DE202023104631U1

DE202023104631U1 - Increasing energy efficiency in drones

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Publication number: DE202023104631U1
Application number: DE202023104631.2U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2023-08-16
Filing date: 2023-08-16
Publication date: 2023-09-05
Anticipated expiration: 2033-08-17

Abstract

Fluggerät (100), mit einer Basis (10), an der mindestens zwei Tragflügelelemente (12) um jeweils eine Tragachse (TA) schwenkbar gehalten sind, wobei
- die Tragachsen (TA) durch einen Mittelpunkt (MP) der Basis (10) verlaufen und symmetrisch in Bezug auf eine durch den Mittelpunkt (MP) verlaufende Drehachse (DA) angeordnet sind, indem zwischen jeder Tragachse (TA) und der Drehachse (DA) ein gleicher Tragwinkel (α_T) besteht und die Tragachsen (TA) in einer Umfangsrichtung in Bezug auf die Drehachse (DA) in gleichen gegenseitigen Umfangsabständen angeordnet sind,
- jedes Tragflügelelement (12) mit einem quer zu der Tragachse (TA) verlaufenden Tragflügelprofil ausgebildet ist und mittels eines Tragflügelaktuators (20) relativ zu der Basis (10) um die Tragachse gesteuert verschwenkbar ist,
- jedes Tragflügelelement mit einer Propellereinheit (24) zum Erzeugen einer steuerbaren Schubkraft versehen ist, deren Stärke und deren Richtung von parallel bis tangential zu der Drehachse (DA) verstellbar ist, und
- mit einer programmierbaren Steuerung (26), die mit den Tragflügelaktuatoren (20) und den Propellereinheiten (24) verbunden ist.

Aircraft (100), with a base (10), on which at least two wing elements (12) are held pivotably about a respective support axis (TA), wherein
- the support axes (TA) run through a center point (MP) of the base (10) and are arranged symmetrically with respect to an axis of rotation (DA) running through the center point (MP), in that between each support axis (TA) and the axis of rotation (DA ) there is the same support angle (α _T ) and the support axes (TA) are arranged in a circumferential direction with respect to the axis of rotation (DA) at the same mutual circumferential distances,
- each wing element (12) is designed with a wing profile running transversely to the support axis (TA) and can be pivoted in a controlled manner relative to the base (10) about the support axis by means of a wing actuator (20),
- Each wing element is provided with a propeller unit (24) for generating a controllable thrust force, the strength and direction of which can be adjusted from parallel to tangential to the axis of rotation (DA), and
- with a programmable controller (26) which is connected to the wing actuators (20) and the propeller units (24).

Description

Die Erfindung betrifft ein Fluggerät zur Energieeffizienzsteigerung bei Drohnen.The invention relates to an aircraft for increasing the energy efficiency of drones.

Heutzutage werden Drohnen, vor allem bekannt als Quadrocopter, sowohl im privaten als auch im professionellen Bereich für eine Vielzahl von verschiedenen Aufgaben eingesetzt. Zu diesen Aufgaben zählen vor allem die Aufnahme von Landschaften, das Erfassen von Geländen, beispielsweise zur Erschließungszwecken, aber auch die Kontrolle von Industrieanlagen. Die unterschiedlichen Hersteller setzen dabei immer neue Maßstäbe in Qualität, Reichweite und Flugzeit. Das grundsätzliche Design und der daraus resultierende Aufbau einer Drohne bleiben allerdings meistgehend gleich. Daraus resultiert die Problematik der abnehmenden Effizienz im Energieverbrauch herkömmlicher Drohnen.Today, drones, primarily known as quadcopters, are used both privately and professionally for a variety of different tasks. These tasks primarily include recording landscapes, recording terrain, for example for development purposes, but also checking industrial facilities. The different manufacturers are constantly setting new standards in quality, range and flight time. However, the basic design and resulting structure of a drone mostly remain the same. This results in the problem of decreasing efficiency in the energy consumption of conventional drones.

