DE4203286C2 - Flight car - Google Patents
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Description
Das Flugauto mit kreisrunder Tragfläche ist ein senkrechtstar tender und landender Flugkörper, der auch für den Geradeaus flug geeignet ist. Bei hoher Zuladung kann auch unter Ausnut zung des Bodeneffekts gestartet werden. Das Flugauto kann als herkömmliches Kraftfahrzeug, z. B. im Straßenverkehr verwendet werden.The flight car with a circular wing is a vertical star tender and landing missile, also for straight ahead flight is suitable. With a high payload, it can also be under groove floor effect. The flight car can be used as conventional motor vehicle, e.g. B. used in road traffic will.
Aus der US-Patentschrift 4 049 218 ist ein senkrechtstarten des Luftfahrzeug bekannt, das eine kreisrunde Tragfläche auf weist, die oberhalb der Zelle angeordnet ist. Dieses Fahrzeug soll als Flugauto und auch als Straßenfahrzeug einsetzbar sein. Beim Einsatz als Straßenfahrzeug wirkt sich die kreis runde Tragfläche durch ihre Abmessungen und die Auswirkungen auf die Fahrzeugaerodynamik nachteilig aus.A vertical start is known from US Pat. No. 4,049,218 of the aircraft known to have a circular wing points, which is arranged above the cell. This vehicle should be used as a flight car and also as a road vehicle be. When used as a road vehicle, the circle affects round wing due to its dimensions and effects adversely affect vehicle aerodynamics.
Weiterhin sind herkömmliche Flugzeuge, Bodeneffektfahrzeuge, Straßenfahrzeuge und Helikopter bekannt. Darüber hinaus wurden bereits Modelle von Helikoptern vorgestellt, die mit einem vergleichsweise kleinen Impeller im Rotorzentrum Luft ansaugen, welche durch die Rotorblattspitzen zusammen mit den Motorabgasen ausgestoßen wird. Durch den resultierenden Rückstoß wird der Rotor in Drehung versetzt. (Z.B. P.M Magazin, Ausgabe 11/1991, Seite 101, Gruner und Jahr AG).Furthermore, conventional aircraft, ground effect vehicles, Road vehicles and helicopters known. Beyond that models of helicopters have already been introduced, comparatively small impeller in the air rotor center suck, which through the rotor blade tips together with the Engine exhaust is expelled. By the resulting Recoil, the rotor is rotated. (E.g. P.M Magazine, issue 11/1991, page 101, Gruner and Jahr AG).
Auch sind senkrechtstartende flügellose Fahrzeuge bekannt, die mit mehreren Wankelturbinen ausgerüstet sind (siehe Moller International, 1222 Research Park Drive, Davis, California 95616, USA).Wingless vehicles that start vertically are also known are equipped with several Wankel turbines (see Moller International, 1222 Research Park Drive, Davis, California 95616, USA).
Außerdem sind überwiegend als Spiel- und Sportgerät eingesetzte Wurfscheiben und Wurfringe bekannt, welche durch Drehung der Scheibe mit gleichzeitiger Vorwärtsbewegung unter positivem Anstellwinkel einen Gleitflug ausführen. Besonders gute Flugeigenschaften zeigen sich bei flachen Wurfringen und bei Scheiben, die eine Innenverrippung aufweisen (z. B. DE 3000 758 C2 oder D-Patentschrift 23 06 132 C3).They are also predominantly used as play and sports equipment used spreading discs and throwing rings known, which by Rotation of the disc with simultaneous forward movement under a positive angle of attack. Especially good flying characteristics are shown with flat throwing rings and for panes with internal ribbing (e.g. DE 3000 758 C2 or D-patent 23 06 132 C3).
Alle bekannten Luftfahrzeuge sind jedoch aufgrund der äußeren Form oder aufgrund des Antriebskonzepts nicht für den Straßen verkehr, insbesondere den Stadtverkehr geeignet.However, all known aircraft are due to the exterior Shape or due to the drive concept not for the streets traffic, especially suitable for city traffic.
Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von der US-Patent schrift 4 049 218 ein Flugauto zu entwickeln, das gleicherma ßen als Luft- und Straßenfahrzeug tauglich ist.The object of the invention is based on the US patent font 4 049 218 to develop a flight car that equally is suitable as an air and road vehicle.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.This object is achieved by the features of claim 1.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.Advantageous embodiments of the Invention specified.
Das Flugauto weist alle Merkmale eines herkömmlichen PKWs mit einer auftriebsfördernden Außenform auf. The flight car has all the features of a conventional car an uplifting outer shape.
