WO2013050564A1 - Passives fluggerät, insbesondere frachtabwurfsystem zum abwurf aus flugverkehrsmitteln oder rettungssystem zur rettung aus luftnot - Google Patents

Passives fluggerät, insbesondere frachtabwurfsystem zum abwurf aus flugverkehrsmitteln oder rettungssystem zur rettung aus luftnot Download PDF

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WO2013050564A1
WO2013050564A1 PCT/EP2012/069777 EP2012069777W WO2013050564A1 WO 2013050564 A1 WO2013050564 A1 WO 2013050564A1 EP 2012069777 W EP2012069777 W EP 2012069777W WO 2013050564 A1 WO2013050564 A1 WO 2013050564A1
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WO
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wing
wing elements
elements
aircraft according
cargo
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PCT/EP2012/069777
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English (en)
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Inventor
Adrienne FINZSCH
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Finzsch Adrienne
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/02—Dropping, ejecting, or releasing articles
    • B64D1/08—Dropping, ejecting, or releasing articles the articles being load-carrying devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D19/00—Non-canopied parachutes
    • B64D19/02—Rotary-wing parachutes

Definitions

  • Aircraft means of transport or rescue system for rescue from shortage of air
  • the invention relates to a freight delivery system, in particular in the form of a self-supporting wing system, consisting of a plurality of wing elements, which set the Freight drop system in free fall in a rotation about an axis of rotation, whereby the falling speed and impact speed can be sufficiently reduced.
  • rotatable transport units which can carry smaller to medium loads with a lower fall speed and higher aiming accuracy. It is possible to narrow down an exact landing area for the landing of the freight; thus an employment would be conceivable also in urban areas.
  • Rotatable transport units are primarily a supplementary dropping system to transport parachutes and are not in direct competition with each other.
  • a rotatable transport unit is known for example from US 6 712 317 Bl and US Pat. No. 5,947,419. This has a transport unit and a fixed at its upper end rotor, the rotor blades are unfolded and held by tensioned cables in the horizontal, so that a rotation of the entire transport unit is made possible around a rotation axis.
  • a brake parachute is additionally used in US Pat. No. 6,712,317 B1.
  • the connection of the individual rotor blades to the transport unit takes place solely by way of metallic attachment needles and is not stable enough to withstand the forces that have been exposed. Since the rotor blades are horizontally connected to the transport unit, the aerodynamics can not be sufficiently used because the air flow is stopped and can not circulate.
  • rotatable transport units consisting of a transport unit, a propeller in the form of a double wing and a wing connecting the wings central area.
  • the cargo is connected via a two-part axle with the propeller and arranged centrally to the axis of rotation of the propeller.
  • DE 20 2007 015 768 optimizes the approaches from DE 20 2004 017 642, whereby, however, both rotatable transport units have elaborate constructions, with diverse, not completely biodegradable materials and complex production routes, whereby the overall costs are increased.
  • a rotatable transport unit is known, consisting of a propeller, the wings being designed as parachute caps, and a transport unit connected to the propeller by cables. The three wings of the propeller protrude, each offset by 120 degrees, radially outward. This rotatable transport unit is complex and expensive.
  • US 3,860,203 discloses a vane rotor with three rotor blades, which can be folded to save space and pressed apart against a restoring force.
  • US 2,064,845 discloses a propeller for driving fluids, which is formed from a flexible plate-shaped material by bending wing members. The wing elements are mounted near their respective base in each case in recesses. The However, vertices of the wing elements are not interconnected. An independent deployment of the wing elements is not disclosed.
  • the invention has for its object to provide a low-cost manufacturable and easy to load and stowable passive aircraft, especially for use as a cargo ejection system for ejection from air traffic or as a rescue system to rescue from shortage of air.
  • a passive aircraft which has at least two identically formed wing elements, which are connected to form a receiving opening, wherein the wing elements each have a vertex and a vertex opposite base.
  • the bases of the wing elements and sections of the vertex connecting the respective vertex with the associated base edge are interconnected to form a self-supporting wing system which is rotatable about a rotation axis, wherein the wing elements are formed of a plate-shaped material, at least partially elastic or is flexible, and wherein the wing members elastically from a closed state in which the vertexes or vane tips are arranged close to each other can be converted into an open state in which the vertexes or wing tips protrude sufficiently far outward to a suitable buoyancy force Stabilization of the aircraft to be able to effect.
  • the wing system is designed so that a rotational movement about said axis of rotation automatically results as soon as the aircraft is streamed, be it in the case of ejection from a flying air traffic, be it by an initiated free fall or a throw of the aircraft.
  • a suitable, Favor rotationally symmetrical, twisting and warping of the individual wing elements in any case in the deployed state of the wing elements helpful, which automatically adjusts due to the aforementioned compound of the wing elements.
  • the wing elements are formed from a sufficiently elastic material or in itself, or against another wing member, is resiliently biased so that the wing elements unfold automatically when the aircraft is in a free fall.
  • the wing elements Due to the elasticity, which is induced by the material properties of the wing elements themselves and / or by the arrangement and mutual connection of the wing elements with each other or by means of additional elastic elements, the wing elements are automatically unfolded from the closed state to the open state or unfolds as soon as the aircraft is in a free fall.
  • the closed state by a gravitational force, for example by the suspension or support of a load (for example, freight to be discarded, transport or rescue containers, weight, etc.), induced and exist as long as the aircraft on a base, such as a cargo area , is supported.
  • a load for example, freight to be discarded, transport or rescue containers, weight, etc.
  • the closed state can be temporarily fixed, for example, by means of a strap that wraps around the aircraft. As soon as the aircraft then passes into a free fall, this weight force no longer acts or only to a reduced extent, which leads to the automatic unfolding or unfolding of the wing elements.
  • connection basically any connection techniques can be used. Examples include: gluing, riveting, healing, screwing, clipping.
  • the wing elements can be individually stored and delivered and connected to each other shortly before loading.
  • the aircraft can also be stored and delivered fully assembled. This is preferably done in the closed state, since in this the base of the aircraft is minimal.
  • the receiving opening is available for receiving an object, a load or freight to be thrown, a person to be rescued or a transport or protective container available, but also allows easy accessibility of the individual wing elements in the assembled state, such as for maintenance or assembly purposes.
  • the structure of the aircraft is characterized by a simplicity that still allows a reliable flight behavior.
  • the wing elements can be prefabricated from a simple tabular material, in particular cut out according to simple cutting templates, punched out by means of punching tools or cut out, for example by means of laser cutting.
  • Suitable materials are in particular elastic or flexible plate-shaped materials which are sufficiently impermeable to air to act as a missile.
  • a flexibility of the material of the wing elements may be sufficient if the elasticity is effected either by additional elements to be introduced or by the mutual tension of the wing elements in the assembly of the aircraft from the individual wing elements.
  • Particularly suitable materials are paperboard, paper composite materials or cardboard composite materials, plastic or plastic composite materials, thin metal sheets, wood or wood composite materials.
  • the aircraft of the present invention can be inexpensively manufactured from biodegradable materials. However, completely or largely biodegradable materials, such as cardboard or cardboard, are particularly preferred.
  • the material may in particular also be a laminated packaging board, for example with a material thickness of 500-2000 grams per m 2 .
  • the material can also be designed in several layers. For example, gluing two or more (thin) layers of silicates (waterglass) can dramatically increase the flexural rigidity of board or board.
  • each of the wing elements forms a frame, which initially widens starting from the base and then tapers again towards the vertex.
  • the base opposite the vertex forms a lower connecting tab and has an opening on one of the two vertex-tipped wing edges, which forms an upper connecting lug.
  • the connecting straps provide precise and easy to detect connection areas, so that a precise shape design of the aircraft is easily possible.
  • the opening on one of the two wing edges can serve as an insertion opening into the formed receiving space of the aircraft.
  • the aircraft further comprises an upper horizontally disposed connecting element and / or a lower horizontally arranged connecting element, wherein the lower connecting straps are connected to the lower connecting element and / or wherein the upper connecting straps are connected to the upper connecting element.
  • the connecting elements serve on the one hand a further stiffening of the aircraft and on the other hand, a further determination of the later form of the aircraft, especially if the connecting elements have or form connecting portions which are formed corresponding to the respective associated connection tab.
  • the connecting elements may be formed from the same or another, preferably from a stiffer, material.
  • the lower and upper connecting element can be designed in particular as an equilateral polygon whose number corresponds to longitudinal sides of the number of wing elements and determines the accuracy of the rotational symmetry of the freight delivery system in a simple manner.
  • the wing members are twisted together with respect to a central or symmetrical axis connecting a center of the base to the associated apex.
  • a defined profile shape of the wing elements which may result in the automatic insertion of the aforementioned rotation about the axis of rotation.
  • This distortion can also be used against an elastic strain of the wing elements.
  • the wing elements are resiliently biased and / or elastically biased against each other. This promotes a stable flight behavior of the aircraft even if only comparatively thin and lightweight materials are used. At the same time, this also improves the mechanical stability of the aircraft.
  • the aircraft is embodied as a freight drop-off system or rescue system, the at least two wing elements being connected to one another to form a receiving opening and the load or cargo or a person to be rescued or a transport or protective container receiving the latter via a security or safety device Locking pin can be suspended directly in this receiving opening.
  • the aircraft is also suitable as a game device or flight model, for example for children playing, for example, first cut the wing elements themselves with the aid of a template from a suitable material, then put together for guidance in a simple way and connect with each other and then play can, for example, by simply throwing or throwing the same.
  • a small load can be hooked into the aforementioned receiving space in the same way.
  • the apexes or wing tips of the wing elements in the closed state run in particular conically toward a common center, wherein the wing elements can be converted into an open state due to the elasticity, in which their vertexes or wing tips to a sufficient extent to the outside protrude, for example, protrude for a maximum generation of lift approximately horizontally outward.
