WO2023083399A1 - Watercraft with handles, having one or more hydrofoils rigidly connected to one another underwater, for transporting a person above water, which is propelled by movement of these hydrofoils by said person and generates lift by the wings during travel - Google Patents

Watercraft with handles, having one or more hydrofoils rigidly connected to one another underwater, for transporting a person above water, which is propelled by movement of these hydrofoils by said person and generates lift by the wings during travel Download PDF

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WO2023083399A1
WO2023083399A1 PCT/DE2022/000109 DE2022000109W WO2023083399A1 WO 2023083399 A1 WO2023083399 A1 WO 2023083399A1 DE 2022000109 W DE2022000109 W DE 2022000109W WO 2023083399 A1 WO2023083399 A1 WO 2023083399A1
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wing
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force
handles
travel
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Inventor
Jan Grebe
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Jan Grebe
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H16/00—Marine propulsion by muscle power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H16/00—Marine propulsion by muscle power
    • B63H2016/005—Marine propulsion by muscle power used on vessels dynamically supported, or lifted out of the water by hydrofoils

Definitions

  • the invention relates to a watercraft with handles, for transporting a person above the water, with one or more wings 52 under water as the main buoyancy, which is propelled by the movement of these wings by this person by means of flapping wing propulsion, according to claims 1 to 1 below 14.
  • a wing in the water can be made much smaller than a wing in the air.
  • the principle of buoyancy is the same.
  • Human-powered vehicles with wings are mostly powered by pedals via air or water screws.
  • propulsion is the up and down movement of the wing with corresponding loading and unloading: flapping wing propulsion.
  • this has 2 wings that are flexibly connected to each other.
  • the wings are controlled by moving the handles horizontally.
  • the force required for this is based on the second wing.
  • the driver stands perpendicular to the direction of travel.
  • the pump foil surfer is very difficult to launch because it has no handles. You usually start from specially suitable, rare footbridges without posts, or by towing with boats or rubber ropes. In actual use as a surfer, he needs at least one wave that has enough power to pick up speed.
  • the pump foil surfer causes injuries because the rider, who cannot hold on with his hands, can come into contact with the sharp-edged wing when falling.
  • the pump foil surfer can be considered state-of-the-art at all, because its operation through flapping wing propulsion is more of an alienation from its use and not primarily intended as such. It is more of a device for external propulsion by waves, wind or motor.
  • the object of the invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages and to provide an inexpensive, easier to transport, easy to operate, safer, human-powered watercraft carried by a wing under water by means of flapping wing propulsion. In one use it can be launched without a wave and then used to ride the smallest waves. e) essence of the invention
  • a rider holding on to handles will not come near sharp-edged geometries like the wing during a fall. He will hurt himself less.
  • the handles are also very helpful for generating propulsion.
  • the vehicle is cheaper to manufacture than known solutions with kinematics.
  • the invention allows especially in execution with only one wing and one support. A very material, cost-saving and compact design.
  • Handling at the start is simplified.
  • the handles allow good control.
  • the version with only one wing can be launched from many places outside the water, since there is no fuselage that can collide with a wall, for example. Since a launch without the help of wind and waves is possible, the device can be used to ride the smallest waves whose energy would never be sufficient to operate well-known wave riders without a motor.
  • the wing In order to be able to follow small waves, the wing is concave from below transverse to the direction of travel. Otherwise the wing tips come out of the water at an angle to the direction of the wave and suck in air. The vehicle crashes.
  • the vehicle In order to be able to follow small waves, it is very important that the vehicle has as short a hull as possible or no hull. This would come out of the water with the elevator. The vehicle would tip over.
  • the design with only one wing without a fuselage also has the advantage that the fuselage cannot protrude out of the water during the downswing and the tailplane comes out of the water and loses its leading function. The vehicle does not tip over forward.
  • the presented solution can be used on non-flat water without any problems.
  • the absence of a 2nd wing reduces drag and increases efficiency.
  • Grips means: a holder for the hands, a structure on which the hands are placed while driving. These are loaded and are mainly used to adjust the flight altitude. They are also used to change the direction of travel to the left or right.
  • the handles are rigidly connected to the body, or rigidly connected to extrusions (rods) that are part of the body.
  • the basic body consists of a mount for the feet, e.g. a standing surface and one or two supports. The pressure point of the handles is in the middle between the handles.
  • the point of buoyancy pressure is the point at which a vertical downward force would have to be applied to keep the device in horizontal motion at a constant speed.
  • a hand-carrying watercraft carries a human above the water, with a main submerged buoyancy geometry consisting of one or more rigidly connected wings, which is propelled by movement of these wings by a human: flapping wing propulsion. Due to the periodic effect of human steering forces, the vehicle can describe a horizontal movement in a vertical plane, similar to a sine curve. Propulsion can be generated by loading the vehicle forward and down during the downswing and relieving it during the upswing.
  • the vehicle consists of a main buoyancy geometry which is rigidly connected via one or more supports with a mount for the feet (e.g. standing surface) above water for the driver. The vehicle does not need a kinematic element to generate propulsion.