Das Flugauto ist im Heckbereich mit einer verstellbaren Stummeltragfläche für Straßen bzw. Luftfahrt ausgerüstet. Während der Luftfahrt dient sie als Höhenleitwerk und stabilisiert den Geradeausflug. Während der Straßenfahrt wirkt sie als Heckspoiler, um die auftriebsfördernde Außenform des Flugautos zu kompensieren.The flight car is adjustable in the rear area Stub wing for roads or aviation equipped. During aviation it serves as a horizontal stabilizer and stabilizes the straight flight. Works while driving them as a rear spoiler to the buoyancy-enhancing outer shape of the Compensate for flight cars.
An der Unterseite des Flugautos ist eine wurfscheibenähnliche kreisrunde Tragfläche befestigt. Das Zentrum dieser kreis runden Tragfläche ist über ein Zentralrohr fest mit einem Impeller verbunden. Die vom Impeller mit hoher Drehzahl angesaugte Luft wird an der Unterseite der kreisrunden Tragfläche ausgestoßen.At the bottom of the flight car is a disc-like one circular wing attached. The center of this circle round wing is fixed with a central tube Impeller connected. The impeller with high speed sucked air is at the bottom of the circular Wing ejected.
Das Flugauto startet mit niedriger Zuladung als Senkrechtstarter durch den Rückstoß der ausströmenden Luft. Bei hoher Zuladung startet das Flugauto jedoch als Bodeneffektfahrzeug, wobei die ausströmende Luft lediglich ein Luftkissen unter der rotierenden Scheibe erzeugt.The flight car starts with a lower payload than Vertical takeoff due to the recoil of the escaping air. With a high payload, the flight car starts as Ground effect vehicle, the outflowing air only one Air cushion created under the rotating disc.
Der Vortrieb für den Geradeausflug kann mit einer seitlich schwenkbaren Druckschraube oder einer Wankelturbine mit Leitblechen erzeugt werden.The propulsion for straight flight can be done with a sideways swiveling pressure screw or a rotary turbine with Baffles are generated.
Während des Geradeausflugs rotiert die kreisrunde Tragfläche nur mit geringer Drehzahl und fungiert ähnlich einer Frisbee- Wurfscheibe. Da der Abstand der kreisrunden Tragfläche zum Fahrzeugboden für diese Flugphase über das Zentralrohr verstellt wird, kann das Flugauto von der nun umströmten positiv angestellten kreisrunden Tragfläche getragen werden.The circular wing rotates during straight flight only at low speed and acts like a Frisbee Spreading disc. Since the distance of the circular wing to Vehicle floor for this flight phase via the central tube is adjusted, the flight car can now flow around positively positioned circular wing.
Der Körper des Flugautos wird durch seine Form, die Stummeltragfläche und durch den Vortrieb der Druckschraube bzw. der Wankelturbine richtungsstabilisiert. Außerdem stabilisieren die Kreiselkräfte der kreisrunden Tragfläche, welche vorzugsweise mit einem Schwermetall-Außenring ausgerüstet ist, den Flug in jeder Lage.The body of the flight car is shaped by that Stub wing and through the propulsion of the pressure screw or the Wankel turbine is directionally stabilized. Furthermore stabilize the gyroscopic forces of the circular wing, which preferably with a heavy metal outer ring is equipped to fly in any position.
Das Flugauto fliegt aus Sicherheitsgründen entlang von Autobahnen in Höhen bis ca. 2000 m über Grund. Bei Ausfall des Antriebs segelt das Flugauto auf der ausdrehenden Scheibe zu Boden. Während der Straßenfahrt wird die kreisrunde Tragfläche durch eine Kunststoffjalousie geschützt. (Straßenfahrt max. ca. 120 km/h).The flight car flies along for safety reasons Motorways at heights of up to approx. 2000 m above ground. If the The flight car drives towards the rotating disc Ground. During the road trip the circular wing becomes protected by a plastic blind. (Road trip max. approx. 120 km / h).
Anstatt wurfscheibenähnlicher Tragflächen können auch wurfringähnliche Tragflächen verwendet werden, die sternförmig mit dem Zentralrohr verbunden sind. Das max. Startgewicht ist bei ansonsten gleichen Voraussetzungen aber niedriger als bei Verwendung einer wurfscheibenähnlichen Tragfläche, da der zusätzliche Luftkisseneffekt, welcher durch die Innenverrip pung der wurfscheibenartigen Tragfläche entsteht, entfällt.Instead of throwing disc-like wings you can also ring-like wings are used, which are star-shaped are connected to the central tube. The max. Starting weight is with otherwise identical conditions but lower than with Use of an airfoil-like wing, as the additional air cushion effect, which is due to the interior ping of the airfoil-like wing arises, does not apply.
Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is illustrated by the drawing Exemplary embodiments explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 Seitenansicht eines verhältnismäßig kleinen sportlichen Flugautos in der Start-/Landephase, Fig. 1 side view of a relatively small sports cars in the flight-off / landing phase,
Fig. 2 eine Vorderansicht des Flugautos nach Fig. 1, Fig. 2 is a front view of the flying cars according to Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Flugautos in der Gleitflugphase, Fig. 3 is a side view of the flying cars in the gliding phase,
Fig. 4 eine Vorderansicht des Flugautos nach Fig. 3, Fig. 4 is a front view of the flying cars according to Fig. 3,
Fig. 5 eine Seitenansicht einer wurfscheibenähnlichen kreisrunden Tragfläche mit montiertem Impeller und komplettem Antriebsstrang, Fig. 5 is a side view of a flying disc-like circular supporting surface with a mounted impeller and complete driveline,
Fig. 6 eine Ansicht von unten auf die kreisrunde wurfscheibenähnliche Tragfläche. Fig. 6 is a bottom view of the circular airfoil-like wing.
Der Kolbenmotor 9 dreht das obere Reibrad 14o und das untere Reibrad 14u gegenläufig. Die untere Reibfläche 13u des Zentralrohrs 3 wird durch Betätigung von 3 Hydraulikzylindern 12, die in 120°-Winkel um die Rohrführung 16 herum montiert sind gegen das untere Reibrad 14u gedrückt. Die wurfschei benähnliche kreisrunde Tragfläche 2, nachfolgend WSKT genannt, wird so kontinuierlich auf hohe Drehzahl (ca. 4000-5000 min.-1) beschleunigt.The piston motor 9 rotates the upper friction wheel 14 o and the lower friction wheel 14 u in opposite directions. The lower friction surface 13 u of the central tube 3 is pressed against the lower friction wheel 14 u by actuating 3 hydraulic cylinders 12 , which are mounted at a 120 ° angle around the tube guide 16 . The throwing-disk-like circular wing 2 , hereinafter referred to as WSKT, is continuously accelerated to high speed (approx. 4000-5000 min. -1 ).
Der konkave Innenraum 21 der WSKT 2 weist mehrere sternförmige Innenverrippungen 8 auf. Durch die Innenverrippung 8 wird eine große Luftmenge im zentralen Bereich der WSKT 8 von unten her eingesaugt, im konkaven Innenraum 21 in Rotation versetzt und zum Rand hin beschleunigt. Durch die zylindrische Innenfläche 22 nach unten hin umgelenkt, wird sie aus dem inneren Bereich des Randteils rundum kegelförmig ausgeblasen. Die Ausströmgeschwindigkeit am Umfang ist sehr gleichmäßig. Aus dem Impuls der Ringströmung entsteht eine beträchtliche Auftriebskraft. Die durch die Innenverrippung 8 auftretenden geringen Querkräfte werden durch Gegensteuern mit der schwenkbaren Druckschraube 10 kompensiert. The concave interior 21 of the WSKT 2 has a plurality of star-shaped internal ribs 8 . By Innenverrippung 8, a large amount of air in the central region of the WSKT 8 from below is sucked forth offset in the concave interior 21 into rotation and accelerated toward the edge. Deflected downwards by the cylindrical inner surface 22 , it is blown out conically all around from the inner region of the edge part. The outflow speed on the circumference is very even. A considerable uplift force arises from the momentum of the ring flow. The low transverse forces occurring due to the internal ribbing 8 are compensated for by countermeasures with the pivotable pressure screw 10 .