  • Such an aircraft can thus stored space and volume saving, with a load or cargo or a transport or Protective containers are loaded and loaded into a cargo hold of an aircraft. When ejecting the cargo compartment door of the aircraft then open automatically the wing elements in free fall of the aircraft until the intended attitude of the aircraft results.
  • the freight drop system according to the invention is characterized by a stable accurate flight behavior with low sinking speed and allows a virtually unrestricted transport of goods or cargo and thus a fast structured operation of an insert. Furthermore, the goods to be discarded are protected by an impact absorbing cargo dropping system. Because the load or cargo of the air device is protected in particular by the design of the lower portion with the connecting straps. Since these are connected to each other, but may be formed of an elastic or flexible material, the force of the impact can be significantly reduced by elastic and / or plastic deformation of the material of the wing elements.
  • the freight dropping system according to the invention enables a quick aid operation and allows a well-planned, planned procedure. Losses of the load or cargo due to the impact at the destination can be kept low in order to provide maximum assistance. Therefore, the freight dropping system is designed so that an autorotation without a brake parachute is possible. In addition there is an integrated impact protection, which ensures a safe emergence of goods on the ground.
  • the freight drop-off system according to the invention is scalable, so that it can be adapted as desired, for example, depending on the aircraft type and situation in the area of use.
  • the cargo hold in the flying object is used very efficiently.
  • the fast and efficient use in particular the structured course of an assignment, is in the foreground.
  • the preferably ordered situation in the aircraft and during loading should not be affected by changes in shape.
  • the Freight Shedding System can use recyclable materials to help avoid unnecessary garbage at the job site, which helps meet the often very limited budget of aid organizations, etc.
  • a significant advantage of the invention is that the construction of the freight delivery system is self-supporting, thus very stable to light and easy.
  • the freight dropping system is rotor and transport unit in one.
  • wing system Preferably, no additional materials except cardboard or a biodegradable plastic are needed.
  • the simple production is guaranteed by the cutting pattern of the wing system, which can be scaled and punched out.
  • At least two wing elements are connected with eg low-emission adhesives with the horizontally arranged elements.
  • the load is located in the central area of the wing system and is supported by it.
  • the wing system allows an open and closed state.
  • the wing elements In the closed state of the cargo dropping system, the wing elements converge perpendicularly to a common center. This means that in the hold of a flying object, the existing space can be used optimally and hardly recognizable space remains unused due to the wing system.
  • the horizontally arranged levels determine the given basic form of the freight drop-off system, which enables well-structured and plannable loading.
  • the cargo drop-off system When open, the cargo drop-off system is ready to launch and thus rotatable.
  • the cargo drop system changes state from closed to open as soon as contact with the ground is lifted and no pressure is exerted on the central area. Due to the air resistance, the freight drop system aligns stably in flight and starts to rotate.
  • the transport unit is clamped by means of a locking bolt or the like in the wing system and carried by this.
  • the distance between the horizontally arranged elements is preferably always greater than the height of the transport unit to produce a double bottom. This absorbs the impact forces upon impact of the transport unit on the ground and dampens the impact, thus enabling a preferably damage-free landing of the cargo or load.
  • the cost reduction is made possible by several factors of the invention.
  • production and materials of the freight drop-off system are particularly simple and thus cheap.
  • the self-supporting construction allows the transport of goods, which would otherwise be possible only with the help of expensive and expensive transport parachutes. Since the transport with special aircraft and air operations are generally particularly cost-intensive, the temporal aspect must not be suppressed.
  • the freight dropping system allows a minutely plannable, time and thus cost-saving use by the possibility of the closed state.
  • Figure 1 is a schematic perspective view of an embodiment of a wing system consisting of three wing elements according to the present invention, which forms in conjunction with a transport unit, the freight dropping system according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of an embodiment of a pattern of a
  • Wing element and the horizontally arranged planes or connecting elements are a schematic perspective view of the wing system in the open state without transport unit and in the closed state with transport unit.
  • FIG. 5 shows a schematic bottom view of the wing system in the open state without
  • FIG. 6 in a schematic perspective view of the freight delivery system according to Fig.l in
  • Fig. 7 in a schematic perspective view as the transport unit in the
  • Cargo dropping system is clamped as shown in FIG. 3 to 5; 8 is a schematic perspective view of several freight delivery systems in their loading state;
  • FIG. 9 is a schematic plan view of the basic form of the freight delivery systems in their loading state.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view of the loading of a plurality of freight delivery systems into a transport aircraft
  • FIG. 11 is a schematic perspective view of the discharge of a plurality of freight delivery systems from a transport aircraft with the wing elements being unfolded;
  • FIG. 12 is a schematic perspective illustration of the impact of a freight dropping system according to FIG. 1 on the ground, as well as the cushioning mechanism
  • Fig. 1 shows, in a schematic perspective view as a preferred embodiment of a passive aircraft according to the present invention, a freight dropping system 1 for braking the free fall of a non-illustrated load.
  • the freight dropping system of the illustrated embodiment serves, for example, as a transport system for the air assistance and can be used for example by a helicopter or large transport aircraft (eg Transall C-160, Ilyushin IL-76) in large quantities over a crisis area to be supplied with relief supplies, but also for use for research purposes be dropped.
  • the wind-up freight drop-off system 1 consists of a wing system rotatable in the fall wind about an axis of rotation 2 (see Fig.
  • wing system 6) of a plurality (three) of wing elements 7 and a transport unit 10 connectable to the wing system and carried by the wing system for transporting a load
  • Wing system 3 at least two of the axis of rotation (substantially) approximately horizontally outwardly projecting wing elements 7 and the wing elements 7 interconnecting horizontally arranged elements (connecting elements) 4 and 5, as shown in Figs. 1 and 6.
  • the connecting elements 4, 5 are not absolutely necessary, since the connecting straps can also be connected directly to each other.
  • the wing system can be divided into two Convict states. In the transport state, ie in the closed state, the wing elements 7 run perpendicularly conically to a common center, which can be seen in FIGS. 3 to 5 and 8 to 10 and allows optimal loading and space utilization, for example in the cargo hold of the transport aircraft.
  • the freight to be thrown off can also be hooked directly into the wing system 3 without the aforementioned transport or protective container.
  • the rotation state i. the intended open state of the wing system occurs automatically immediately after the discharge, as soon as the contact to solid ground (in the illustrated embodiment loading dock 34 of the transport aircraft 33 in FIG. 10) is repealed. Due to the air resistance and the air circulation in the opened wing system with the wing elements 7 folded out, shown in FIG. 6, the freight drop system 1 aligns stably in flight and starts to rotate.
  • the acceleration generated by the updraft which counteracts gravitational acceleration, increases or at least reduces the acceleration due to gravity, as a result of which the wing elements 7 unfold automatically and the freight drop-off system 1 drops to the ground in the opened state at a nearly constant fall speed.
  • the transport unit 10 is clamped in the wing system 3 by means of a locking bolt 15 (see FIG.
  • a locking bolt 15 see FIG.
  • an opening 16 is provided in the upper connecting element 4, via which the closure pin 15 can be inserted and hooked into the wing system.
  • the distance between the horizontally arranged elements 4 and 5 should always be greater than the height of the transport unit to produce a double bottom. This absorbs the impact forces when impacting the cargo dropping system 1 on the ground and dampens the impact, thus enabling a preferably damage-free landing of the cargo, and the cargo can be used fully in the crisis area or for research purposes.
  • FIG. 2 shows the components from which the wing system 3 is manufactured.
  • the wing element 7 is in the exemplary embodiment in triplicate, since the horizontally arranged levels shown in the embodiment 4 and 5 (connecting elements) have three sides. The number of longitudinal sides of the connecting elements 4, 5 defines the symmetry of the Wing system firmly.
  • the freight delivery system 1 may of course also have two or four wing elements 7.
  • Each wing element 7 forms a frame 14, which initially widened starting from the base 9 and then tapers toward the apex 13.
  • the apex 13 opposite base 9 forms a lower connecting plate and has one of the two to the apex 13 tapered wing edges an opening, whereby - in the embodiment at the left edge of the wing element 7 - an upper connecting plate 8 is formed.
  • the connecting tabs 8, 9 can be formed by crimping along the fold lines 21, 22.
  • targeted weakening areas can be introduced, for example, weakening lines or thinner or weaker material sections.
  • the wing elements 7 are connected to each other via the lower and upper connecting straps 8, 9, which can overlap each other.
  • the three parabolic identical wing elements 7 shown in the exemplary embodiment are rotationally symmetrically attached to the horizontal planes 4 and 5.
  • the upper connecting straps 8 are connected to the upper horizontally disposed element 4 and the lower connecting straps 9 to the lower horizontally disposed element 5, which allows the self-supporting ability and leads to enormous stability.
  • the stability is in particular caused by a use of the wing elements 7 about a central axis when connecting the wing elements.
  • this twisting can also be induced by the suspension of the load or of a transport container itself into the wing system.
  • the closure pin 15 may be designed so that it can be inserted on the one hand into the opening 16 in the upper connecting element, but finally couples with the rotation of the wing elements 7 and causes their further rotation. Since the wing elements 7 are firmly connected to one another via the connecting elements 4, 5, this finally causes a twisting of the wing elements 7 about the central axis of the wing system.
  • a twist which may be for example 60 °
  • the wing elements in a closed loading state are converted (as described below with reference to FIG. 8), wherein the twist is released during the dropping of the wing system in free fall and the wing elements unfold. In the opened (unfolded) state, the wing elements 7 then protrude as shown in FIG. 1 to produce sufficient lift.
  • the material must be sufficiently flexible but elastic.
  • This elasticity can be induced by the properties of the material itself.