  • the construction has holders for the hands, hereinafter referred to as handles, over which a controlling force while driving
  • spare blade When driving horizontally straight ahead, a pressure point for the hands is in front of a lift pressure point. A pressure point for the feet is behind the buoyancy pressure point. A force application is downwards. A driver stands in the direction of travel. Through a periodically alternating load between the hands and feet, similar to a seesaw or jump, the wing generates both lift and propulsion in sufficient quantities to continue the journey.
  • the vehicle is spaced between the centers of the hands along a transverse axis. This ensures optimal control along the longitudinal axis. Steering to the left and right and preventing lateral tipping is then possible via the arms and does not have to be effected via the feet. This allows the legs to focus on the main task of generating propulsion.
  • a defined damping of the tilting of the vehicle about a transverse axis is advantageous for generating propulsion. Squeezing the hands tilts the vehicle forward, straining the feet tilts the vehicle backwards. If the vehicle tilts too quickly or too slowly, the generated propulsion is not sufficient.
  • the damping can be adjusted via a fuselage with tail unit.
  • Dampening can also be created using only a wing with no fuselage and no tailplane with a backward or forward sweep of the wing.
  • the bend should be greater than twenty-five percent of the wing width. This means that the trailing edge of the wing is offset by twenty-five percent of the wing width towards the center or vice versa. With smaller bends no usable propulsion can be generated. It allows the fuselage and elevator to be eliminated.
  • the wing can be supported by smaller than usual fuselage with elevator constructions. Attaching the elevator to the support or supports is also expedient.
  • the lift of a wing in the water increases with its diving depth.
  • a problem with a wing that has a tip in its center to the transverse axis is that when driving just below the water surface towards the surface, e.g. at the end of the lift or in a water wave, its tip comes out of the water. Then the wing sucks in air and loses its lift. It crashes.
  • One solution to the problem is to use a straight wing leading edge. If the center of the wing comes close to the water surface, the lift is reduced in such a way that the wing does not move further in the direction of the water surface and the water surface is not passed. A crash is prevented.
  • the vehicle is very agile. Jumps out of the water are possible. It can be turned around the transverse axis and around the vertical axis. If you want to glide sideways over the water on the wing, it is helpful if the wing tips are bent upwards.
  • a cost-effective variant is when the wings, mast, fuselage and tailplane and optional connecting piece of foil surfers are connected to a holder for feet and hands. Then the scope of wings, fuselage, tail unit, mast and connection piece from windsurfing, kitesurfing or wingsurfing does not have to be purchased again.
  • the connection can be: eg 1 or 2 x US-Box, Tuttlebox, Powerbox). Use with a shortened fuselage or smaller or removed elevator is possible.
  • the force and torque transmission of the handles in the middle to the transverse axis of the mount for the feet has the advantage of a uniform deformation of the device. If the construction holds the wing with two supports, one problem with the handles is that they introduce torsional moments through their long levers. If the handles are attached to the outside of the supports, which would be geometrically obvious, they twist the device. This deforms the wing. If forces and moments are introduced centrally into the mount for the feet, a symmetrical deformation results that does not load the wing.
  • Another form carries only a piece of support. This offers less water resistance and generates even lower manufacturing costs.
  • Two supports can also be formed. Two supports have the advantage that they can absorb the torsion of the support around the vertical axis better than one support. This is advantageous when driving with high asymmetrical force transmissions. Examples are jumps and quick turns.
  • the wing is also significantly less stressed and can be made lighter, thinner and cheaper. Due to the lower load, the vehicle, in particular the wing, can be made of materials with less strength. Injection molding with fiber-reinforced plastics replaces fiber composite materials (e.g. carbon laminate).
  • the vehicle does not carry any floats. It is not water launchable. When swimming, it carries no human being. This can be remedied by using floats. These can resemble a surfboard, but can also represent a catamaran. A tall, narrow hull is also beneficial as it allows for the movement of the unit needed for water launch.
  • An embodiment allows for the compact and simple form consisting of less than 4 main parts. This saves costs (wings, handle and base body).
  • the device is then so compact that it can be transported on foot or by bicycle like a backpack on the back.
  • a further embodiment is that there is an auxiliary drive in addition to the drive by human power with flapping wing propulsion.
  • This can be generated by human power.
  • This can be electric. This one is in the water or in the air.
  • This can be a fin or a propeller. This can generate a starting speed.
  • This can have a stabilization function by means of a stronger or weaker drive (similar to a Segway or hoverboard). If the vehicle tilts forward in an uncontrolled manner, the drive generates more propulsion. If the vehicle tilts backwards in an uncontrolled manner, the driving force is reduced.
  • choosing the right support length is thirty-five to eighty-five cm. Since the vehicle oscillates about the transverse axis and the pivot point of the movement is in the area of the driver's feet, the wing changes its relative speed against the driver depending on the pendulum movement. When loaded, the wing is faster. When unloading, the wing is slower. If the supports are too short or too long, unsuitable wingspans must be used. Harmonization is not possible.
  • Control to the left and right can be designed without kinematics.
