem Rumpf, mit am Rumpf vorgesehenen Flügeln, mit wenigstens einem Verbrennungsmotor und mit einem vom Verbrennungsmotor angetriebenen Propeller. Derartige unbemannte Luftfahrzeuge werden auch als Drohnen bezeichnet und finden zur Wahrnehmung von Kontroll- und Überwachungsaufgaben und/oder für militärische Operationen Verwendung. Die Luftfahrzeuge sind unbemannt, das heißt an Bord befindet sich keine Besatzung. Die Luftfahrzeuge werden entweder ferngesteuert oder durch ein eigenes Computersystem gesteuert.
Insbesondere bei Überwachungsaufgaben, wie beispielsweise der Überwachung von mehreren Tausend Kilometer langen Gasleitungen ist es erforderlich, dass die Luftfahrzeug vergleichsweise lange in der Luft bleiben können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genannte unbemanntes Luftfahrzeug bereitzustellen, das möglichst lange ohne Zwischenstopp in der Luft bleiben kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Luftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass wenigstens ein Elektromotor zum Antrieb eines Zusatzpropellers vorgesehen ist, wobei am Rumpf und/oder an den Flügeln Solarzellen zur Erzeugung von elektrischer Energie für den wenigstens einen Elektromotor vorgesehen sind.
Dadurch, dass das Luftfahrzeug zwei unterschiedliche Antriebe, nämlich einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor vorsieht, ist es möglich, dass das Luftfahrzeug tagsüber, bei ausreichender Sonneneinstrahlung, über den Elektromotor, der von den Solarzellen erzeugter elektrischer Energie gespeist wird, betrieben wird. Bei Dunkelheit kann das Luftfahrzeug vom Verbrennungsmotor angetrieben werden. Insofern kann ein Luftfahrzeug bereitgestellt werden, das sehr lange ohne Zwischenstopp in der Luft verbleiben kann.
Weiterhin ist vorteilhaft, wenn das Luftfahrzeug Speichermittel vorsieht zum Speichern der von Solarzellen erzeugten elektrischen Energie. Dadurch kann erreicht werden, dass bei Tag nicht nur elektrische Energie zum Betreiben des Elektromotors erzeugt wird, sondern dass zudem elektrische Energie zum Einlagern in die Speichermittel erzeugt wird. Dies hat den Vorteil, dass der Elektromotor auch bei Dunkelheit von den Speichermitteln mit elektrischer Energie zumindest zeitweise versorgt werden kann.
Vorteilhafterweise ist der Verbrennungsmotor mit Propeller am Rumpf angeordnet, wobei rechts und links neben dem Rumpf zwei Holme vorgesehen sind, an denen jeweils ein Elektromotor mit je einem Zusatzpropeller vorgesehen ist. Diese Anordnung hat sich als vorteilhaft erwiesen.
Dabei können die Elektromotoren mit den Zusatzpropellern an der der Flugrichtung zugewandten Seite der Holme, also nach vorne schauend, vorgesehen sein. Der Verbrennungsmotor und der Propeller kann vorteilhafterweise an der der Flugrichtung abgewandten Seite, also nach hinten zeigend, am Rumpf vorgesehen sein. Hierdurch wird eine vergleichsweise kompakte Bauweise erreicht; dennoch können insgesamt drei Motoren mit zugehörigen Propellern Verwendung finden.
Zur Erhöhung der Stabilität des Luftfahrzeuges ist denkbar, dass die beiden Holme an der der Flugrichtung abgewandten Seite, also in ihrem hinteren Bereich, durch einen Querflügel miteinander verbunden sind.
Vorteilhafterweise ist eine Steuerung derart vorgesehen, dass das Luftfahrzeug am Tag vom Elektromotor mit Zusatzpropeller und bei Dunkelheit vom Verbrennungsmotor mit dem Propeller antreibbar ist. Bei Vorsehen von Speichermitteln zur Speicherung von elektrischer Energie ist denkbar, dass die Steuerung derart ist, dass bei Dunkelheit zunächst die Elektromotoren über die eingespeicherte Energie betrieben werden; erst dann, wenn die Speichermittel entsprechend geleert sind, wird das Luftfahrzeug mit dem Verbrennungsmotor angetrieben.
Zudem ist denkbar, dass die Steuerung so ausgebildet ist, dass beim Start des Luftfahrzeugs das Luftfahrzeug vom Elektromotor mit dem Zusatzpropeller und vom Verbrennungsmotor mit dem Propeller angetrieben wird. Hierdurch kann eine maximale Antriebsleistung bereitgestellt werden.
Wie bereits erwähnt, ist besonders vorteilhaft, wenn die Solarzellen, die Speichermittel und der wenigstens eine Elektromotor derart ausgelegt sind, dass mit den Solarzellen so viel elektrische Energie erzeugbar ist, dass das Luftfahrzeug damit betreibbar ist, und dass zudem die Speichermittel geladen werden können.
Ebenfalls ist vorteilhaft, wenn der Verbrennungsmotor und der wenigstens eine Elektromotor derart ausgelegt sind, dass das Luftfahrzeug mit lediglich einem der Motoren betreibbar ist. Insofern kann bei Ausfall eines Motors gewährleistet werden, dass mit lediglich einem anderen Motor das Luftfahrzeug in der Luft gehalten werden kann.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben und erläutert ist.