  • the elasticity can also be induced by means of additional elements and / or materials, which may also be provided only in sections on the surface of the wing elements, and / or by modifying the material of the wing elements.
  • additional elements are in particular elastic return elements, such as springs, into consideration, which are mounted in the wing elements so that the deployment of the wing elements is driven and secured by these return elements.
  • elastic rods for example made of plastic, can be connected at a given time with the wing elements, for example in brackets or guide channels in the material or on the surface of the wing elements.
  • the material of the wing elements may also be elastic only in sections, which can be realized in a simple manner by applying additional materials to suitable sections, by introducing additional materials or by forming composite materials at suitable sections of the wing elements.
  • wing elements For modifying the properties of the wing elements are particularly weakening lines, which may be formed in a suitable configuration in the material of the wing elements.
  • the entire freight delivery system 1 can in particular consist of a flexible and preferably elastic material, preferably of cardboard or wax-coated cardboard. Only the Locking bolt 15 may be additionally reinforced in order to ensure a firm connection between the wing system 3 and transport unit 10.
  • Fig. 7 shows in the embodiment, as a cargo or load 9 and the aircraft with the plurality of wing elements can be connected by a few steps with each other. First, the aircraft is delivered or the individual wing elements 7 connected to each other. The aircraft is then in the open state shown in FIG. 7.
  • the load 9 for example a transport unit or a transport container
  • the central area 6 central receptacle
  • the second helper pulls the triangular locking pin 15 upwards through the triangular central area in the upper horizontal element 4 (see Fig. 1).
  • a rotation of the locking pin 15 by 60 ° degrees then couples the load 9 in the self-supporting wing system.
  • the generated stress due to the weight of the load 9 in the center of the construction makes it possible to automatically fold the wing elements 7, as shown in FIG. This ensures a quick and easy workflow.
  • the profile of such a wing system 1 viewed in plan view, is essentially predetermined by the shape of the base area, ie corresponds to an equilateral triangle in the case of the threefold symmetry of the wing system 1 described here.
  • a total of six such wing systems 1 can thus be assembled in a space-saving manner to form an equilateral hexagon, as shown in the plan view according to FIG. 9, in which the sides of the equilateral triangles (the lower connecting straps 9 (see FIG.
  • space-saving larger transport units 35 are formed (with hexagonal in plan view Basic form), which in turn can save space and with high packing density occupy a surface, such as the loading area of the loading vehicle 32 of FIG. 10 or in the hold of the transport aircraft 33 shown in FIG. 10.
  • Aircraft of aid and relief organizations have an average cargo area 12 mx 3 m.
  • the dimensions of the wing elements 7 can be tuned in a simple manner. The wing elements 7 are curved in an egg-shaped upward in the closed state, thus they follow the predetermined radial shape curve in the cargo hold.
  • FIG. 11 The discharge of such a wing system from a transport aircraft 33 is shown in FIG. 11.
  • the hatch wing systems 1 go first in the closed state in a free fall.
  • the wing elements unfold until the open position is reached, in which the wing systems then sink to the ground. This can be done with rotation about the axis of rotation 2, as shown by way of example in FIG. 6 for a vertical case.
  • Fig. 12 shows how the double bottom resulting from the self-supporting structure absorbs the impact force many times.
  • the wing elements 7 support the cushioning and the power distribution.
  • the simplicity of the aircraft according to the invention begins with its production.
  • the pattern is punched out of cardboard industrially or cut out by other methods, bending lines are marked and the connecting tabs in the next step connected to each other, for example, glued or connected by means of fasteners.
  • the production is therefore absolutely sound and is the same as folding carton production.
  • a cargo dropping system in the form of a self-supporting wing system 3 comprising an upper horizontally disposed element 4, a lower horizontally disposed element 5, the centers of which are on the axis of rotation 2 of the cargo dropping system 1 and a central area 6 form, and at least two identical wing elements 7, each having an upper connecting plate 8 and a lower connecting plate 9, wherein the upper connecting plates 8 on the upper horizontally disposed element 4 and the lower Connecting tabs 9 are rotationally symmetrically attached to the lower horizontally disposed element 5 and a usable in the wing system 3 and carried by the central region 6 of the wing system 3 transport unit 10, with an upper end 11 and a lower end 12th
  • the so-called freight drop-off system can serve in particular as a transport system for the air aid and has for this purpose a rotatable wing system and a transport unit, which receives the loads and is preferably arranged in the region of the axis of rotation of the wing system.
  • the transport unit equipped with the load preferably forms the largest part of the mass of the entire freight delivery system. In particular, it may include, e.g. Medicines, rescue equipment, food, water, technical and / or electronic equipment etc.
  • the aircraft is also suitably adapted for other applications, particularly as a rescue system for rescuing a person from distress or - on a smaller scale - as a flying toy for children or as a demonstration or show object with conditional passive flying ability.

Abstract

Offenbart wird ein passives Fluggerät, insbesondere zur Verwendung als Frachtabwurfsystem zum Abwurf aus Flugverkehrsmitteln oder Rettungssystem zur Rettung aus Luftnot, mit zumindest zwei identisch ausgebildeten Flügelelementen (7), die unter Ausbildung einer Aufnahmeöffnung miteinander verbunden sind, wobei die Flügelelemente (7) jeweils einen Scheitelpunkt (13) an einem unteren Ende und eine dem Scheitelpunkt gegenüberliegende Basis (9) an einem oberen Ende aufweisen, und die Flügelelemente (7) jeweils über deren Basen (9) sowie über Abschnitte einer Flügelkante zwischen dem jeweiligen Scheitelpunkt und der zugeordneten Basis miteinander verbunden sind, um ein selbsttragendes Flügelsystem (1) auszubilden, das um eine Drehachse (2) rotierbar ist. Dabei sind die Flügelelemente (7) aus einem plattenförmigen Material ausgebildet, das zumindest abschnittsweise elastisch oder flexibel ist. Die Flügelelemente können elastisch von einem geschlossenen Zustand, in welchem die Scheitelpunkte bzw. Flügelspitzen (13) nahe beieinander angeordnet sind, in einen geöffneten Zustand überführt werden, in welchem die Scheitelpunkte bzw. Flügelspitzen (13) nach außen abragen. Im geöffneten Zustand erzeugen die Flügelelemente (7) einen ausreichenden Auftrieb. Das Flügelsystem kann einfach und kostengünstig gefertigt und zusammengesetzt werden und kann die Wucht des Aufpralls für eine abzuwerfende Fracht effizient reduzieren.

Description

Passives Fluggerät, insbesondere Frachtabwurfsystem zum Abwurf aus
Flugverkehrsmitteln oder Rettungssystem zur Rettung aus Luftnot
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Frachtabwurfsystem, insbesondere in Gestalt eines selbsttragenden Flügelsystems, bestehend aus einer Mehrzahl von Flügelelementen, die das Frachtabwurfsystem im freien Fall in eine Rotation um eine Drehachse versetzen, wodurch dessen Fallgeschwindigkeit und Aufprallgeschwindigkeit ausreichend gemindert werden kann.
Stand der Technik
Es ist bekannt, dass bei Hilfseinsätzen über den Luftweg Hilfsgüter von einem Flugobjekt, z.B. von einem Transportflugzeug oder einem Hubschrauber, aus Höhen bis zu 100 m, in betroffene Gebiete abgeworfen werden. Jedoch erfolgt der Hilfsgüterabwurf der Einsatzkräfte aus Kostengründen ohne Fallschirm. Bisher eingesetzte Transporteinheiten aus Pappe halten den enormen Kräften beim Aufprall nur wenig stand. Der dadurch resultierende hohe Verlust an Gütern schränkt eine schnelle und direkte Hilfe der Bedürftigen ein. Nur spezielle, robuste Nahrungsmittel werden über betroffenen Gebieten abgeworfen. Medizinische Hilfsmittel, Wasser oder z.B. technische Geräte können jedoch nur mit Fallschirmen oder über den Landweg unter hohem Kosten- und Zeitaufwand transportiert werden.
Den freien Fall durch Autorotation, d.h. durch eigene Aufwinderzeugung der Abwurfeinheit, zu bremsen, ist eine Möglichkeit die benötigte Fracht sicherer am Boden ankommen zu lassen und Lasten uneingeschränkt zu transportieren. Zum Abwurf schwerer Lasten sind z. B. Transportfallschirme bekannt, die Gewichte zwischen 1 Tonne und 10 Tonnen transportieren können. Der Nachteil von Transportfallschirmen ist insbesondere, dass der finanzielle Aufwand enorm ist. In der Regel werden wiederverwendbare Systeme genutzt, die sehr aufwändig und teuer in der Produktion sind. Hinzu kommen die Kosten von Bergung, regelmäßiger Wartung, einschließlich Reparaturen und Inspektionen aufgrund von Schäden aus dem operativen Einsatz, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, außerdem die Kosten der Lagerung der wiederverwendbaren Transportfallschirme. Nachteile im Einzelnen sind darüber hinaus die komplexe Handhabung, das unpräzise Landen am Zielort und im Allgemeinen der hohe Zeit- und Kostenaufwand von Transportfallschirmen, weshalb sie für Hilfseinsätze nicht sonderlich geeignet sind.
Des Weiteren sind rotationsfähige Transporteinheiten bekannt, die kleinere bis mittlere Lasten mit einer geringeren Fallgeschwindigkeit und höheren Zielgenauigkeit befördern können. Dabei ist es möglich einen genauen Zielbereich für die Landung der Fracht einzugrenzen; somit wäre ein Einsatz auch in städtischen Gebieten denkbar.
Rotationsfähige Transporteinheiten stellen in erster Linie ein ergänzendes Abwurfsystem zu Transportfallschirmen dar und stehen nicht in unmittelbarer Konkurrenz zueinander.