  • the steering takes place via a trailing (immovable) vertical stabilizer (strut) and weight shifting.
  • the vertical tail is trailing in such a way that the center of the lateral guidance in the horizontal direction of travel is behind the center of lift (centre of gravity).
  • the function is similar to steering a wave surfboard. f) exemplary embodiments
  • Figure 1 shows a prototype.
  • the propulsion is generated by the driver.
  • the vehicle has no external propulsion source.
  • Fig2 Schematic representation of the vehicle with the forces important for propulsion
  • Fig. 5 kinematic components in the prior art (64, 65, 66, 67)
  • Fig.6 Example of a wing bent backwards
  • Fig.8 If the start is not from the water, it is advantageous if the device is short at the back. This is particularly the case when the fuselage (90) and tailplane are small or non-existent. A long fuselage (90) with empennage is easily damaged during non-water takeoff.
  • Fig. 9 to ensure a damping of the tilting about the transverse axis (85), different solutions of fuselage and tail arrangements are shown.
  • (121) shows a single fuselage with one tail unit.
  • (122a and 122b) are small fuselage and tailplane assemblies at the ends of the main lift geometry.
  • (123) shows an elevator between the supports (50a and 50b).
  • Fig.10 Disadvantage of a long trunk (90). If the tailplane, which is attached to a long fuselage (90), loses contact with the water (39) when entering the downswing, the force (41) is reduced in such a way that the vehicle tips over forward (42).
  • Fig.1 1 versions of the vehicle from a few components. Three parts consisting of handles (51a and 51b), a base body with two supports (45) and a main buoyancy geometry (52). Three-piece with a base body with a support (44). One piece (43) and inexpensive with a support.
  • Fig.12 A cost-effective design of the vehicle is the connection of an upper part (51), consisting of one piece, which includes handles (51a, 51b) and standing surface (53), connected to a lower part, consisting of the main lift geometry (52) fuselage (101) and elevator (102) and mast (100) with attachment (103).
  • an upper part consisting of one piece, which includes handles (51a, 51b) and standing surface (53)
  • a lower part consisting of the main lift geometry (52) fuselage (101) and elevator (102) and mast (100) with attachment (103).
  • Fig.14 Formation of the vehicle with a drive which drives a propeller in the air (182) or in the water (181).
  • Fig.15 A suitable geometry is described that makes it difficult for the wing to penetrate the water surface.
  • Fig.16 a wing (52) convex from below makes it easier to slide backwards (58) over the water surface (39). If the wing is concave, it cuts into the water more often and ends the gliding phase.
  • Fig.17 Possible designs of floating bodies that should enable a start from the water.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the vehicle.
  • a main lifting geometry optionally a wing (52), is connected via one or more connecting elements (50a, 50b), supports, to a receptacle (53) for the feet, e.g. a standing surface. This is connected via one or more connecting elements with one or more grips for the hands (51a, 51b).
  • the connections are rigid. There are no kinematics or intentionally flexible parts.
  • Figure 3 explains the method of generating propulsion. This is based on the principle of bird flight. During a downswing, the load generates propulsion. When the upswing is relieved.
  • the movement is periodic. There are four main states (30,31,32,33).
  • the wing (52) is guided on a line of movement (40), which can be a sinusoidal line, under the water surface (39).
  • the vehicle absorbs more energy than it loses through friction.
  • the speed can be increased.
  • Figure 4 shows the difference between the solution proposed here and the prior art "Aquaskipper".
  • the buoyancy force (56) lies between the forces (55) and (54). If the force (54) is overweight, the wing (52) is moved forward (60). It gains speed relative to the vehicle.
  • FIG. 13 shows an embodiment that introduces the force (55) on the handles (51a, 51b) and the resulting moment (111) acting on the base (53) centrally (110) in the base (53) and uniformly the supports (50a, 50b) distributed.
  • the standing surface (53) is severely twisted by asymmetrical application of force to the handles (51a, 51b).
  • the torsion is passed on to the wing (52) via the supports (50a, 50b). This has an unwanted influence on the driving characteristics.
  • spare blade Fig. 15 the greater the diving depth of a wing, the greater the lift.
  • the main lift geometry is a wing (52), it makes sense not to make it pointed.
  • its tip (72) is pushed through the water surface (71) by the great buoyancy at a distance (75) from the tip (72).
  • the prevailing negative pressure sucks in air, so that the buoyancy is greatly reduced. The vehicle falls down. It crashes.

Abstract

1) A watercraft with handles, having one or more hydrofoils rigidly connected to one another underwater, for transporting a person above water, which is propelled by movement of the hydrofoils by said person. 2.1) Known solutions bear more components and kinematics. This generates costs and requires more installation space. The device is unwieldy. Other solutions are only controlled by the feet and not by the hands. They are therefore difficult to control. The object is to provide a compact, cost-effective and easy-to-use device with a few components. 2.2) The problem is solved by using the hands for control giving more control over the device (Fig. 2). The design enables propulsion to be generated without moving components. The wing (52) is rigidly connected via a support (50) to a base body, standing area (rear) (53). There are handles (51a, 51b) for height control at the front. A rider stands facing the direction of travel. Propulsion and lift are generated by periodically changing load between hands and feet, similar to a seesaw. The craft is compact without any large assembly effort such that it can be carried on the back and transported to the water on foot or by bicycle. 2.3) The vehicle can be used in watersports.