Drohnen, in der herkömmlichen Form eines Quadrocopters, umfassen meist vier kleine Propeller, welche dafür sorgen, dass die Drohne das Schweben startet. Dabei heben die vier kleinen Propeller das gesamte Gewicht einer solchen Drohne und müssen dementsprechend mit viel Energieaufwand betrieben werden.Drones, in the traditional form of a quadrocopter, usually include four small propellers, which ensure that the drone starts hovering. The four small propellers lift the entire weight of such a drone and therefore have to be operated with a lot of energy.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das obengenannte Problem zu überwinden und die Propeller zu entlasten.The object of the present invention is to overcome the above-mentioned problem and to relieve the load on the propellers.

Erfindungsgemäß umfasst das Fluggerät eine Basis, an der mindestens zwei Tragflügelelemente um jeweils eine Tragachse schwenkbar gehalten sind, wobei die Tragachsen durch einen Mittelpunkt mit der Basis verlaufen und symmetrisch in Bezug auf eine durch den Mittelpunkt verlaufende Drehachse angeordnet sind, indem zwischen jeder Tragachse und der Drehachse ein gleicher Tragwinkel besteht und die Tragachsen in einer Umfangsrichtung in Bezug auf die Drehachse in gleichen gegenseitigen Umfangsabständen angeordnet sind, wobei jedes Tragflügelelement mit einem quer zu der Tragachse verlaufenden Tragflügelprofil ausgebildet ist und mittels eines Tragflügelaktuators relativ zu der Basis um die Tragachse gesteuert verschwenkbar ist, wobei jedes Tragflügelelement mit einer Propellereinheit zum Erzeugen einer steuerbaren Schubkraft versehen ist, deren Stärke und deren Richtung von parallel bis tangential zu der Drehachse verstellbar ist, und eine programmierbare Steuerung, die mit den Tragflügelaktuatoren und den Propellereinheiten verbunden ist.According to the invention, the aircraft comprises a base on which at least two wing elements are held pivotably about a respective support axis, the support axes running through a center point with the base and being arranged symmetrically with respect to an axis of rotation running through the center point, in that between each support axis and the The axis of rotation has the same support angle and the support axes are arranged in a circumferential direction with respect to the axis of rotation at the same mutual circumferential distances, each wing element being designed with an airfoil profile running transversely to the support axis and being able to be pivoted in a controlled manner relative to the base about the support axis by means of a wing actuator , wherein each wing element is provided with a propeller unit for generating a controllable thrust force, the strength and direction of which is adjustable from parallel to tangential to the axis of rotation, and a programmable controller connected to the wing actuators and the propeller units.

Die Steuerung kann dabei so programmiert sein, dass folgende Bewegungsabläufe ausführbar sind: a. Bewegung der Propellereinheit zur Drehachse, b. Einstellung der Stärke der Schubkraft und Richtung der Propellereinheit, und c. unabhängige Verschwenkung der Tragflügelprofile um die die jeweilige Tragachse.The control can be programmed in such a way that the following movement sequences can be carried out: a. Movement of the propeller unit to the axis of rotation, b. Setting the strength of the thrust and direction of the propeller unit, and c. Independent pivoting of the wing profiles around the respective support axis.

Hierbei kann ein voreingestellter Winkel möglich sein, um welchen sich die Tragflügelprofile um die Tragachse bewegen können.A preset angle can be possible here, by which the wing profiles can move around the support axis.

Die Tragflügelprofile können mit wenigstens einem Lager gelagert sein.The wing profiles can be mounted with at least one bearing.

Vorzugsweise sind die Tragflügelprofile mit einem Kugellager gelagert.The wing profiles are preferably mounted with a ball bearing.

In einer Ausführungsform können die Tragflügelprofile mit zwei oder mehr Kugellagern gelagert sein.In one embodiment, the wing profiles can be mounted with two or more ball bearings.