Eine rotationsfähige Transporteinheit ist beispielsweise aus US 6 712 317 Bl und US 5 947 419 A bekannt. Diese weist eine Transporteinheit und einen an ihrem oberen Ende befestigten Rotor auf, dessen Rotorblätter sich aufklappen und durch gespannte Seile in der Waagerechten gehalten werden, sodass eine Rotation der gesamten Transporteinheit um eine Drehachse ermöglicht wird. Zur Stabilisation und Minderung der Fallgeschwindigkeit wird in US 6 712 317 Bl zusätzlich ein Bremsfallschirm eingesetzt. Die Verbindung der einzelnen Rotorblätter zur Transporteinheit erfolgt allein über metallische Befestigungsnadeln und ist nicht stabil genug den ausgesetzten Kräften standzuhalten. Da die Rotorblätter waagerecht mit der Transporteinheit verbunden sind kann die Aerodynamik nicht ausreichend genutzt werden, da der Luftstrom gestoppt wird und nicht zirkulieren kann.
Bei Bodenkontakt wird die Last außer durch den Pappboden der Transporteinheit durch nichts vor der Aufprallkraft geschützt, die, trotz Abbremsen je nach Abwurfhöhe enorm sein kann. Durch die aufwändige Konstruktion mit diversen Materialien und einem Bremsfallschirm werden die Kosten von Material, Produktion und späterer Entsorgung erhöht. Metallrahmen und -elemente verhindern einen vollständigen umweltfreundlichen Abbau. Aus der DE 20 2007 015 768 und der DE 20 2004 017 642 sind rotationsfähige Transporteinheiten bekannt, bestehend aus einer Transporteinheit, einem Propeller in Form eines Doppelflügels und einem die Flügel miteinander verbindenden Zentralbereich. Die Fracht ist über eine zweiteilige Achse mit dem Propeller verbunden und mittig zur Drehachse am Propeller angeordnet. DE 20 2007 015 768 optimiert die Ansätze aus DE 20 2004 017 642, wobei jedoch beide rotationsfähige Transporteinheiten aufwändige Konstruktionen aufweisen, mit diversen, nicht vollständig biologisch abbaubaren Materialien und aufwändigen Herstellungswegen, wodurch die Gesamtkosten erhöht sind. Aus der GB 2 334 501 A und der FR 2 769 287 Bl ist eine rotationsfähige Transporteinheit bekannt, bestehend aus einem Propeller, wobei die Flügel als Fallschirmkappen ausgebildet sind, und einer am Propeller mit Seilen verbundenen Transporteinheit. Die drei Flügel des Propellers ragen, jeweils um 120 Grad versetzt, radial nach außen. Auch diese rotationsfähige Transporteinheit ist aufwändig und kostenintensiv.
Aus der US 2009/0 272 852 AI ist eine rotationsfähige Transporteinheit bekannt, die eine Analogie zu einem Ahornsamen, mit nur einem Flügel aufweist. Jedoch ist dieses System nicht auf größere Lasten anwendbar und bietet auch vor der Kraft des Aufpralls keinen Schutz. US 2007/0205329 AI und US 4,844,384 offenbaren ein Fallschirmsystem mit Fallschirm- Gewebebahnen, die in den Eckbereichen des Fallschirmsystems angeordnet sind, und einer zentralen Öffnung in der Mitte des Fallschirmsystems, über die eine Last eingeführt und eingehängt werden kann. Die Eckbereiche des Fallschirmsystems können jedoch nicht elastisch von einer geschlossenen Position in eine geöffnete Position überführt werden. Vielmehr erfolgt die Entfaltung des Fallschirmsystems durch Luftströmungen während des freien Falls.
US 3,860,203 offenbart einen Flügelrotor mit drei Rotorblättern, die platzsparend zusammengeklappt und gegen eine Rückstellkraft auseinander gedrückt werden können. US 2,064,845 offenbart einen Propeller zum Antreiben von Fluiden, der aus einem flexiblen plattenförmigen Material durch Biegen von Flügelelementen ausgebildet wird. Die Flügelelemente werden nahe deren jeweiliger Basis jeweils in Aussparungen eingehängt. Die Scheitelpunkte der Flügelelemente sind jedoch nicht miteinander verbunden. Eine selbständige Entfaltung der Flügelelemente ist nicht offenbart.
US 4,856,737 und DE 660 793 A offenbaren aufblasbare Rotoranordnungen aus einem flexiblen, aufblasbaren Luftsack. Eine selbständige Entfaltung der Rotorblätter ist nicht offenbart.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstig herstellbares und einfach zu beladendes und zu verstauendes passives Fluggerät bereitzustellen, insbesondere zur Verwendung als Frachtabwurfsystem zum Abwurf aus Flugverkehrsmitteln oder als Rettungssystem zur Rettung aus Luftnot.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein passives Fluggerät nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche. Ferner wird die Verwendung eines solchen passiven Fluggeräts als Frachtabwurfsystem zum Abwurf aus Flugverkehrsmitteln oder als Rettungssystem zur Rettung einer Person aus Luftnot offenbart. Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein passives Fluggerät bereitgestellt, das zumindest zwei identisch ausgebildete Flügelelemente aufweist, die unter Ausbildung einer Aufnahmeöffnung miteinander verbunden sind, wobei die Flügelelemente jeweils einen Scheitelpunkt und eine dem Scheitelpunkt gegenüberliegende Basis aufweisen. Erfindungsgemäß sind jeweils die Basen der Flügelelemente sowie Abschnitte einer den jeweiligen Scheitelpunkt mit der zugeordneten Basis verbindenden Flügelkante miteinander verbunden, um ein selbsttragendes Flügelsystem auszubilden, das um eine Drehachse rotierbar ist, wobei die Flügelelemente aus einem plattenförmigen Material ausgebildet sind, das zumindest abschnittsweise elastisch oder flexibel ist, und wobei die Flügelelemente elastisch von einem geschlossenen Zustand, in welchem die Scheitelpunkte bzw. Flügelspitzen nahe beieinander angeordnet sind, in einen geöffneten Zustand überführbar sind, in welchem die Scheitelpunkte bzw. Flügelspitzen ausreichend weit nach außen abragen, um eine geeignete Auftriebskraft zur Stabilisierung des Fluggeräts bewirken zu können. Bevorzugt ist dabei das Flügelsystem so ausgebildet, dass sich eine Drehbewegung um die genannte Drehachse automatisch ergibt, sobald des Fluggerät angeströmt wird, sei es im Falle des Abwurfs aus einem fliegenden Flugverkehrsmittel, sei es durch einen eingeleiteten freien Fall oder ein Werfen des Fluggeräts. Hierzu ist eine geeignete, bevorzug rotationssymmetrische, Verdrillung und Verwölbung der einzelnen Flügelelemente jedenfalls im entfalteten Zustand der Flügelelemente hilfreich, die sich aufgrund der vorgenannten Verbindung der Flügelelemente automatisch einstellt. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn die Flügelelemente aus einem ausreichend elastischen Material ausgebildet sind oder in sich, oder gegen ein anderes Flügelelement, elastisch vorgespannt ist, sodass sich die Flügelelemente automatisch entfalten, sobald sich das Fluggerät in einem freien Fall befindet.
Aufgrund der Elastizität, die aufgrund der Materialeigenschaften der Flügelelemente selbst und/oder durch die Anordnung und gegenseitige Verbindung der Flügelelemente miteinander oder mittels zusätzlicher elastischer Elemente induziert wird, werden die Flügelelemente ausgehend vom geschlossenen Zustand automatisch in den geöffneten Zustand aufgeklappt bzw. entfaltet, sobald sich das Fluggerät in einem freien Fall befindet. Dabei kann der geschlossene Zustand durch eine Gewichtskraft, beispielsweise durch die Aufhängung bzw. Abstützung einer Last (beispielsweise abzuwerfende Fracht, Transport- oder Rettungsbehälter, Gewicht, etc.), induziert sein und solange bestehen, als das Fluggerät auf einer Unterlage, beispielsweise einer Ladefläche, abgestützt ist. Wenn diese Gewichtskraft nicht länger einwirkt, kann der geschlossene Zustand beispielsweise mittels eines Bands, das das Fluggerät umschlingt, vorübergehend fixiert werden. Sobald das Fluggerät dann in einen freien Fall übergeht, wirkt diese Gewichtskraft nicht mehr oder nur in reduziertem Maße, was zum automatischen Entfalten bzw. Aufklappen der Flügelelemente führt.
Zur Verbindung können grundsätzliche beliebige Verbindungstechniken eingesetzt werden. Beispielhaft seien genannt: Kleben, Vernieten, Verheilen, Verschrauben, Verclipsen. Die Flügelelemente können grundsätzlich einzeln bevorratet und angeliefert werden und erst kurz vor der Verladung miteinander verbunden werden. Das Fluggerät kann jedoch auch vollständig montiert bevorratet und angeliefert werden. Dies erfolgt bevorzugt im geschlossenen Zustand, da in dieser die Grundfläche des Fluggeräts minimal ist. Die Aufnahmeöffnung steht dabei zur Aufnahme eines Gegenstands, einer abzuwerfenden Last oder Fracht, einer zu rettenden Person oder eines Transport- oder Schutzbehälters zur Verfügung, ermöglicht jedoch auch eine einfache Zugänglichkeit der einzelnen Flügelelemente auch im zusammengebauten Zustand, etwa zu Wartungs- oder Montagezwecken.
Der Aufbau des Fluggeräts zeichnet sich durch eine Schlichtheit aus, die dennoch ein zuverlässiges Flugverhalten ermöglicht. Die Flügelelemente können dabei aus einem einfachen tafelförmigen Material vorgefertigt werden, insbesondere nach einfachen Schnittschablonen ausgeschnitten, mit Hilfe von Stanzwerkzeugen ausgestanzt oder beispielsweise mittels Laserschneiden ausgeschnitten werden.