Description

a)Titel der Erfindung a) Title of invention
Wasserfahrzeug mit Handgriffen, mit ein oder mehreren starr miteinander verbundenen Tragflächen unter Wasser, zum Transport eines Menschen über Wasser, welches durch Bewegung dieser Tragflächen durch diesen Menschen vorangetrieben wird und durch die Flügel während der Fahrt einen Auftrieb erzeugt. b)Einleitung Watercraft with handles, with one or more hydrofoils rigidly connected to one another under water, for transporting a person over water, which is propelled by the movement of these hydrofoils by this person and generates lift through the wings during the journey. b) Introduction
Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit Handgriffen, zum Transport eines Menschen oberhalb des Wassers, mit ein oder mehreren Flügeln 52 unter Wasser als Hauptauftrieb, welches durch Bewegung dieser Tragflächen durch diesen Menschen mittels flapping wing propulsion vorangetrieben wird, , nach den unten genannten Ansprüchen 1 bis 14. c)Beschreibung Stand der Technik The invention relates to a watercraft with handles, for transporting a person above the water, with one or more wings 52 under water as the main buoyancy, which is propelled by the movement of these wings by this person by means of flapping wing propulsion, according to claims 1 to 1 below 14. c) Description of the state of the art
Durch die höhere Dichte kann ein Flügel im Wasser wesentlich kleiner ausgeführt werden als ein Flügel in der Luft. Das Prinzip des Auftriebs ist das gleiche. Due to the higher density, a wing in the water can be made much smaller than a wing in the air. The principle of buoyancy is the same.
Es gibt seit Langem Beispiele für motorgetriebene Tragflächenboote. Examples of powered hydrofoils have long existed.
Menschenkraftgetriebene Fahrzeuge mit Flügeln sind meist mit Pedalen über Luft oder Wasserschrauben angetrieben. Human-powered vehicles with wings are mostly powered by pedals via air or water screws.
Eine andere Möglichkeit des Vortriebs ist die Auf- und Abbewegung des Flügels mit entsprechender Be- und Entlastung: flapping wing propulsion. Another possibility of propulsion is the up and down movement of the wing with corresponding loading and unloading: flapping wing propulsion.
Ähnliche technische Lösungen sind: Similar technical solutions are:
Wasserläufer (1955) Water Strider (1955)
Pogo foil (1980) Pogo Foil (1980)
Trapofoil (1995) Trap foil (1995)
Pumpabike (2000) Pumpabike (2000)
Aqua Skipper (2005) Aqua Skipper (2005)
Pump foil surfboard (2018) Pump foil surfboard (2018)
Abgrenzung zum Wasserläufer: dieser besitzt 2 Flügel, die flexibel miteinander verbunden sind. Die Steuerung der Flügel erfolgt über eine horizontale Bewegung der Handgriffe. Die dazu erforderliche Kraft stützt sich auf dem 2. Flügel ab. Der Fahrer steht quer zur Fahrtrichtung. Distinction from the water strider: this has 2 wings that are flexibly connected to each other. The wings are controlled by moving the handles horizontally. The force required for this is based on the second wing. The driver stands perpendicular to the direction of travel.
Der Nachteil ist, dass Kosten entstehen, da 2 Tragflächen und eine Kinematik genutzt werden. Abgrenzung zum Aquaskipper, Pogofoil, Trampofoil, Pumpabike: diese haben mehr Teile und besitzt eine Kinematik zum Kippen der Flügel gegeneinander. Federn oder Biegestäbe sind verbaut. Diese Kinematil ist kostenintensiv. Die Fahrzeuge sind groß und unhandlich. Der Fahrer steht vor dem Hauptflügel. Dadurch ergibt sich die Notwendigkeit einer Abstützung über einen zweiten Flügel vor dem Fahrer. The disadvantage is that costs are incurred because 2 wings and kinematics are used. Distinction from the Aquaskipper, Pogofoil, Trampofoil, Pumpabike: these have more parts and have kinematics for tilting the wings against each other. Springs or bending rods are installed. This cinematile is expensive. The vehicles are large and unwieldy. The driver stands in front of the main wing. This results in the need for support via a second wing in front of the driver.
Durch das verwendete Höhenruder mit Skimmer ist ein Betrieb des Aquaskippers nur auf weitgehend glattem Wasser möglich. Ein Betrieb in Wellen ist erschwert, oder unmöglich. Due to the elevator used with a skimmer, the Aquaskipper can only be operated on largely flat water. Operation in waves is difficult or impossible.
Das Höhenruder bremst und reduziert die Effizienz des Apparates. The elevator brakes and reduces the efficiency of the apparatus.