Die Steuerung kann so programmiert sein, dass die Tragflügelaktuatoren einzeln ansteuerbar sind.The control can be programmed so that the wing actuators can be controlled individually.

Hierbei können die Tragflügelaktuatoren als Servomotoren ausgebildet sein.The wing actuators can be designed as servo motors.

Dies ermöglicht eine individuelle Anpassung an die witterungsbedingten Bedürfnisse während des Fliegens.This enables individual adjustment to the weather-related needs while flying.

Des Weiteren kann die Steuerung so programmiert sein, dass das Fluggerät um die Drehachse bewegbar ist.Furthermore, the control can be programmed so that the aircraft can be moved about the axis of rotation.

Darüber hinaus ist die Steuerung so programmiert, dass das Fluggerät in Richtung der Drehachse beliebig bewegbar ist. Dabei kann das Fluggerät sich vertikal bewegen.In addition, the control is programmed so that the aircraft can be moved as desired in the direction of the axis of rotation. The aircraft can move vertically.

Weiterhin kann die Steuerung so programmiert sein, dass das Fluggerät in einer Ebene bewegbar ist, die durch die Tragachsen gebildet ist.Furthermore, the control can be programmed so that the aircraft can be moved in a plane that is formed by the support axes.

Durch die Ebene und die Drehachse kann ein Bewegungsraum abgebildet sein und die Steuerung kann so programmiert sein, dass das Fluggerät im Bewegungsraum bewegbar ist.A movement space can be represented by the plane and the axis of rotation and the control can be programmed so that the aircraft can be moved in the movement space.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels des Fahrzeugs beschrieben, wobei auf Zeichnungen Bezug genommen ist, in der

1 das Fluggerät 100 in einer Draufsicht,
2 die Basis 10 in einer Draufsicht,
3 die Basis aus 2 in einer Perspektivansicht,
4 das Kegelradgetriebe 16 in einer Perspektivansicht,
5 das Tragflügelelement 12 in einer Draufsicht
6 das Fluggerät 100 in einer Perspektivansicht

darstellt.The invention is described below using an exemplary embodiment of the vehicle, with reference being made to drawings in which

1 the aircraft 100 in a top view,
2 the base 10 in a top view,
3 the base 2 in a perspective view,
4 the bevel gear 16 in a perspective view,
5 the wing element 12 in a top view
6 the aircraft 100 in a perspective view

represents.

1 zeigt eine Draufsicht auf das Fluggerät 100. 1 shows a top view of the aircraft 100.

Von einer Basis 10, die einen Mittelpunkt MP im Zentrum der Basis 10 umfasst, und durch welchen eine Drehachse DA verläuft, näher dargestellt in 2, erstrecken sich vier, äquidistant zueinander angeordnete Tragflügelelemente 12, näher dargestellt in 5 mit einem ausgebildeten Tragflügelprofil. Die Tragflügelelemente 12 sind hierbei mit, mit einem runden Querschnitt versehenen und drehbaren Halteelement 14 versehen, welches das Tragflügelelement 12 mit der Basis 10 verbindet und das Tragflügelelement 12 schwenkbar um eine Tragachse TA hält. Dabei sind die drehbaren Halteelemente 14 an jeweils einem Kegelradgetriebe 16 mittels einem Kugellager 18 gelagert. Dies bildet eine Tragflügeleinheit. Jede Tragflügeleinheit ist mit einem Tragflügelaktuator 20 verbunden, hier in Form eines Servomotors 22.From a base 10, which includes a center point MP in the center of the base 10, and through which an axis of rotation DA runs, shown in more detail in 2 , extend four wing elements 12 arranged equidistant from one another, shown in more detail in 5 with a trained airfoil profile. The wing elements 12 are here provided with a round cross-section and rotatable holding element 14, which connects the wing element 12 to the base 10 and holds the wing element 12 pivotably about a support axis TA. The rotatable holding elements 14 are each mounted on a bevel gear 16 by means of a ball bearing 18. This forms an airfoil unit. Each wing unit is connected to a wing actuator 20, here in the form of a servomotor 22.