Als Materialien eignen sich insbesondere elastische oder flexible plattenförmige Materialien, die ausreichend luftundurchlässig sind, um als Flugkörper wirken zu können. Eine Biegsamkeit des Materials der Flügelelemente kann dabei ausreichend sein, wenn die Elastizität entweder durch zusätzlich einzubringende Elemente oder durch die gegenseitige Verspannung der Flügelelemente bei der Montage des Fluggeräts aus den einzelnen Flügelelementen bewirkt wird. Als Materialien kommen insbesondere in Betracht: Pappen, Papier- Verbundmaterialien oder Papp- Verbundmaterialien, Kunststoff oder Kunststoff- Verbundmaterialien, dünne Metallbleche, Holz oder Holz-Verbundmaterialien.
Das Fluggerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann kostengünstig aus biologisch abbaubaren Materialien hergestellt werden. Besonders bevorzugt werden dabei jedoch vollständig oder weitestgehend biologisch abbaubare Materialien, wie Pappen oder Karton. Das Material kann insbesondere auch ein laminierter Verpackungskarton sein, beispielsweise mit einer Materialstärke von 500-2000 Gramm pro m2. Das Material kann dabei auch mehrlagig ausgebildet sein. So kann ein Verkleben von zwei oder mehr (dünnen) Schichten mit Silikaten (Wasserglas) eine enorme Steigerung der Biegesteifigkeit von Pappen oder Karton bewirken.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform bildet jedes der Flügelelemente einen Rahmen aus, der sich ausgehend von der Basis zunächst verbreitert und sich dann zum Scheitelpunkt hin wieder verjüngt. Eine solche Flügelform ergibt besonders vorteilhafte Flugeigenschaften und ermöglicht eine elastische Verspannung der einzelnen Flügelelemente gegeneinander. Gemäß einer weiteren Ausführungsform bildet die dem Scheitelpunkt gegenüberliegende Basis eine untere Verbindungslasche aus und weist eine der beiden zum Scheitelpunkt zulaufenden Flügelkanten eine Öffnung auf, welche eine obere Verbindungslasche ausbildet. Zur Ausbildung des Fluggeräts brauchen dabei die Flügelelemente jeweils einfach nur über die unteren und die oberen Verbindungslaschen miteinander verbunden zu werden, sei es durch unmittelbare Verbindung derselben, wobei diese dann überlappen können, oder indirekt über weitere Verbindungselemente, die grundsätzlich auch aus dem gleichen Material wie die Flügelelemente ausgebildet sein können. Die Verbindungslaschen stellen präzise und einfach zu erfassende Verbindungsbereiche dar, sodass eine präzise Formgestaltung des Fluggeräts in einfacher Weise ermöglicht ist. Die Öffnung an der einen der beiden Flügelkanten kann dabei als Einfuhröffhung in den ausgebildeten Aufnahmeraum des Fluggeräts dienen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Fluggerät weiterhin ein oberes horizontal angeordnetes Verbindungselement und/oder ein unteres horizontal angeordnetes Verbindungselement, wobei die unteren Verbindungslaschen mit dem unteren Verbindungselement verbunden sind und/oder wobei die oberen Verbindungslaschen mit dem oberen Verbindungselement verbunden sind. Bei einer solchen indirekten Verbindung der Flügelelemente miteinander dienen die Verbindungselemente einerseits einer weiteren Versteifung des Fluggeräts und andererseits auch einer weiteren Festlegung der späteren Form des Fluggeräts, insbesondere wenn die Verbindungselemente Verbindungsabschnitte aufweisen oder ausbilden, die korrespondierend zu der jeweils zugeordneten Verbindungslasche ausgebildet sind. Die Verbindungselemente können dabei aus dem gleichen oder einem anderen, bevorzugt aus einem steiferen, Material ausgebildet sein. Das untere und obere Verbindungselement können dabei insbesondere als gleichseitiges Vieleck ausgebildet sein, dessen Anzahl Längsseiten der Anzahl von Flügelelementen entspricht und die Zähligkeit der Rotationssymmetrie des Frachtabwurfsystems in einfacher Weise festlegt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Flügelelemente unter Verwindung bezüglich einer Mittel- oder Symmetrieachse, welche eine Mitte der Basis mit dem zugeordneten Scheitelpunkt verbindet, miteinander verbunden. Durch diese gezielte Verwindung, die insbesondere um einen Winkel von funfundvierzig Grad erfolgen kann und auch begleitet sein kann von einer gleichzeitigen Aufwölbung der Flügelelemente, wird erfindungsgemäß eine definierte Profilform der Flügelelemente bereitgestellt, die in dem automatischen Einsetzen der vorgenannten Rotation um die Drehachse resultieren kann. Diese Verwindung kann auch zu einer elastischen Verspannung der Flügelelemente gegeneinander verwendet werden. Durch geeignete Formgebung der Verbindungsbereiche und Flügelelemente sowie durch Wahl des Materials der Flügelelemente kann die elastische Rückstellkraft in einfacher Weise geeignet eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Flügelelemente elastisch vorgespannt und/oder elastisch gegeneinander vorgespannt. Dies begünstigt ein stabiles Flugverhalten des Fluggeräts selbst dann, wenn nur vergleichsweise dünne und leichtgewichtige Materialien eingesetzt werden. Gleichzeitig wird dadurch auch die mechanische Stabilität des Fluggeräts verbessert.
Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform ist das Fluggerät als Frachtabwurfsystem oder Rettungssystem ausgebildet, wobei die zumindest zwei Flügelelemente unter Ausbildung einer Aufnahmeöffnung miteinander verbunden sind und die Last bzw. Fracht oder eine zu rettende Person oder ein diese aufnehmender Transport- oder Schutzbehälter über einen Sicherungs- oder Verschlussbolzen unmittelbar in diese Aufnahmeöffnung einhängbar ist.
Grundsätzlich eignet sich das Fluggerät jedoch auch als Spielgerät oder Flugmodell, etwa für spielende Kinder, die beispielsweise zunächst die Flügelelemente selber unter Zuhilfenahme einer Schablone aus einem geeigneten Material ausschneiden können, dann nach einer Anleitung in einfacher Weise selbst zusammensetzen und miteinander verbinden können und dann spielen können, beispielsweise durch einfaches Werfen oder Fortschleudern desselben. Dabei kann grundsätzlich in den vorgenannten Aufnahmeraum in gleicher Weise eine kleine Last eingehängt werden.
Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform laufen die Scheitelpunkte bzw. Flügelspitzen der Flügelelemente im geschlossenen Zustand insbesondere konisch auf einen gemeinsamen Mittelpunkt zu, wobei die Flügelelemente aufgrund der Elastizität in einen geöffneten Zustand überführt werden können, in welcher ihre Scheitelpunkte bzw. Flügelspitzen in ausreichendem Maße nach außen ragen, beispielsweise für eine maximale Erzeugung von Auftrieb annähernd horizontal nach außen abragen. Ein derartiges Fluggerät kann somit platz- und volumensparend bevorratet, mit einer Last bzw. Fracht oder einem Transport- oder Schutzbehälter bestückt werden, und in einen Frachtraum eines Flugzeugs verladen werden. Beim Auswerfen aus der Laderaumklappe des Flugzeugs öffnen sich dann automatisch die Flügelelemente im freien Fall des Fluggeräts, bis sich die bestimmungsgemäße Fluglage des Fluggeräts ergibt.
Das erfindungsgemäße Frachtabwurfsystem zeichnet sich durch ein stabiles zielgenaues Flugverhalten mit geringer Sinkgeschwindigkeit aus und ermöglicht einen nahezu uneingeschränkten Transport von Gütern bzw. Fracht und somit einen schnellen strukturierten Ablauf eines Einsatzes. Weiterhin werden die abzuwerfenden Güter durch ein aufprallabsorbierendes Frachtabwurfsystem geschützt. Denn die Last bzw. Fracht des Luftgeräts wird insbesondere durch die Gestaltung des unteren Bereichs mit den Verbindungslaschen geschützt. Da diese miteinander verbunden sind, jedoch aus einem elastischen oder flexiblen Material ausgebildet sein können, kann die Wucht des Aufpralls durch elastische und/oder plastische Verformung des Materials der Flügelelemente erheblich gemindert werden.
Das erfindungsgemäße Frachtabwurfsystem ermöglicht einen schnellen Hilfseinsatz und ermöglicht einen durchdachten planbaren Ablauf. Verluste der Last bzw. Fracht durch den Aufprall am Zielort können gering gehalten werden, um ein Maximum an Hilfe leisten zu können. Deshalb ist das Frachtabwurfsystem so gestaltet, dass eine Autorotation ohne Bremsfallschirm möglich ist. Dazu kommt ein integrierter Aufprallschutz, der ein sicheres Aufkommen der Güter am Boden gewährleistet.
Des Weiteren ist das erfmdungsgemäße Frachtabwurfsystem skalierbar, sodass es beispielsweise je nach Flugzeugtyp und Situation am Einsatzgebiet beliebig angepasst werden kann. Der Frachtraum im Flugobjekt wird dabei sehr effizient genutzt. Der schnelle und effiziente Einsatz, insbesondere der strukturierte Ablauf eines Einsatzes, steht dabei im Vordergrund. Die vorzugsweise geordnete Situation im Flugzeug sowie bei der Verladung soll durch Formveränderung nicht beeinträchtigt werden. Das Frachtabwurfsystem kann auf recyclebare Materialien zurückgreifen und so unnötigen Müll am Einsatzort vermeiden helfen, wodurch es den finanziell häufig sehr limitieren Budget von Hilfsorganisationen etc. entgegenkommt. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Konstruktion des Frachtabwurfsystems selbsttragend ist, somit sehr stabil dazu leicht und einfach. Des Weiteren ist das Frachtabwurfsystem Rotor und Transporteinheit in einem. Es werden vorzugsweise keine zusätzlichen Materialien außer Pappe oder einem biologisch abbaubarem Kunststoff benötigt. Die einfache Produktion ist durch das Schnittmuster des Flügelsystems gewährleistet, was skaliert und ausgestanzt werden kann. Mindestens zwei Flügelelemente werden mit z.B. emissionsarmem Klebstoffe mit den horizontal angeordneten Elementen verbunden. Die Last befindet sich im Zentralbereich des Flügelsystems und wird von diesem getragen. Das Flügelsystem ermöglicht einen offenen und geschlossenen Zustand.