Da diese Lösungen nicht sehr kompakt bauen können sie schlecht transportiert werden. Ein Transport in nicht zerlegtem Zustand auf dem Rücken ist sinnlos. Ein Transport auf dem Fahrrad zum Wasser ist unmöglich. Since these solutions are not very compact, they are difficult to transport. Transporting it on your back without being dismantled is pointless. A transport on the bike to the water is impossible.
Ein weiteres Problem von Aquaskipper und pump foil surfer ist, dass das aus dem Wasser springen des Fahrzeugs nicht hoch und kontrolliert gelingt. Das reduziert den Fahrspaß und den Kaufanreiz Another problem of aqua skippers and pump foil surfers is that the vehicle does not jump out of the water in a high and controlled manner. This reduces driving pleasure and the incentive to buy
Abgrenzung zum pump foil surfer: dieser besitzt keine Handgriffe. Des weiteren ist er im bisherigen Stand der Technik neben dem Flügel mit Rumpf und Leitwerk ausgeführt, denn sonst wäre er zu schwer zu steuern und würde nach vorne oder hinten umkippen. Ohne externen Vortrieb durch Wellen, Wind oder Motor kann der Pumpfoilsurfer nur von einem sehr begrenzten Kundenkreis betrieben werden. Distinction from the pump foil surfer: this has no handles. Furthermore, in the current state of the art, it is designed with fuselage and tail unit next to the wing, because otherwise it would be too difficult to control and would tip over forwards or backwards. Without external propulsion by waves, wind or motor, the Pumpfoilsurfer can only be operated by a very limited group of customers.
Der pump foil surfer ist sehr schwer zu starten, da er keine Handgriffe besitzt. Gestartet wird meist von speziell geeigneten, seltenen Stegen ohne Pfosten, oder durch Anschleppen mit Booten oder Gummiseil. Im eigentlichen Gebrauch als Wellenreiter benötigt er mindestens eine Welle die genug Kraft hat Fahrt aufzunehmen. The pump foil surfer is very difficult to launch because it has no handles. You usually start from specially suitable, rare footbridges without posts, or by towing with boats or rubber ropes. In actual use as a surfer, he needs at least one wave that has enough power to pick up speed.
Ein weiteres Problem beim pump foil surfer ist, dass oft sehr dicht unter der Wasseroberfläche gefahren wird. Beim Absenken der Nase kommt das lange Höhenleitwerk aus dem Wasser und das Gefährt kippt nach vorne um. Another problem with the pump foil surfer is that you often ride very close to the water surface. When the nose is lowered, the long tailplane comes out of the water and the vehicle tips over forward.
Der pump foil surfer verursacht Verletzungen, denn der Fahrer kann, da er sich nicht mit den Händen festhalten kann, beim Herabfallen mit dem scharfkantigen Flügel in Berührung kommen. The pump foil surfer causes injuries because the rider, who cannot hold on with his hands, can come into contact with the sharp-edged wing when falling.
Allgemein ist fraglich, ob der pump foil surfer überhaupt als Stand der Technik betrachtet werden kann, denn sein Betrieb durch flapping wing propulsion ist eher eine Entfremdung seiner Nutzung und nicht primär so vorgesehen. Es ist eher ein Gerät für externen Vortrieb durch Wellen, Wind oder Motor. In general, it is questionable whether the pump foil surfer can be considered state-of-the-art at all, because its operation through flapping wing propulsion is more of an alienation from its use and not primarily intended as such. It is more of a device for external propulsion by waves, wind or motor.
Ersatzblatt Problematisch ist, dass der Mensch wenig Energie bereitstellt und es eine hohe Anforderung ist den benötigten Auftrieb dynamisch zu erzeugen. d)Aufgabe der Erfindung. spare blade The problem is that humans provide little energy and it is a great challenge to generate the required lift dynamically. d) object of the invention.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde die oben genannten Nachteile zu beheben und ein kostengünstiges, leichter zu transportierendes, einfach zu betreibendes, sichereres, menschenkraftgetriebenes mittels flapping wing propulsion, von einem Flügel unter Wasser getragenes Wasserfahrzeug bereitzustellen. In einem Gebrauch kann es ohne eine Welle gestartet werden und dann zum Abreiten kleinster Wellen genutzt werden. e)Wesen der Erfindung The object of the invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages and to provide an inexpensive, easier to transport, easy to operate, safer, human-powered watercraft carried by a wing under water by means of flapping wing propulsion. In one use it can be launched without a wave and then used to ride the smallest waves. e) essence of the invention
„Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, welche die Merkmale nach "The task is solved with a device that has the characteristics
Anspruch 1 aufweist.“ has claim 1."
Aus den beschriebenen Nachteilen des Stands der Technik ergibt sich die Notwendigkeit dem Markt ein kostengünstiges, kompakteres und sichereres Gerät mit den beschriebenen Vorteilen anzubieten. The described disadvantages of the prior art result in the need to offer the market a cost-effective, more compact and safer device with the advantages described.
Druch das Vorhandensein von Griffen ist die Bedienbarkeit des Geräts wesentlich erleichtert. The presence of handles makes the device much easier to use.