Mithilfe des Servomotors 22 und des Kegelradgetriebes 16, welches aus einem ersten Zahnrad 16_a und einem zweiten Zahnrad 16_b gebildet ist, wobei das erste Zahnrad 16_a ein Tellerrad und das zweite Zahnrad 16_b ein Ritzel ist, wobei das Tellerrad 16_a mit dem Servomotor 22 und das Ritzel 16_b, mit dem Halteelement 14 des Tragflügelelements 12 verbunden ist. Das Ritzel 16_b ermöglicht ein Drehen der Tragflügelelemente 12 um die Drehachse DA. An jedem Tragflügelelement 12 ist eine Propellereinheit 24 angeordnet (abgebildet in 5), die an dem Tragflügelelement 12 schwenkbar gelagert ist und in der Stärke der Schubkraft sowie der Richtung von parallel bis tangential zur Drehachse verstellbar ist.With the help of the servo motor 22 and the bevel gear 16, which is formed from a first gear 16 _a and a second gear 16 _b , the first gear 16 _a being a ring gear and the second gear 16 _b being a pinion, the ring gear 16 _a being connected to the Servo motor 22 and the pinion 16 _b , with the holding element 14 of the wing element 12 is connected. The pinion 16 _b enables the wing elements 12 to be rotated about the axis of rotation DA. A propeller unit 24 is arranged on each wing element 12 (shown in 5 ), which is pivotally mounted on the wing element 12 and is adjustable in the strength of the thrust force and the direction from parallel to tangential to the axis of rotation.

Sowohl die Propellereinheit 24 als auch der mit der Tragflügeleinheit verbundene Servomotor 22 sind mit einer Steuerung 26 verbunden. Die Steuerung 26 ist im Zentrum der Basis 10 angeordnet und ist in dieser Ausführungsform so programmiert, dass folgende Bewegungsabläufe ausgeführt werden können:

a. Bewegung der Propellereinheit 24 zur Drehachse DA,
b. Schubkraft und Richtungseinstellung der Propellereinheit 24,
c. Unabhängige Verschwenkung der Tragflügelprofile 12 um die jeweilige Tragachse TA.

Both the propeller unit 24 and the servo motor 22 connected to the wing unit are connected to a controller 26. The controller 26 is arranged in the center of the base 10 and is programmed in this embodiment so that the following movement sequences can be carried out:

a. Movement of the propeller unit 24 to the axis of rotation DA,
b. Thrust force and direction adjustment of the propeller unit 24,
c. Independent pivoting of the wing profiles 12 about the respective support axis TA.

Des Weiteren ist die Steuerung 26 so programmiert, dass die Servomotoren 22 einzeln ansteuerbar sind. Das Fluggerät 100 kann darüber hinaus um die Drehachse DA und um die jeweiligen Tragachsen TA bewegt werden und auch beliebig in die Richtung der Drehachse DA und der jeweiligen Tragachsen TA bewegt werden.Furthermore, the controller 26 is programmed so that the servo motors 22 can be controlled individually. The aircraft 100 can also be moved around the axis of rotation DA and around the respective support axes TA and can also be moved in any direction in the direction of the axis of rotation DA and the respective support axes TA.

Die dargestellten Tragachsen TA bilden zusammen eine zweidimensionale Bewegungsebene E_B. Die Bewegungsebene E_B bildet zusammen mit der Drehachse DA einen dreidimensionalen Bewegungsraum R_B, in dem sich das Fluggerät 100 frei bewegen kann.The support axes TA shown together form a two-dimensional movement plane E _B. The plane of movement E _B together with the axis of rotation DA forms a three-dimensional movement space R _B in which the aircraft 100 can move freely.

