DE202017004173U1

DE202017004173U1 - Leichter, einfahrbarer Hilfsantrieb für Segelflugzeuge

Info

Publication number: DE202017004173U1
Application number: DE202017004173.1U
Authority: DE
Original assignee: Frank Möller
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2017-09-04
Anticipated expiration: 2027-08-10
Also published as: DE102018118953A1; DE102018118953B4

Abstract

Leichter, einfahrbarer Hilfsantrieb für Segelflugzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass der einfahrbare Hilfsantrieb mit den Hauptbestandteilen Elektromotor (1), Teleskoprohr (2) Faltpropeller (7) sehr leicht und kompakt ist und für einen nachträglichen Einbau in Segelflugzeuge geeignet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen leichten, einfahrbaren Hilfsantrieb für Segelflugzeuge gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Einfahrbare Hilfsantriebe für Segelflugzeuge sind in vielfältiger Weise ausgeführt worden. Dabei unterscheiden sich die Systeme durch den Einbauort, durch die Art und Weise des Ein- und Ausfahrens des Hilfsantriebs oder auch nur der Luftschraube, durch das Antriebssystem, sowie dadurch ob das System für den Selbststart des Segelflugzeuges geeignet ist oder nicht. Systeme die nicht für den Selbststart geeignet sind und nur zur Überbrückung von thermikfreien Gebieten oder zum Erreichen eines Flugplatzes ausgelegt sind, bezeichnet man auch als Flautenschieber und sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Diese Systeme haben eine geringere Leistung und sind in der Regel auch deutlich leichter und kleiner. Als Antriebssysteme werden Verbrennungsmotoren mit und ohne Getriebe sowie einer Luftschraube, Elektromotoren mit und ohne Getriebe sowie einer Luftschraube, aber auch Strahltriebwerke verwendet.
Alle Systeme weisen eine oder mehrere der folgenden Nachteile auf:

1. Komplizierte teils gefährliche Startprozedur des Hilfsantriebs: Bei den meisten Flautenschiebern muss der Hilfsantrieb nach der Ausfahrprozedur mit erhöhter Fahrt gestartet werden, d. h. der Propeller versetzt den Motor in Drehung bis dieser anspringt. Da dies in der Regel in niedriger Flughöhe geschieht, besteht insbesondere bei Nichtanspringen des Motors ein erhebliches Unfallrisiko. Es gab bereits etliche, teils tödliche Unfälle. In CH 676350 A5 ; DE 10152447 B4 ; DE 9116583 U1 werden derartige Systeme beschrieben.
2. Hohes Gewicht von in der Regel mehr als 30 kg plus Kraftstoff: Eine einfache Nachrüstung bzw. Zulassung von Segelflugzeugen ist wegen der deutlichen Erhöhung des Leergewichts nicht möglich. In CH 596028 A ; DE 19512816 C2 ; CH 676350 A5 ; DE 10152447 B4 werden derartige Systeme beschrieben
3. Schwierig nachzurüsten: Die Systeme brauchen einen großen Rumpfausschnitt um Motor und Luftschraube oder auch nur die Luftschraube in den Segelflugzeugrumpf aus- und einzufahren zu können. Dieser Umstand macht das nachträgliche Umrüsten des Segelflugzeuges aufwendig und teuer. In CH 596028 A ; DE 19512816 C2 ; CH 676350 A5 ; DE 10152447 B4 werden derartige Systeme beschrieben.
4. Hohe Geräusch- und Schadstoffemissionen: In der Regel werden heute Systeme mit 2-Takt Motoren sowie mit kleinen schnell laufenden Propellern verwendet. Diese sind wie auch Strahltriebwerke sehr laut und emittieren hohe Mengen an Schadstoffen. Ein System mit Strahltriebwerk wird in DE 20217738 U1 beschrieben.
5. Schlechter Wirkungsgrad des Gesamtsystems und dadurch hoher Energiebedarf des Hilfsantriebs. Dies bedeutet wiederum hohes Gewicht und viel Raum für den Energiespeicher. Der schlechte Gesamtwirkungsgrad wird durch geringen Propellerdurchmesser und die verwendeten Antriebssysteme wie z. B. Zweitaktmotoren oder Strahltriebwerke verursacht. ( DE 20217738 U1 )
6. Großer Luftwiderstand und schlechte Flugeigenschaften im ausgefahrenen Zustand, wenn der Motor nicht anspringt. Dies bedeutet hohes Unfallrisiko.
7. Änderung der Schwerpunktlage im aus- bzw. eingefahrenem Zustand durch das Ausklappen des Hilfsantriebs.