Ein Fahrer, der sich an Griffen festhält wird beim Sturz nicht in die Nähe scharfkantiger Geometrien wie der Flügel kommen. Er wird sich weniger verletzen. Auch sind die Griffe sehr hilfreich zur Erzeugung von Vortrieb. A rider holding on to handles will not come near sharp-edged geometries like the wing during a fall. He will hurt himself less. The handles are also very helpful for generating propulsion.
Dadurch, dass keine beweglichen Teile verwendet werden ist das Farhrzeug kostengünstiger in der Herstellung als bekannte Lösungen mit Kinematik. Because no moving parts are used, the vehicle is cheaper to manufacture than known solutions with kinematics.
Die Erfindung ermöglicht besonders in Ausführung mit nur einem Flügel und einer Stütze. Eine sehr material, kostensparende und kompakte Ausführung. The invention allows especially in execution with only one wing and one support. A very material, cost-saving and compact design.
Die Handhabung beim Start ist vereinfacht. Die Griffe ermöglichen gute Kontrolle. Die Ausführung mit nur einem Flügel läßt sich von vielen Orten ausserhalb des Wassers starten, da kein Rumpf mit beispielsweise einer Mauer kollidieren kann. Da ein Start ohne Hilfe von Wind und Wellen möglich ist, kann das Gerät genutzt werden, um kleinste Wellen abzureiten, deren Energie niemals zum Betrieb bekannter Wellenreiter ohne Motor reichen würde. Handling at the start is simplified. The handles allow good control. The version with only one wing can be launched from many places outside the water, since there is no fuselage that can collide with a wall, for example. Since a launch without the help of wind and waves is possible, the device can be used to ride the smallest waves whose energy would never be sufficient to operate well-known wave riders without a motor.
Um kleinen Wellen folgen zu können ist der Flügel von unten Quer zur Fahrtrichtung konkav. Sonst kommen die Flügelspitzen bei Fahrt schräg zur Richtung der Welle aus dem Wasser und saugen Luft an. Das Fahrzeug stürzt ab. In order to be able to follow small waves, the wing is concave from below transverse to the direction of travel. Otherwise the wing tips come out of the water at an angle to the direction of the wave and suck in air. The vehicle crashes.
Um kleinen Wellen folgen zu können ist es sehr wichtig, dass das Fahrzeug einen möglichst kurzen oder keinen Rumpf besitzt. Dieser würde mit dem Höhenruder aus dem Wasser kommen. Das Fahrzeug würde umkippen. In order to be able to follow small waves, it is very important that the vehicle has as short a hull as possible or no hull. This would come out of the water with the elevator. The vehicle would tip over.
Ersatzblatt Die Ausführung mit nur einem Flügel ohne Rumpf hat auch den Vorteil, dass der Rumpf beim Abschwung nicht aus dem Wasser ragen kann und das Höhenleitwerk aus dem Wasser kommt und seine führende Funktion verliert. Das Fahrzeug kippt nicht nach vorne über. spare blade The design with only one wing without a fuselage also has the advantage that the fuselage cannot protrude out of the water during the downswing and the tailplane comes out of the water and loses its leading function. The vehicle does not tip over forward.
Die vorgestellte Lösung kann problemlos auf nicht glattem Wasser eingesetzt werden. Das Fehlen eines 2. Flügels senkt den Widerstand und erhöht die Effizienz. The presented solution can be used on non-flat water without any problems. The absence of a 2nd wing reduces drag and increases efficiency.
Beschreibung der Erfindung: Description of the invention:
Beschreibung von Begrifflichkeiten: Description of terms:
Griffe heißt: eine Aufnahme für die Hände, eine Struktur an der die Hände währen der Fahrt angelegt sind. Dies werden belastet und dienen hauptsächlich zum Einstellen der Flughöhe. Ebenfalls dienen sie zur Änderung der Fahrtrichtung nach links oder rechts. Die Griffe sind steif mit dem Grundkörper verbunden, oder steif mit Extrusionen (Stangen) verbunden, die Teil des Grundkörpers sind. Der Grundkörper besteht aus einer Aufnahme für die Füße, z.B. einer Standfläche und ein oder zwei Stützen. Der Druckpunkt der Griffe befindet sich in der Mitte zwischen den Griffen. Grips means: a holder for the hands, a structure on which the hands are placed while driving. These are loaded and are mainly used to adjust the flight altitude. They are also used to change the direction of travel to the left or right. The handles are rigidly connected to the body, or rigidly connected to extrusions (rods) that are part of the body. The basic body consists of a mount for the feet, e.g. a standing surface and one or two supports. The pressure point of the handles is in the middle between the handles.
Keine Kinematik heißt: die Hauptstruktur des Fahrzeugs aus Griffen, Aufnahme für die Füße, Stützen und Flügel, könnte aus einem Teil erzeugt werden. Dies besonders als Abgrenzung von Wasserläufer und aquaskipperähnlichen Lösungen. Diese verwenden Gelenke, Federn und Biegestäben. Sekundäre Kinematiken, die nicht dem Vortrieb dienen, können verbaut sein. (z.B. Pedale, Motor, Propeller, Lenkung). Es kann ein drehbar gelagerter Lenker zur Richtungsänderung verbaut sein. No kinematics means: the main structure of the vehicle consisting of handles, mounts for the feet, supports and wings could be created from one part. This especially as a differentiation from water skaters and aquaskipper-like solutions. These use joints, springs and bending rods. Secondary kinematics that are not used for propulsion can be installed. (e.g. pedals, motor, propeller, steering). A rotatable handlebar can be installed to change direction.