Neben den genannten Achsen und dem Bewegungsraum gibt es in der Flugbranche noch drei weitere Achsen. Es wird unterschieden zwischen einer Pitch-Achse oder auch der Pitch-Richtung, die im Ausführungsbeispiel zwischen jeweils zwei Tragachsen TA angeordnet ist, einer Yaw-Achse, die der Drehachse DA entspricht und einer Roll-Achse, die ebenfalls zwischen jeweils zwei Tragachsen TA angeordnet ist.In addition to the axes mentioned and the space of movement, there are three other axes in the aviation industry. A distinction is made between a pitch axis or the pitch direction, which in the exemplary embodiment is arranged between two support axes TA, a yaw axis, which corresponds to the rotation axis DA and a roll axis, which is also arranged between two support axes TA is.

2 zeigt eine Draufsicht auf die Basis 10. 2 shows a top view of base 10.

Die Basis 10 erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel mit einer kreisförmigen Grundform 28, von welcher sich vier, äquidistant und in einem gleichem Tragwinkel a_T zueinander angeordnete Elementaufnahmen 30 befinden. Auf den Elementaufnahmen 30 sind je drei konstruktive, durchgehende Aufnahmelöcher 30_AL angeordnet, welche beispielsweise für die Befestigung eines Deckels benötigt werden.In this exemplary embodiment, the base 10 extends with a circular basic shape 28, of which there are four element receptacles 30 arranged equidistantly and at the same supporting angle a _T to one another. Three constructive, continuous receiving holes 30 _AL are arranged on the element receptacles 30, which are required, for example, for fastening a cover.

Durch die Elementaufnahme 30 erstreckt sich eine Elementöffnung 30_EÖ die zur Aufnahme der Tragflügelelemente 12 und der Halteelemente 14 dient.An element opening 30 _EÖ extends through the element receptacle 30 and serves to accommodate the wing elements 12 and the holding elements 14.

Durch diese Elementaufnahmen 30 erstreckt sich jeweils zentriert durch die Elementöffnung 30_EÖ eine Tragachse TA. Die vier Tragachsen der vier Elementaufnahmen 30 treffen in dem Mittelpunkt MP der Basis 10 aufeinander. Durch den Mittelpunkt MP verläuft die Drehachse DA.A support axis TA extends centered through these element receptacles 30 through the element opening 30 _EÖ . The four support axes of the four element holders 30 meet at the center MP of the base 10. The axis of rotation DA runs through the center point MP.

Um jede Elementöffnung 30_EÖ ist innerhalb der Basis 10 eine Halterung 32 angeordnet, in welche jeweils das Kegelradgetriebe 16 eingesetzt wird, welches wiederum mit einem Servomotor 22 verbunden wird. In der Mitte der Basis 10 befindet sich eine Halterung 34 für die zentrale Steuerung 26.A holder 32 is arranged around each element opening 30 _EÖ within the base 10, into which the bevel gear 16 is inserted, which in turn is connected to a servo motor 22. In the middle of the base 10 there is a holder 34 for the central control 26.

An jeder Halterung 32 befinden sich Befestigungslöcher für das Tellerrad, welches auf der Basis 10 angeordnet ist und für das Ritzel, welches auf der Halterung 32 angeordnet ist.On each holder 32 there are fastening holes for the ring gear, which is arranged on the base 10, and for the pinion, which is arranged on the holder 32.

Auf der Halterung 34 befinden sich zwei Befestigungslöcher 34_A,B welche für die Steuerung 26 angeordnet sind.On the holder 34 there are two fastening holes 34 _{A, B} which are arranged for the control 26.