Die WSKT 2 ist in ihrem Zentrum über ein Zentralrohr 3 mit relativ großem Durchmesser fest mit dem Impeller 4 verbunden. Durch Drehung der WSKT 2 wird somit auch der Impeller 4 gedreht. Bei hoher Drehzahl saugt der Impeller 4 Luft aus dem Ansaugschacht 19 an der Oberseite des Flugautos 1 an, verdichtet sie im Zentralrohr 3 und preßt sie in Luftkanäle 5, die an der Unterseite der Scheiben ebenfalls sternförmig vom Zentrum hin zum Randbereich verlaufen. Die Luftkanäle 5 sind in ihrer Außenform vorzugsweise ähnlich der Innenverrippung 8 gestaltet. Das Ende eines Luftkanals 5 mündet in eine fliehkraftverstellbare Luftdüse 6, durch welche die komprimierte Luft bei niedriger Drehzahl in ca. 60°-Richtung und bei hoher Drehzahl in ca. 30°-Richtung zur Drehachse 7 ausströmt. Die radiale Impulskomponente der ausströmenden Luft bewirkt eine zusätzliche Beschleunigung der WSKT 2 und führt folglich zu einer Vergrößerung der Ringströmung. Die axiale Impulskomponente resultiert in einer direkten Auftriebskraft.The center of the WSKT 2 is firmly connected to the impeller 4 via a central tube 3 with a relatively large diameter. By rotating the WSKT 2 , the impeller 4 is thus also rotated. At high speed, the impeller 4 sucks air from the intake shaft 19 at the top of the aircraft 1 , compresses it in the central tube 3 and presses it into air channels 5 , which also run in a star shape from the center to the edge area on the underside of the disks. The outer shape of the air channels 5 is preferably similar to that of the inner ribs 8 . The end of an air channel 5 opens into a centrifugal force-adjustable air nozzle 6 , through which the compressed air flows out at a low speed in the approx. 60 ° direction and at high speed in a approx. 30 ° direction to the axis of rotation 7 . The radial impulse component of the outflowing air causes an additional acceleration of the WSKT 2 and consequently leads to an increase in the ring flow. The axial impulse component results in a direct buoyancy.
Unter Voraussetzung eines günstigen Verhältnisses von Fahrzeuggewicht und Summe der verschiedenen Auftriebskräfte kann das Flugauto 1 senkrecht starten.The flight car 1 can take off vertically provided that the vehicle weight and the sum of the various buoyancy forces are favorable.
Bei hoher Zuladung erzeugt die Ringströmung zusammen mit der vom Impeller 4 angesaugten Luft lediglich ein rotierendes Luftkissen, auf dem die WSKT 2 schwebt.With a high payload, the ring flow together with the air drawn in by the impeller 4 merely creates a rotating air cushion on which the WSKT 2 floats.
Mit den Hydraulikzylindern 12 wird das Zentralrohr 3 nach unten gezogen bis die obere Reibfläche 13o des Zentralrohrs 3 am oberen Reibrad 14o aufliegt. Mit zunehmender Drehzahl der Druckschraube 10 wird das Flugauto 1 nun vorwärts bewegt, wobei die verstellbare Stummeltragfläche 11 als Höhenleitwerk den positiven Anstellwinkel der WSKT 2 steuert.With the hydraulic cylinders 12 , the central tube 3 is pulled down until the upper friction surface 13 o of the central tube 3 rests on the upper friction wheel 14 o. With increasing speed of the pressure screw 10 , the flying car 1 is now moved forward, the adjustable stub wing 11 as a horizontal stabilizer controlling the positive angle of attack of the WSKT 2 .
Durch weitere Beschleunigung des Flugautos 1 mit stark positivem Anstellwinkel der umströmten WSKT 2 wird der Steigflug eingeleitet. Voraussetzung ist, daß die Außenfläche des konvex gewölbten Bereichs und der äußere Randteil der WSKT 2 der Umrißfunktion zweier symmetrischer Tragflügelhalbpro file folgen.The climb is initiated by further acceleration of the flying car 1 with a strongly positive angle of attack of the flow-around WSKT 2 . The prerequisite is that the outer surface of the convexly curved area and the outer edge part of the WSKT 2 follow the outline function of two symmetrical hydrofoils.
Während des Gleitflugs werden die Reibräder 14u/14o nicht mehr vom Kolbenmotor 9 angetrieben. Die Rotation der WSKT 2 mit niedriger Drehzahl wird durch die Luft erzeugt, welche durch den Fahrtwindeinlaß 17 zusammen mit den Motorabgasen 20 unter ca. 60° aus den Luftdüsen strömt. In Notsituationen kann der Fahrtwindeinlaß 17 durch Öffnen einer Notklappe 18 vergrößert werden.During the gliding flight, the friction wheels 14 u / 14 o are no longer driven by the piston engine 9 . The rotation of the WSKT 2 at low speed is generated by the air, which flows through the air intake 17 together with the engine exhaust gases 20 at approximately 60 ° from the air nozzles. In emergency situations, the headwind inlet 17 can be enlarged by opening an emergency flap 18 .
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