Der Auftriebsdruckpunkt ist der Punkt, an dem man eine senkrecht nach unten wirkende Kraft aufbringen müsste, um das Gerät in horizontaler Fahrt mit gleichbleibender Geschwindigkeit zu halten. The point of buoyancy pressure is the point at which a vertical downward force would have to be applied to keep the device in horizontal motion at a constant speed.
Die beschriebenen Probleme werden durch folgende Lösung behoben. The described problems are solved by the following solution.
Ein Wasserfahrzeug mit Aufnahmen für die Hände, trägt einen Menschen oberhalb des Wassers, mit einem Hauptauftriebsgeometrie unter Wasser, der aus ein oder mehreren starr miteinander verbundenen Flügeln besteht, welcher durch Bewegung dieser Flügel von einem Menschen vorangetrieben wird: flapping wing propulsion. Durch periodische Einwirkung der Steuerkräfte des Menschen kann das Fahrzeug in einer vertikalen Ebene eine horizontale Bewegung beschreiben, ähnlich einer Sinuslinie. Durch Belastung des Fahrzeugs nach vorne und unten während des Abschwungs und Entlastung beim Aufschwung kann Vortrieb erzeugt werden. Das Fahrzeug besteht aus einem Hauptauftriebsgeometrie welcher über eine oder mehrere Stützen mit einer Aufnahme für die Füße (z.B. Standfläche) über Wasser für den Fahrer starr verbunden ist. Das Fahrzeug benötigt zur Erzeugung von Vortrieb kein kinematisches Element. Die Konstruktion besitzt Aufnahmen für die Hände, im Folgenden als Griffe bezeichnet, über die eine steuernde Kraft während der Fahrt A hand-carrying watercraft carries a human above the water, with a main submerged buoyancy geometry consisting of one or more rigidly connected wings, which is propelled by movement of these wings by a human: flapping wing propulsion. Due to the periodic effect of human steering forces, the vehicle can describe a horizontal movement in a vertical plane, similar to a sine curve. Propulsion can be generated by loading the vehicle forward and down during the downswing and relieving it during the upswing. The vehicle consists of a main buoyancy geometry which is rigidly connected via one or more supports with a mount for the feet (e.g. standing surface) above water for the driver. The vehicle does not need a kinematic element to generate propulsion. The construction has holders for the hands, hereinafter referred to as handles, over which a controlling force while driving
Ersatzblatt] vorgegeben wird. In horizontaler Geradeausfahrt liegt ein Druckpunkt für die Hände vor einem Auftriebsdruckpunkt. Ein Druckpunkt für die Füße liegt hinter dem Auftriebsdruckpunkt. Eine Krafteinleitung ist abwärts. Ein Fahrer steht in Fahrtrichtung. Durch eine periodisch wechselnde Belastung zwischen Händen und Füßen, ähnlich eines Wippens oder Springens, erzeugt der Flügel sowohl Auftrieb als auch Vortrieb in ausreichendem Maße, um die Fahrt fortzusetzen. spare blade] is specified. When driving horizontally straight ahead, a pressure point for the hands is in front of a lift pressure point. A pressure point for the feet is behind the buoyancy pressure point. A force application is downwards. A driver stands in the direction of travel. Through a periodically alternating load between the hands and feet, similar to a seesaw or jump, the wing generates both lift and propulsion in sufficient quantities to continue the journey.
Eine weitere Ausbildung ist die, dass das Fahrzeug einen Abstand zwischen den Mittelpunkten der Hände entlang einer Querachse aufweist. Dadurch ist eine optimale Kontrolle entlang der Längsachse sichergestellt. Ein Lenken nach links und rechts und ein Verhindern des seitlichen Umstürzens ist dann über die Arme ermöglicht, und muss nicht über die Füße bewirkt werden. Dadurch können die Beine sich auf die Hauptaufgabe, Erzeugen von Vortrieb konzentrieren. Another embodiment is that the vehicle is spaced between the centers of the hands along a transverse axis. This ensures optimal control along the longitudinal axis. Steering to the left and right and preventing lateral tipping is then possible via the arms and does not have to be effected via the feet. This allows the legs to focus on the main task of generating propulsion.
Vorteilhaft für die Erzeugung von Vortrieb ist eine definierte Dämpfung der Kippung des Fahrzeugs um eine Querachse. Drücken die Hände kippt das Fahrzeug nach vorne, belasten die Füße, kippt das Fahrzeug nach hinten. Kippt das Fahrzeug zu schnell, oder zu langsam reicht der Erzeugte Vortrieb nicht aus. Die Dämpfung kann über einen Rumpf mit Leitwerk eingestellt werden. A defined damping of the tilting of the vehicle about a transverse axis is advantageous for generating propulsion. Squeezing the hands tilts the vehicle forward, straining the feet tilts the vehicle backwards. If the vehicle tilts too quickly or too slowly, the generated propulsion is not sufficient. The damping can be adjusted via a fuselage with tail unit.