Die Nachteile der vorher genannten Hilfsantriebe für Segelflugzeuge werden in der vorliegenden Erfindung mit dem Schutzanspruch 1 behoben. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen leichten, einfahrbaren Hilfsantrieb für Segelflugzeuge ist eine einfache Nachrüstung des Antriebs gegeben. Das Maximalgewicht des Systems soll 15 kg nicht überschreiten, so dass eine Nachrüstung innerhalb des zugelassenen Gewichts des Segelflugzeuges möglich ist. Dies wird dadurch erreicht, dass besonders leichte Komponenten Anwendung finden als auch dadurch, dass der Gesamtwirkungsgrad des Systems durch den Einsatz hocheffizienter Baugruppen und insbesondere durch einen vergleichsweise langsam laufenden Elektromotor und einem Propeller mit großem Durchmesser sehr hoch ist. Die Leistung des Antriebsmotors kann somit geringer als bei üblichen Systemen ausgelegt sein, wie auch der Energiespeicher vergleichsweise klein und leicht sein kann. Die zu überbrückende Flugdistanz wird geringer angesetzt als bei üblichen Systemen. Das Energiespeichergewicht kann dadurch weiter verringert werden. Als Motorsystem wird ein moderner Elektromotor verwendet, der besonders leicht und kompakt baut. Hierdurch und durch die Ausfahrtechnik mit Teleskoprohr, sowie durch die neuartige Falttechnik des Propellers ist nur eine sehr kleine Rumpföffnung am Segelflugzeugrumpf notwendig. Ein nachträglicher Einbau des Antriebssystems in Segelflugzeuge ist durch die vorher genannten Gründe mit geringem Aufwand möglich. Durch die Antriebsart (Elektromotor), den vergleichsweise langsam laufenden Propeller größeren Durchmessers wird nur wenig Geräusch emittiert. Der Schadstoffausstoß beträgt Null. Ein weiterer Vorteil gegenüber Systemen mit Verbrennungsmotoren ist die einfache und sichere Startprozedur des Elektroantriebes durch eine Ein-Knopf Bedienung des Elektroantriebes ohne ein gefährliches Flugmanöver in niedriger Höhe durchführen zu müssen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Schutzansprüchen 1 bis 5 dargestellt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 3 erläutert. Es zeigen:
1 den ausgefahrenen Hilfsantrieb
2 den eingefahrenen Hilfsantrieb
3 den notwendigen Rumpfauschnitt mit eingefahrenem Hilfsantrieb
1 zeigt den ausgefahrenen Hilfsantrieb mit aufgeklappten Propeller (3). Der Propeller (3) wird von dem Motor (1) ohne Getriebe direkt angetrieben. Dies spart Gewicht und Bauraum. Motor und Propeller werden durch ein Teleskoprohr (2) aus dem Rumpf über eine Spindel durch den Spindelmotor (4) ausgefahren, so dass ausreichend Abstand zwischen Propeller (3) und Rumpfoberseite (6) besteht. Die Verbindung zwischen unterem Teleskoprohrelement und Rumpfschale übernimmt das Verbindungselement (9). Durch die Verwendung eines Teleskoprohrs in Verbindung mit dem kleinen Antriebsmotor sowie des faltbaren Propellers kann der Rumpfausschnitt sehr klein sein. Die Energiespeicher (Akkupacks) (5) können an dem unteren Segment des dreiteiligen Teleskoprohres (2) fixiert werden. 2 zeigt den in den Segelflugzeugrumpf eingefahrenen Hilfsantrieb mit zusammen gefalteten Propeller (7). In 3 wird die Manschette (8) zur Befestigung des Hilfsantriebes am Segelflugzeugrumpf, sowie die geringe Größe des Rumpfausschnitts dargestellt.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsmotor
2: Teleskoprohr
3: Propeller aufgefaltet
4: Spindelantriebsmotor
5: Akkupack
6: obere Rumpfkontur
7: Propeller zusammen gefaltet
8: Befestigungsflansch
9: Verbindungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CH 676350 A5 [0003, 0003, 0003]
DE 10152447 B4 [0003, 0003, 0003]
DE 9116583 U1 [0003]
CH 596028 A [0003, 0003]
DE 19512816 C2 [0003, 0003]
DE 20217738 U1 [0003, 0003]

Claims

Leichter, einfahrbarer Hilfsantrieb für Segelflugzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass der einfahrbare Hilfsantrieb mit den Hauptbestandteilen Elektromotor (1), Teleskoprohr (2) Faltpropeller (7) sehr leicht und kompakt ist und für einen nachträglichen Einbau in Segelflugzeuge geeignet ist.
Hilfsantrieb für Segelflugzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein mehrteiliges Teleskoprohr (2) mit Verbindungselement (9) die Verbindung zwischen Segelflugzeugrumpf (6) und Antriebsmotor (1) darstellt.
Hilfsantrieb für Segelflugzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Teleskoprohr (2) aus Vierkantrohren besteht.
Hilfsantrieb für Segelflugzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller so ausgeführt ist, dass sich die eine Propellerhälfte in Ruhestellung über die andere legt (7).
Hilfsantrieb für Segelflugzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelmotor (5) zum Aus- und Einfahren des Teleskoprohrs (2) seitlich am Teleskoprohr (5) befestigt ist.