Die Figur zeigt ein unbemanntes Luftfahrzeug 10 mit einem Rumpf 12 und mit zwei am Rumpf vorgesehenen Flügeln 14. Am Rumpf 12 ist ein Verbrennungsmotor 16 mit einem Propeller 18 angeordnet. Der Motor 16 mit Propeller 18 ist dabei an der der Flugrichtung F abgewandten Seite des Rumpfes 12 vorgesehen. Rechts und links sind neben dem Rumpf 12, parallel zum Rumpf 12 verlaufende Holme 20 vorgesehen. Die Holme 20 sind auf der der Flugrichtung F abgewandten Seite durch einen Verbindungsflügel 22 miteinander verbunden. Auf der dem Flügel 22 abgewandten vorderen Seite der Holme 20 sind jeweils ein Elektromotor 24 mit jeweils einem Zusatzpropeller 26 vorgesehen.
Auf der Oberseite der Flügel 14 ist jeweils ein Solarpaneel vorgesehen, welches Solarzellen 28 zur Erzeugung von elektrischer Energie aufweist. Das Luftfahrzeug 10 sieht zudem in den Figuren nicht dargestellte Speichermittel zum Speichern der von den Solarzellen 28 erzeugten elektrischen Energie auf.
Das Luftfahrzeug 10 ist dabei so betreibbar, dass bei Tag bzw. bei ausreichender Helligkeit von den Solarzellen 28 wenigstens so viel elektrische Energie erzeugt wird, dass damit die Elektromotoren 24 mit den Zusatzpropellern 26 antreibbar sind und dass dadurch das Luftfahrzeug 10 in der Luft bewegt werden kann. Vorteilhafterweise wird zeitgleich überschüssig erzeugte Energie in den Speichermitteln eingelagert, um diese zu einem späteren Zeitpunkt insbesondere dann, wenn nicht ausreichend Licht vorhanden ist, zum Antreiben der Elektromotoren 24 zu verwenden.
Das Luftfahrzeug 10 sieht außerdem einen nicht dargestellten Tank für Brennstoff vor, mit dem der Verbrennungsmotor 16 betrieben werden kann. Der Verbrennungsmotor 16 samt Propeller 18 wird insbesondere dann zum Antreiben des Luftfahrzeugs 10 verwendet, wenn keine ausreichende Helligkeit vorhanden ist und/oder wenn die Speichermittel nicht genügend Energie aufweisen, um die Elektromotoren 24 so betreiben zu können, dass das Luftfahrzeug in der Luft verbleibt.
Insbesondere beim Start des Luftfahrzeugs 10 ist denkbar, dass sämtliche Motoren 16, 24 das Luftfahrzeug antreiben; hierdurch kann eine maximale Leistung erzielt werden.
Die Motoren 24, 16 samt zugehöriger Propeller 26, 18 sind derart ausgelegt, dass das Luftfahrzeug 10 mit lediglich einem angetriebenen Motor 16, 24 in der Luft gehalten werden kann.

Claims

Unbemanntes Luftfahrzeug (10) mit einem Rumpf (12), mit am Rumpf (12) vorgesehenen Flügeln (14), mit wenigstens einem Verbrennungsmotor (16) und mit einem vom Verbrennungsmotor (16) angetriebenen Propeller (18), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Elektromotor (24) zum Antrieb eines Zusatzpropellers (26) vorgesehen ist, wobei am Rumpf (12) und/oder an den Flügeln (14) Solarzellen (28) zur Erzeugung von elektrischer Energie für den wenigstens einen Elektromotor (24) vorgesehen sind.
Luftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Speichermittel zum Speichern der von den Solarzellen (28) erzeugten elektrischen Energie vorgesehen sind.
Luftfahrzeug (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (16) mit Propeller (18) am Rumpf (12) angeordnet ist und dass rechts und links neben dem Rumpf (12) zwei Holme (20) vorgesehen sind, wobei am jedem der Holme (20) ein Elektromotor (24) mit je einem Zusatzpropeller (26) vorgesehen ist.
Luftfahrzeug (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotoren (24) mit den Zusatzpropellern (26) an der der Flugrichtung (F) zugewandten Seite der Holme (20) vorgesehen sind.
Luftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (16) mit dem Propeller (18) an der der Flugrichtung (F) abgewandten Seite des Rumpfes (12) vorgesehen ist.
Luftfahrzeug (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Holme (20) an der der Flugrichtung (F) abgewandten Seite durch einen Querflügel (22) miteinander verbunden sind.
Luftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung derart vorgesehen ist, dass das Luftfahrzeug (10) bei Tag vom Elektromotor (24) mit dem Zusatzpropeller (26) und bei Dunkelheit vom Verbrennungsmotor (16) mit dem Propeller (18) angetrieben wird.
Luftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung derart vorgesehen ist, dass beim Start des Luftfahrzeugs (10) das Luftfahrzeug (10) vom Elektromotor (24) mit dem Zusatzpropeller (26) und vom Verbrennungsmotor (16) mit dem Propeller (18) angetrieben wird.
Luftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der die Solarzellen (28), die Speichermittel und der wenigstens eine Elektromotor (24) derart ausgelegt sind, dass mit den Solarzellen (28) so viel elektrische Energie erzeugbar ist, dass das Luftfahrzeug (10) damit betreibbar ist und dass zudem die Speichermittel geladen werden können.
Luftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (16) und der wenigstens eine Elektromotor (24) derart ausgelegt sind, dass das Luftfahrzeug mit lediglich einem der Motoren (16, 24) betreibbar ist.