Im geschlossenen Zustand des Frachtabwurfsystems laufen die Flügelelemente senkrecht konisch auf einen gemeinsamen Mittelpunkt zu. Was bedeutet, dass im Frachtraum eines Flugobjekts, der vorhandene Raum optimal genutzt werden kann und aufgrund des Flügelsystems kaum nennbarer Raum unbenutzt bleibt. Die horizontal angeordneten Ebenen bestimmen die gegebene Grundform des Frachtabwurfsystems, was eine gut strukturier- sowie planbare Verladung ermöglicht.
Im geöffneten Zustand ist das Frachtabwurfsystem abwurfbereit und somit rotierfahig. Das Frachtabwurfsystem ändert seinen Zustand von geschlossen in offen, sobald der Kontakt zu festem Boden aufgehoben ist und kein Druck auf den Zentralbereich mehr ausgeübt wird. Durch den Luftwiderstand richtet sich das Frachtabwurfsystem stabil im Flug aus und beginnt zu rotieren. Die durch den Aufwind erzeugte, der Erdanziehung entgegenwirkende, Beschleunigung, hebt die Erdbeschleunigung auf, wodurch das Frachtabwurfsystem mit nahezu konstanter Fallgeschwindigkeit zu Boden sinkt. Die Transporteinheit wird mithilfe eines Verschlussbolzens oder dergleichen in das Flügelsystem eingespannt und von diesem getragen. Dabei ist der Abstand zwischen den horizontal angeordneten Elementen bevorzugt stets größer sein als die Höhe der Transporteinheit um einen doppelten Boden zu erzeugen. Dieser absorbiert die Aufprallkräfte beim Auftreffen der Transporteinheit am Boden und dämpft den Aufprall womit ein vorzugsweise schadenfreies Landen der Fracht bzw. Last ermöglicht wird.
Durch die Verbindung von Rotation und doppeltem Boden ist ein Maximum an Schutz für die zu transportierenden Güter gewährleistet, was bedeutet, dass auch sensible Güter, wie Wasser, Medizin oder technisches Gerät auf diesem Wege transportierbar sind und den Einsatz von Transportfallschirmen erübrigt.
Die Senkung der Kosten wird durch mehrere Faktoren der Erfindung ermöglicht. Zum einen sind Produktion und Materialien des Frachtabwurfsystems besonders einfach und somit günstig. Zum anderen erlaubt die selbsttragende Konstruktion den Transport von Gütern, die sonst nur mithilfe teuren und aufwändigen Transportfallschirmen möglich wäre. Da der Transport mit speziellen Flugzeugen und Lufteinsätze allgemein besonders kostenintensiv sind, darf auch der zeitliche Aspekt nicht unterschlagen werden. Das Frachtabwurfsystem erlaubt durch die Möglichkeit des geschlossenen Zustands einen minutiös planbaren, zeit- und somit kostensparenden Einsatz.
Figurenübersicht
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines aus drei Flügelelementen bestehenden Flügelsystems gemäß der vorliegenden Erfindung, das in Verbindung mit einer Transporteinheit das erfindungsgemäße Frachtabwurfsystem bildet;
Fig.2 in schematischer Draufsicht ein Ausführungsbeispiel eines Schnittmuster eines
Flügelelements und die horizontal angeordneten Ebenen bzw. Verbindungselemente; Fig. 3 in schematischer perspektivischer Darstellung das Flügelsystem in geöffnetem Zustand ohne Transporteinheit und in geschlossenem Zustand mit Transporteinheit;
Fig.4 in schematischer Draufsicht das Flügelsystem in geöffnetem Zustand ohne
Transporteinheit und in geschlossenem Zustand mit Transporteinheit;
Fig.5 in schematischer Unteransicht das Flügelsystem in geöffnetem Zustand ohne
Transporteinheit und in geschlossenem Zustand mit Transporteinheit;
Fig. 6 in schematischer perspektivischer Darstellung das Frachtabwurfsystem gemäß Fig.l im
Rotationsflug um die Drehachse;
Fig. 7 in schematischer perspektivischer Darstellung wie die Transporteinheit in das
Frachtabwurfsystem gemäß Fig. 3 bis 5 eingespannt wird; Fig. 8 in schematischer perspektivischer Darstellung mehrere Frachtabwurfsysteme in ihrem Verladezustand;
Fig. 9 in schematischer Draufsicht die Grundform der Frachtabwurfsysteme in ihrem Verladezustand;
Fig. 10 in schematischer perspektivischer Darstellung die Verladung einer Vielzahl von Frachtabwurfsystemen in ein Transportflugzeug;
Fig. 11 in schematischer perspektivischer Darstellung den Abwurf einer Vielzahl von Frachtabwurfsystemen aus einem Transportflugzeug mit Aufklappen der Flügelelemente;
Fig. 12 in schematischer perspektivischer Darstellung das Auftreffen eines Frachtabwurfsystems gemäß Fig.l auf Untergrund, sowie den Abfedermechanismus
Ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
Fig. 1 zeigt in schematischer perspektivischer Darstellung als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für ein passives Fluggerät gemäß der vorliegenden Erfindung ein Frachtabwurfsystem 1 zum Bremsen des freien Falls einer nicht im Einzelnen dargestellten Last. Das Frachtabwurfsystem des dargestellten Ausführungsbeispiels dient z.B. als Transportsystem für die Lufthilfe und kann beispielsweise von einem Hubschrauber oder großen Transportflugzeugen (z.B. Transall C-160, Ilyushin IL-76) in großer Menge über einem mit Hilfsgütern zu versorgenden Krisengebiet, aber auch zum Einsatz für Forschungszwecke abgeworfen werden. Das aufwinderzeugende Frachtabwurfsystem 1 besteht aus einem im Fallwind um eine Drehachse 2 (vgl. Fig. 6) rotationsfähigen Flügelsystem aus einer Mehrzahl (drei) von Flügelelementen 7 und einer mit dem Flügelsystem verbindbaren und vom Flügelsystem getragenen Transporteinheit 10 zum Transport einer Last, wobei das Flügelsystem 3 mindestens zwei von der Drehachse (im wesentlichen) annähernd horizontal nach außen ragende Flügelelemente 7 und die Flügelelemente 7 miteinander verbindende horizontal angeordnete Elemente (Verbindungselemente) 4 und 5 aufweist, wie in den Fig. 1 und 6 gezeigt. Die Verbindungselemente 4, 5 sind jedoch nicht unbedingt notwendig, da die Verbindungslaschen auch unmittelbar miteinander verbunden sein können. Das Flügelsystem lässt sich in zwei Zustände überführen. Im Transportzustand, d.h. im geschlossenen Zustand, laufen die Flügelelemente 7 senkrecht konisch auf einen gemeinsamen Mittelpunkt zu, was in den Fig. 3 bis 5 und 8 bis 10 zu sehen ist und eine optimale Verladung und Raumausnutzung z.B. im Frachtraum des Transportflugzeuges ermöglicht.
Selbstverständlich kann die abzuwerfende Fracht auch ohne den vorgenannten Transport- oder Schutzbehälter direkt in das Flügelsystem 3 eingehängt werden.
Der Rotationszustand, d.h. der bestimmungsgemäße geöffnete Zustand des Flügelsystems tritt direkt nach dem Abwurf automatisch ein, sobald der Kontakt zu festem Boden (im dargestellten Ausführungsbeispiel Laderampe 34 des Transportflugzeuges 33 in der Fig. 10) aufgehoben ist. Durch den Luftwiderstand und die Luftzirkulation im geöffneten Flügelsystem mit ausgeklappten Flügelelementen 7, dargestellt in Fig. 6, richtet sich das Frachtabwurfsystem 1 stabil im Flug aus und beginnt zu rotieren. Die durch den Aufwind erzeugte, der Erdanziehung entgegenwirkende, Beschleunigung, hebt die Erdbeschleunigung auf oder reduziert diese zumindest ausreichend, wodurch sich die Flügelelemente 7 automatisch entfalten und das Frachtabwurfsystem 1 im geöffneten Zustand mit nahezu konstanter Fallgeschwindigkeit zu Boden sinkt. Die Transporteinheit 10 wird mithilfe eines Verschlussbolzens 15 (vgl. Fig. 1) in das Flügelsystem 3 eingespannt und von diesem getragen. Hierzu ist in dem oberen Verbindungselement 4 eine Öffnung 16 vorgesehen, über die der Verschlussbolzen 15 eingeführt und in das Flügelsystem eingehängt werden kann. Dabei sollte der Abstand zwischen den horizontal angeordneten Elementen 4 und 5 stets größer sein als die Höhe der Transporteinheit, um einen doppelten Boden zu erzeugen. Dieser absorbiert die Aufprallkräfte beim Auftreffen der Frachtabwurfsystems 1 am Boden und dämpft den Aufprall womit ein vorzugsweise scha- denfreies Landen der Fracht ermöglicht wird und die Fracht in vollem Umfang im Krisengebiet oder bei Forschungszwecken genutzt werden kann.