3 zeigt eine Perspektivansicht der 2. Gut erkennbar sind dabei die Elementöffnungen 30_EÖ, die sich in Längsrichtung der Elementaufnahmen 30 erstrecken, sowie Zentrierbohrungen 32_ZB durch welche die Kegelradgetriebe 16 mit dem Servomotor 22 verbunden werden. 3 shows a perspective view of the 2 . The element openings 30 _EÖ , which extend in the longitudinal direction of the element receptacles 30, as well as centering holes 32 _ZB through which the bevel gears 16 are connected to the servo motor 22 are clearly visible.

4 zeigt eine Draufsicht auf das Kegelradgetriebe 16. 4 shows a top view of the bevel gear 16.

5 zeigt eine Perspektivansicht auf die Tragflügeleinheit. Das Tragflügelelement 12 erstreckt sich von einem Flügelanfang 36 bis hin zu einem Flügelende 38. Dabei ist der Tragflügel 12 in einem sogenannten NACA-Profil ausgebildet und in dieser Ausführungsform in einer symmetrischen Form. Das Flügelende 38 ist als ein Knick in dem Tragflügelelement 12 ausgebildet. Dieser Knick, oder auch Winglet genannt, ermöglicht eine Verringerung des Luftwiderstands und erhöht den Auftrieb. Dabei werden Randwirbel, welche um das Tragflügelende 38 entstehen, reduziert, wodurch weniger Energie aufgewandt werden muss. 5 shows a perspective view of the wing unit. The wing element 12 extends from a wing beginning 36 to a wing end 38. The wing 12 is designed in a so-called NACA profile and in this embodiment in a symmetrical shape. The wing end 38 is designed as a bend in the wing element 12. This kink, also known as a winglet, allows for a reduction in air resistance and increases lift. Edge vortices that arise around the wing end 38 are reduced, meaning that less energy has to be used.

Zwischen dem Flügelanfang 36 und dem Flügelende 38 ist die Propellereinheit 24 mit einer Propellerachse PA schwenkbar befestigt. Die Propellereinheit 24 bildet ein antreibendes Element des Fluggeräts 100. Wenn die Propellerachse PA parallel zur Drehachse DA gerichtet ist, ist es möglich, das Fluggerät 100 zu starten und abzuheben. Wenn die Propellereinheiten 24 hingegen verschwenkt werden, und die Tragflügelelemente 12 in einer neutralen Position bleiben, kann das Fluggerät 100 bewegt werden.Between the beginning of the wing 36 and the end of the wing 38, the propeller unit 24 is pivotally mounted with a propeller axis PA. The propeller unit 24 forms a driving element of the aircraft 100. If the propeller axis PA is directed parallel to the axis of rotation DA, it is possible to start the aircraft 100 and take off. However, if the propeller units 24 are pivoted and the wing elements 12 remain in a neutral position, the aircraft 100 can be moved.

Hierbei wird wenigstens unterschieden zwischen einem „normalen Flug“, einem „drehenden Flug“ und einem „Vorwärtsflug“.At least a distinction is made here between “normal flight”, “rotating flight” and “forward flight”.

Beim „normalen Flug“ sind die Propellerachsen PA parallel zur Drehachse DA gerichtet und eine Bewegung des Fluggeräts 100 wird durch eine unterschiedliche Einstellung der Schubkraft der Propellereinheit 24 erreicht. Bei einem Roll-Manöver wird die Schubkraft zweier Propellereinheiten auf einer Seite stärker eingestellt als die übrigen zwei Propellereinheiten. Dadurch dreht sich das Fluggerät 100 um eine Roll-Achse. Um sich in eine Richtung zu bewegen, also in Richtung einer Pitch-Achse, wird die Schubkraft der Propellereinheiten 24 stärker erhöht, die entgegengesetzt zur Pitch-Richtung stehen. Für eine Rotation um die Yaw-Achse, oder Drehachse DA, wird die Schubkraft zweier diagonal gegenüberliegenden Propellereinheiten 24 stärker erhöht.During “normal flight”, the propeller axes PA are directed parallel to the axis of rotation DA and movement of the aircraft 100 is achieved by different adjustment of the thrust force of the propeller unit 24. During a roll maneuver, the thrust of two propeller units on one side is set to be stronger than the other two propeller units. This causes the aircraft 100 to rotate about a roll axis. In order to move in one direction, i.e. in the direction of a pitch axis, the thrust of the propeller units 24, which are opposite to the pitch direction, is increased to a greater extent. For a rotation about the yaw axis, or axis of rotation DA, the thrust force of two diagonally opposite propeller units 24 is increased to a greater extent.