Im Folgenden wird das Flügelsystem 3 näher erläutert: Fig. 2 zeigt die Bestandteile, aus dem das Flügelsystem 3 gefertigt wird. Das Flügelelement 7 ist im Ausfuhrungsbeispiel dreifach vorhanden, da die im Ausführungsbeispiel dargestellten horizontal angeordneten Ebenen 4 und 5 (Verbindungselemente) drei Seiten haben. Die Anzahl der Längsseiten der Verbindungselemente 4, 5 legt die Zähligkeit der Symmetrie des Flügelsystems fest. In anderer Ausgestaltung kann das Frachtabwurfsystem 1 selbstverständlich auch zwei oder vier Flügelelemente 7 aufweisen.
Jedes Flügelelement 7 bildet einen Rahmen 14 aus, der sich ausgehend von der Basis 9 zunächst verbreitert und sich dann zum Scheitelpunkt 13 hin wieder verjüngt. Dabei bildet die dem Scheitelpunkt 13 gegenüberliegende Basis 9 eine untere Verbindungslasche aus und weist eine der beiden zum Scheitelpunkt 13 zulaufenden Flügelkanten eine Öffnung auf, wodurch - bei dem Ausführungsbeispiel am linken Rand des Flügelelements 7 - eine obere Verbindungslasche 8 ausgebildet wird. Wie durch die gestrichelten Linien 21, 22 angedeutet, können die Verbindungslaschen 8, 9 durch Umfalzen entlang der Falzlinien 21, 22 ausgebildet werden. Hierzu können entlang der Falzlinien 21, 22 gezielt Schwächungsbereiche eingebracht werden, beispielsweise Schwächungslinien oder dünnere oder schwächere Materialabschnitte.
Zur Ausbildung des Fluggeräts werden die Flügelelemente 7 jeweils über die unteren und die oberen Verbindungslaschen 8, 9 miteinander verbunden, die dabei miteinander überlappen können.
Die im Ausführungsbeispiel dargestellten drei parabolischen identischen Flügelelemente 7 werden rotationssymmetrisch an den horizontalen Ebenen 4 und 5 befestigt. Dabei werden die oberen Verbindungslaschen 8 mit dem oberen horizontal angeordneten Element 4 und die unteren Verbindungslaschen 9 mit dem unteren horizontal angeordneten Element 5 verbunden, was die Eigentragfähigkeit ermöglicht und zu enormer Stabilität führt. Die Stabilität wird insbesondere durch eine Verwendung der Flügelelemente 7 um eine zentrale Achse beim Verbinden der Flügelelemente bewirkt.
Diese Verwindung kann gemäß einer weiteren Ausführungsform auch durch das Einhängen der Last bzw. eines Transportbehälters selbst in das Flügelsystem induziert werden. So kann der Verschlussbolzen 15 so ausgelegt sein, dass dieser einerseits in die Öffnung 16 im oberen Verbindungselement eingeführt werden kann, beim Verdrehen aber schließlich an die Flügelelemente 7 ankoppelt und deren weitere Verdrehung bewirkt. Da die Flügelelemente 7 über die Verbindungselemente 4, 5 miteinander fest verbunden sind, bewirkt dies schließlich eine Verdrillung der Flügelelemente 7 um die zentrale Achse des Flügelsystems. Durch eine solche Verdrillung, die beispielsweise 60° betragen kann, können die Flügelelemente in einen geschlossenen Verladezustand überfuhrt werden (wie nachfolgend anhand der Fig. 8 beschrieben), wobei die Verdrillung beim Abwurf des Flügelsystems im freien Fall aufgehoben wird und die Flügelelemente sich entfalten. In dem geöffneten (entfalteten) Zustand ragen die Flügelelemente 7 dann so ab, wie in der Fig. 1 dargestellt, um einen ausreichenden Auftrieb zu erzeugen.
Damit das Flügelsystem nicht wieder in sich zusammenfällt, muss das Material ausreichend flexibel aber elastisch sein. Diese Elastizität kann durch die Eigenschaften des Materials selbst induziert werden. Die Elastizität kann jedoch auch mittels zusätzlicher Elemente und/oder Materialien, die auch nur abschnittsweise auf der Oberfläche der Flügelelemente vorgesehen sein können, und/oder durch Modifizierung des Materials der Flügelelemente induziert werden. Als zusätzliche Elemente kommen insbesondere elastische Rückstellelemente, wie Federn, in Betracht, die in die Flügelelemente so eingehängt sind, dass die Entfaltung der Flügelelemente durch diese Rückstellelemente angetrieben und gesichert wird. Oder als elastische Rückstellelemente können elastische Stangen, beispielsweise aus Kunststoff, mit zum gegebenen Zeitpunkt mit den Flügelelementen verbunden werden, beispielsweise in Halterungen oder Führungskanäle im Material oder auf der Oberfläche der Flügelelemente.
Das Material der Flügelelemente kann auch nur abschnittsweise elastisch sein, was sich durch Aufbringen von zusätzlichen Materialien an geeigneten Abschnitten, durch Einbringen von zusätzlichen Materialien oder Ausbildung von Verbundmaterialien an geeigneten Abschnitten der Flügelelemente in einfacher Weise realisieren lässt.
Zur Modifizierung der Eigenschaften der Flügelelemente eignen sich insbesondere Schwächungslinien, die in geeigneter Konfiguration im Material der Flügelelemente ausgebildet sein können.
Die vorstehenden Maßnahmen zur Modifizierung der Eigenschaften des Materials der Flügelelemente, insbesondere der Elastizität und Biegsamkeit, können auch in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.
Das gesamte Frachtabwurfsystem 1 kann insbesondere aus einem flexiblen und bevorzugt elastischen Material bestehen, vorzugsweise aus Pappe oder wachsbeschichteter Pappe. Nur der Verschlussbolzen 15 kann zusätzlich verstärkt sein, um eine feste Verbindung zwischen Flügelsystem 3 und Transporteinheit 10 zu gewährleisten.
Durch die gewölbte Form der Flügelelemente 7, die aufgrund des Rahmens 14 und der asymmetrischen Befestigung an den horizontalen Ebenen 4 und 5 sowie der hohen Eigenspannung des Materials bedingt ist, kann der Luftstrom während des Absinkens optimal genutzt werden, um das Frachtabwurfsystem in Autorotation zu bringen und somit Auftrieb zu erzeugen. Fig. 7 zeigt im Ausführungsbeispiel, wie sich eine Fracht oder Last 9 und das Fluggerät mit der Mehrzahl von Flügelelementen durch wenige Arbeitsschritte miteinander verbinden lassen. Zunächst wird das Fluggerät angeliefert oder die einzelnen Flügelelemente 7 miteinander verbunden. Das Fluggerät befindet sich dann in dem in der Fig. 7 dargestellten geöffneten Zustand. Mithilfe eines Gabelstaplers 31 wird die Last 9, beispielsweise eine Transporteinheit oder ein Transportbehälter, durch eine der drei seitlichen Öffnungen 6 des Flügelsystems eingeführt und in den Zentralbereich 6 (zentrale Aufnahme) des Flügelsystems eingespannt, was ein zweiter Helfer allein bewerkstelligen kann. Die Last 9 wird dann in das Flügelsystem eingehängt. Dabei zieht der zweite Helfer den dreieckigen Verschlussbolzen 15 nach oben durch den dreieckigen Zentralbereich im oberen horizontalen Element 4 (vgl. Fig. 1). Eine Drehung des Verschlussbolzens 15 um 60° Grad koppelt dann die Last 9 in das freitragende Flügelsystem.
Die erzeugte Spannung aufgrund des Gewichts der Last 9 im Zentrum der Konstruktion ermög- licht das automatische Zusammenfalten der Flügelelemente 7, wie in der Fig. 8 dargestellt. Somit ist ein schneller und einfacher Arbeitsablauf gewährleistet. Das Profil eines solchen Flügelsystems 1 , in Draufsicht betrachtet, ist im Wesentlichen durch die Form der Grundfläche vorgegeben, entspricht also bei der hier beschriebenen dreizähligen Symmetrie des Flügelsystems 1 einem gleichseitigen Dreieck. Insgesamt sechs solcher Flügelsysteme 1 können somit platzsparend zu einem gleichseitigen Sechseck zusammengestellt werden, wie in der Draufsicht gemäß der Fig. 9 dargestellt, in welcher jeweils die Seiten der gleichseitigen Dreiecke (der unteren Verbindungslaschen 9 (vgl. Fig. 1)) aneinander anliegen. Dadurch werden platzsparend größere Transporteinheiten 35 ausgebildet (mit in Draufsicht hexagonaler Grundform), die ihrerseits platzsparend und mit hoher Packungsdichte eine Fläche belegen können, beispielsweise die Ladefläche des Verladefahrzeugs 32 nach der Fig.10 oder im Frachtraum des in der Fig. 10 abgebildeten Transportflugzeuges 33. Einsatzflugzeuge von Armee und Hilfsorganisationen haben eine durchschnittliche Ladefläche 12 m x 3 m. Die Abmessungen der Flügelelemente 7 lassen sich in einfacher Weise darauf abstimmen. Die Flügelelemente 7 sind im geschlossenen Zustand eiförmig nach oben gebogen, somit folgen sie dem vorgegebenen radialen Formverlauf im Frachtraum.
Der Abwurf eines solchen Flügelsystems aus einem Transportflugzeug 33 ist in der Fig. 11 dargestellt. Nach Öffnen der Ladeluke gehen die Flügelsysteme 1 zunächst im geschlossenen Zustand in einen freien Fall über. Dabei entfalten sich die Flügelelemente, bis die geöffnete Stellung erreicht ist, in welcher die Flügelsysteme dann zum Erdboden sinken. Dies kann unter Rotation um die Drehachse 2 erfolgen, wie beispielhaft in der Fig. 6 für einen senkrechten Fall dargestellt.