Beim „drehenden Flug“ werden die Tragflügeleinheiten für den Auftrieb des Fluggeräts 100 genutzt. Hierfür wird das mögliche Verschwenken der Tragflügelelemente 12 um die jeweilige Tragachse TA genutzt. Im Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel, um den sich das Tragflügelelement 12 schwenken kann, 90 Grad. Wenn alle Tragflügelelemente 12 verschwenkt sind, beginnt sich das Fluggerät 100 um die Drehachse DA zu bewegen. Dies geschieht durch ein Anströmen der Tragflügelelemente 12, wobei wie bei einem Flugzeug ein Oberdruck und ein Unterdruck erzeugt wird. Die schnellere Luftbewegung auf der Seite des Tragflügelelements 12, die in die Drehachsrichtung und Auftriebsrichtung zeigt, sorgt für einen geringeren Druck, die langsamere Luftbewegung auf der entgegengesetzten Seite des Tragflügelelements 12 sorgt für einen höheren Druck. Somit entsteht ein Auftrieb. Die Bewegung um die Drehachse DA kann dabei eine äquivalente Geschwindigkeit zu der Schubkraft der Propellereinheiten 24 haben.During “rotating flight” the wing units are used to provide lift for the aircraft 100. For this purpose, the possible pivoting of the wing elements 12 about the respective support axis TA is used. In the exemplary embodiment, the angle through which the wing element 12 can pivot is 90 degrees. When all wing elements 12 are pivoted, the aircraft 100 begins to move about the axis of rotation DA. This is done by a flow against the wing elements 12, whereby, like an airplane, an upper pressure and a negative pressure are generated. The faster air movement on the side of the wing element 12 that points in the direction of rotation and lift ensures a lower pressure, the slower air movement on the opposite side of the wing element 12 ensures a higher pressure. This creates buoyancy. The movement about the axis of rotation DA can have an equivalent speed to the thrust of the propeller units 24.

Beim „Vorwärtsflug“ wird neben der Bewegung um die Drehachse DA der Tragflügelelemente 12 noch die Möglichkeit des Verschwenkens der Propellereinheiten 24 hinzugezogen, um so die Richtung des Fluggeräts 100 zu ändern.During “forward flight”, in addition to the movement around the axis of rotation DA of the wing elements 12, the possibility of pivoting the propeller units 24 is also taken into account in order to change the direction of the aircraft 100.

In 6 wird das Fluggerät 100 aus 1 in einer Perspektivansicht dargestellt. Dargestellt und aufgespannt von den einzelnen Tragachsen TA, welche sich durch die Tragflügelelemente 12 erstrecken, ist die Bewegungsebene E_B. Diese bildet alle ebenen Richtungen des Fluggeräts 100 ab. Von der Bewegungsebene E_B ausgehend und mit der Drehachse DA eingehend ist der dreidimensionale Bewegungsraum R_B des Fluggeräts 100 gebildet. Dieser bildet dreidimensional alle Bewegungsmöglichkeiten des Fluggeräts 100 ab.In 6 the aircraft becomes 100 1 shown in a perspective view. The plane of movement E _B is shown and spanned by the individual support axes TA, which extend through the wing elements 12. This maps all flat directions of the aircraft 100. Starting from the plane of movement E _B and entering with the axis of rotation DA, the three-dimensional movement space R _B of the aircraft 100 is formed. This shows all the movement options of the aircraft 100 in three dimensions.

BezugszeichenlisteReference symbol list

DATHERE: Drehachse / YAW-AchseRotary axis / YAW axis
EBE.B: Bewegungsebeneplane of movement
MPMP: Mittelpunkt BasisCenter point base
RBRB: BewegungsraumMovement space
TATA: Tragachsesupport axle
αTαT: TragwinkelSupport angle
100100: Flüggerätaircraft
1010: BasisBase
1212: TragflügelelementeWing elements
1414: HalteelementHolding element
1616: KegelradgetriebeBevel gears
16a16a: erstes Zahnrad/Tellerradfirst gear/ring gear
16b16b: zweites Zahnrad/Ritzelsecond gear/pinion
1818: Kugellagerball-bearing
2020: TragflügelaktuatorWing actuator
2222: Servomotorservo motor
2424: PropellereinheitPropeller unit
2626: Steuerungsteering
2828: kreisförmige Grundformcircular basic shape
3030: ElementaufnahmenElement shots
30AL30AL: AufnahmelöcherRecording holes
30EÖ30EO: ElementöffnungElement opening
3232: Halterung KegelradgetriebeBracket bevel gear
32ZB32ZB: Zentrierbohrung KegelradgetriebeCentering hole for bevel gearbox
3434: Halterung SteuerungBracket control
34A, B34A, B: Befestigungslöcher SteuerungMounting holes control
3636: Flügelanfangbeginning of the wing
3838: Flügelende / WingletWingtip/winglet

Claims

Aircraft (100), with a base (10), on which at least two wing elements (12) are held pivotably about a respective support axis (TA), wherein - the support axes (TA) run through a center point (MP) of the base (10). and are arranged symmetrically with respect to a rotation axis (DA) running through the center point (MP), in that there is an equal support angle (α _T ) between each support axis (TA) and the rotation axis (DA) and the support axes (TA) in a circumferential direction are arranged at equal mutual circumferential distances with respect to the axis of rotation (DA), - each wing element (12) is designed with an airfoil profile running transversely to the support axis (TA) and by means of a wing actuator (20) relative to the base (10). Support axis can be pivoted in a controlled manner, - each wing element is provided with a propeller unit (24) for generating a controllable thrust force, the strength and direction of which can be adjusted from parallel to tangential to the axis of rotation (DA), and - with a programmable control (26), which is connected to the wing actuators (20) and the propeller units (24).

Aircraft (100) after Claim 1 , characterized in that the control (26) is programmed to carry out the following movement sequences: a. Movement of the propeller unit (24) to the axis of rotation (DA), b. Setting the strength of the thrust and direction of the propeller unit (24) c. Independent pivoting of the wing profiles (12) around the respective support axis (TA).

Aircraft (100) after Claim 1 or 2 , characterized in that the wing profiles (12) are mounted with at least one bearing (18).

Aircraft (100) after Claim 3 , characterized in that the wing profiles (12) are mounted with a ball bearing (18).

Aircraft (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the controller (26) is programmed so that the wing actuators (20) can be controlled individually.

Aircraft (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the wing actuators (20) are designed as servomotors (22).

Aircraft (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the controller (26) is programmed so that the aircraft (100) can be moved about the axis of rotation (DA).

Aircraft (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the controller (26) is programmed so that the aircraft (100) can be moved as desired in the direction of the axis of rotation (DA).

Aircraft (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the controller (26) is programmed so that the aircraft (100) can be moved about the support axes (TA).

Aircraft (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the controller (26) is programmed so that the aircraft (100) is movable in a plane ( _EB ) which is formed by the support axes (TA).

Aircraft (100) after Claim 10 , characterized in that a movement space (R _B ) is represented by the plane ( _EB ) and the axis of rotation (DA).

Aircraft (100) after Claim 11 , characterized in that the aircraft (100) is movable in the movement space ( _RB ).