Fig. 12 zeigt, wie der doppelte Boden, der aus der selbsttragenden Konstruktion resultiert, die Aufprallkraft um ein Vielfaches absorbiert. Auch die Flügelelemente 7 unterstützen das Abfedern und die Kraftverteilung. Die Einfachheit des erfindungsgemäßen Fluggeräts beginnt bei seiner Produktion. Das Schnittmuster wird industriell aus Karton ausgestanzt oder mit anderen Verfahren ausgeschnitten, Knicklinien werden markiert und die Verbindungslaschen im nächsten Schritt miteinander verbunden, beispielsweise verklebt oder mittels Verbindungselementen verbunden. Ökologisch und wirtschaftlich ist die Fertigung daher absolut stichhaltig und gleicht der Faltschachtelproduktion.
Zusammenfassend wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Frachtabwurfsystem in Gestalt eines selbsttragenden Flügelsystem 3 bereitgestellt, bestehend aus einem oberen horizontal angeordneten Element 4, einem unteren horizontal angeordneten Element 5 , wobei sich die Mittelpunkte dieser Elemente auf der Drehachse 2 des Frachtabwurfsystems 1 befinden und einen Zentralbereich 6 bilden, sowie mindestens zwei identischer Flügelelemente 7 mit jeweils einer oberen Verbindungslasche 8 und einer unteren Verbindungslasche 9, wobei die oberen Verbindungslaschen 8 an dem oberen horizontal angeordneten Element 4 und die unteren Verbindungslaschen 9 an dem unteren horizontal angeordneten Element 5 rotationssymmetrisch befestigt sind und eine in das Flügelsystem 3 einsetzbare und vom Zentralbereich 6 des Flügelsystems 3 getragene Transporteinheit 10, mit einem oberen Ende 11 und einem unteren Ende 12.
Das sogenannte Frachtabwurfsystem kann insbesondere als Transportsystem für die Lufthilfe dienen und weist dazu ein rotationsfähiges Flügelsystem und eine Transporteinheit auf, welches die Lasten aufnimmt und vorzugsweise im Bereich der Drehachse des Flügelsystems angeordnet ist. Die mit der Last bestückte Transporteinheit bildet bevorzugt den größten Teil der Masse des gesamten Frachtabwurfsystems. Beinhalten kann es insbesondere z.B. Medikamente, Rettungsausrüstungen, Nahrungsmittel, Wasser, technische und/oder elektronische Gerätschaften etc.
Wenngleich die vorstehende Beschreibung anhand eines Frachtabwurfsystems als bevorzugte Verwendungsform des erfindungsgemäßen Fluggeräts erfolgt, wird dem Fachmann beim Studium der vorstehenden Beschreibung ohne weiteres ersichtlich sein, dass das Fluggerät in entsprechender Weise auch für andere Anwendungen geeignet ist, insbesondere als Rettungssystem zur Rettung einer Person aus Luftnot oder - in kleinerem Maßstab - als Flug- Spielzeug für Kinder oder als Demonstrations- oder Schauobjekt mit bedingter passiver Flugfähigkeit.
Bezugszeichenliste
I Frachtabwurfsystem
2 Drehachse
3 Flügelsystem
4 oberes horizontal angeordnetes Element
5 unteres horizontal angeordnetes Element
6 Zentralbereich /Aufnahme
7 Flügelelement
8 obere Verbindungslasche
9 untere Verbindungslasche
10 Transporteinheit
I I oberes Ende der Transporteinheit
12 unteres Ende der Transporteinheit
13 Flügelspitze
14 Rahmen
15 Verschlussbolzen
16 Öffnung
20 Öffnung
21 Falzlinie
22 Falzlinie
30 Last
31 Gabelstapler
32 Transportfahrzeug
33 Transportflugzeug
34 Ladeluke
35 Transporteinheit

Claims

Patentansprüche
1. Passives Fluggerät, insbesondere Frachtabwurfsystem (1) zum Abwurf aus Flugverkehrsmitteln oder Rettungssystem zur Rettung aus Luftnot, mit zumindest zwei identisch ausgebildeten Flügelelementen (7), die unter Ausbildung einer Aufnahmeöffnung miteinander verbunden sind, wobei
die Flügelelemente (7) jeweils einen Scheitelpunkt (13) an einem unteren Ende und eine dem Scheitelpunkt gegenüberliegende Basis (9) an einem oberen Ende aufweisen, und
die Flügelelemente (7) jeweils über deren Basen (9) sowie über Abschnitte einer Flügelkante zwischen dem jeweiligen Scheitelpunkt und der zugeordneten Basis miteinander verbunden sind, um ein selbsttragendes Flügelsystem (1) auszubilden, das um eine Drehachse (2) rotierbar ist, wobei
die Flügelelemente (7) aus einem plattenförmigen Material ausgebildet sind, das zumindest abschnittsweise elastisch oder flexibel ist, und elastisch von einem geschlossenen Zustand, in welchem die Scheitelpunkte bzw. Flügelspitzen (13) nahe beieinander angeordnet sind, in einen geöffneten Zustand überführbar sind, in welchem die Scheitelpunkte bzw. Flügelspitzen (13) nach außen abragen.
2. Passives Fluggerät nach Anspruch 1, wobei jedes der Flügelelemente (7) einen Rahmen (14) bildet, der sich ausgehend von der Basis (9) zunächst verbreitert und sich dann zum Scheitelpunkt (13) hin wieder verjüngt, wobei die dem Scheitelpunkt (13) gegenüberliegende Basis eine untere Verbindungslasche (9) bildet und eine der beiden zum Scheitelpunkt (13) zulaufenden Flügelkanten eine Öffnung aufweist, welche eine obere Verbindungslasche (8) ausbildet, wobei die Flügelelemente (7) jeweils über die unteren und die oberen Verbindungslaschen (8, 9) miteinander verbunden sind.
3. Passives Fluggerät nach Anspruch 2, weiterhin umfassend ein oberes horizontal angeordnetes Verbindungselement (4) und/oder ein unteres horizontal angeordnetes Verbindungselement (5), wobei die unteren Verbindungslaschen (9) mit dem unteren Verbindungselement (4) verbunden sind und/oder wobei die oberen Verbindungslaschen (9) mit dem oberen Verbindungselement (4) verbunden sind.
4. Passives Fluggerät nach Anspruch 3, wobei das untere und obere Verbindungselement (4, 5) als gleichseitiges Vieleck ausgebildet ist, dessen Anzahl Längsseiten der Anzahl von
Flügelelementen (7) entspricht und die Zähligkeit der Rotationssymmetrie des Frachtabwurfsystems festlegt.
5. Passives Fluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flügelelemente (7) unter Verwendung bezüglich einer Mittel- oder Symmetrieachse, welche eine Mitte der Basis
(9) mit dem zugeordneten Scheitelpunkt (13) verbindet, miteinander verbunden sind.
6. Passives Fluggerät nach Anspruch 4 und 5, wobei die Basis (9), welche die untere Verbindungslasche ausbildet, und die obere Verbindungslasche (8) zur Verbindung mit den Verbindungselementen (4, 5) von dem Flügelelement (7) abgewinkelt sind, insbesondere um einen Winkel von 90 Grad.
7. Passives Fluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flügelelemente (7) mit der Drehachse (2) einen rechten Winkel oder spitzen Winkel einschließen, der nahe bei 90 Grad liegt.
8. Passives Fluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flügelelemente (7) elastisch vorgespannt und/oder elastisch gegeneinander vorgespannt sind.
9. Passives Fluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mittelpunkte der Flügelelemente (7) auf der Drehachse (2) des Fluggeräts (1) liegen und einen Zentralbereich (6) bilden.
10. Passives Fluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausgebildet als Frachtabwurfsystem oder Rettungssystem, wobei die zumindest zwei Flügelelemente (7) unter Ausbildung einer Aufnahmeöffnung miteinander verbunden sind und eine Last oder eine zu rettende Person oder ein diese aufnehmender Transport- oder Schutzbehälter über einen Sicherungs- oder Verschlussbolzen (15) unmittelbar in die Aufnahmeöffnung einhängbar ist, insbesondere unmittelbar in das obere Verbindungselement (5) nach Anspruch 3.
11. Passives Fluggerät nach Anspruch 10 und Anspruch 3 oder 4, wobei eine maximale Höhe der Fracht oder zu rettenden Person oder des diese aufnehmenden Transport- oder
Schutzbehälters kleiner ist als der Abstand zwischen dem oberen (4) und unteren (5) Verbindungselement, wodurch das untere Ende der Last oder der zu rettenden Person oder des diese aufnehmenden Transport- oder Schutzbehälters nicht in Kontakt mit dem unteren Verbindungselement (5) steht.
12. Passives Fluggerät nach Patentanspruch 11, wobei das obere Verbindungselement (4) in seinem Mittelpunkt bzw. Zentralbereich (6) eine Öffnung aufweist, wodurch der Verschlussbolzen (15) geführt werden und am oberen Verbindungselement (4) befestigt werden kann.
13. Passives Fluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Scheitelpunkte bzw. Flügelspitzen (13) der Flügelelemente (7) in dem geschlossenen Zustand konisch auf einen gemeinsamen Mittelpunkt zulaufen und wobei die Scheitelpunkte bzw. Flügelspitzen (13) in dem geöffneten Zustand annähernd horizontal nach außen ragen.
14. Passives Fluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das flexible oder elastische plattenförmige Material der Flügelelemente zumindest einen Abschnitt aufweist, der aus einem anderen Material ausgebildet ist, ein anderes Material aufweist, verstärkt ist oder bearbeitet ist, um die Flexibilität oder Elastizität des plattenförmigen Materials der Flügelelemente (7) zumindest abschnittsweise zu modifizieren.
15. Verwendung des passiven Fluggeräts nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Frachtabwurfsystem (1) zum Abwurf aus Flugverkehrsmitteln oder als Rettungssystem zur Rettung einer Person aus Luftnot.
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