Dämpfung kann auch erzeugt werden, bei Verwendung von nur einem Flügel ohne Rumpf und ohne Leitwerk mit einer Biegung des Flügels nach hinten oder vorne. Die Biegung soll größer fünfundzwanzig Prozent der Flügelbreite sein. D.h. die Flügelhinterkante ist außen z.B. um fünfundzwanzig Prozent der Flügelbreite gegen die Mitte nach hinten versetzt oder umgekehrt. Bei kleineren Biegungen kann kein brauchbarer Vortrieb erzeugt werden. Es ermöglicht den Entfall von Rumpf und Höhenruder. Dampening can also be created using only a wing with no fuselage and no tailplane with a backward or forward sweep of the wing. The bend should be greater than twenty-five percent of the wing width. This means that the trailing edge of the wing is offset by twenty-five percent of the wing width towards the center or vice versa. With smaller bends no usable propulsion can be generated. It allows the fuselage and elevator to be eliminated.
Zur Feinabstimmung kann der Flügel durch kleinere als üblich Rumpf- mit Höhenruder Konstruktionen unterstützt sein. Auch das Anbringen der Höhenruder an der oder den Stützen ist zielführend. For fine tuning, the wing can be supported by smaller than usual fuselage with elevator constructions. Attaching the elevator to the support or supports is also expedient.
Der Auftrieb eines Flügels im Wasser wächst mit seiner Tauchtiefe. The lift of a wing in the water increases with its diving depth.
Ein Problem eines Flügels der eine Spitze in seiner Mitte zur Querachse besitzt ist, dass beim Fahren knapp unter der Wasseroberfläche in Richtung Oberfläche, z.B. am Ende des Aufschwungs oder bei einer Wasserwelle seine Spitze, aus dem Wasser kommt. Dann saugt der Flügel Luft an und verliert seinen Auftrieb. Es kommt zum Absturz. Eine Lösung des Problems ist, dass eine gerade Flügelvorderkante eingesetzt wird. Kommt die Flügelmitte in die Nähe der Wasseroberfläche, verringert sich der Auftrieb dergestalt, dass der Flügel nicht weiter in Richtung Wasseroberfläche fährt und die Wasseroberfläche wird nicht durchfahren. Ein Absturz ist verhindert. A problem with a wing that has a tip in its center to the transverse axis is that when driving just below the water surface towards the surface, e.g. at the end of the lift or in a water wave, its tip comes out of the water. Then the wing sucks in air and loses its lift. It crashes. One solution to the problem is to use a straight wing leading edge. If the center of the wing comes close to the water surface, the lift is reduced in such a way that the wing does not move further in the direction of the water surface and the water surface is not passed. A crash is prevented.
Das Fahrzeug ist sehr agil. Sprünge aus dem Wasser sind möglich. Es können Drehungen um die Querachse und um die Hochachse gemacht werden. Will man auf dem Flügel seitlich über das Wasser gleiten ist es hilfreich, wenn die Flügelenden nach oben gebogen sind. The vehicle is very agile. Jumps out of the water are possible. It can be turned around the transverse axis and around the vertical axis. If you want to glide sideways over the water on the wing, it is helpful if the wing tips are bent upwards.
Soll rückwärts über die Wasseroberfläche gerutscht werden ist es von Vorteil, wenn eine konvexe Flügelunterseite verwendet wird. Ein Beispiel ist das Profil SD6060. If you want to slide backwards over the water surface, it is advantageous if a convex underside of the wing is used. An example is the SD6060 profile.
Ersatzblatt Eine kostengünstige Variante ist, wenn Flügel, Mast, Rumpf und Höhenleitwerk und wahlweise Verbindungsstück von foil surfern mit einer Aufnahme für die Füße und Hände verbunden werden. Dann muss der Umfang Flügel, Rumpf, Leitwerk, Mast und Verbindungsstück von Windsurf , Kitesurf oder Wingsurfen nicht noch einmal erworben werden. Die Verbindung kann sein: z.B. 1 or 2 x US-Box, Tuttlebox, Powerbox). Verwendung mit einem verkürzten Rumpf oder kleinerem oder entferntem Höhenruder ist möglich. spare blade A cost-effective variant is when the wings, mast, fuselage and tailplane and optional connecting piece of foil surfers are connected to a holder for feet and hands. Then the scope of wings, fuselage, tail unit, mast and connection piece from windsurfing, kitesurfing or wingsurfing does not have to be purchased again. The connection can be: eg 1 or 2 x US-Box, Tuttlebox, Powerbox). Use with a shortened fuselage or smaller or removed elevator is possible.
Die Kraft und Momenteinleitung der Griffe in die Mitte zur Querachse der Aufnahme für die Füße, hat den Vorteil einer gleichmäßigen Deformation des Geräts. Wenn die Konstruktion, den Flügel mit zwei Stützen hält, ist ein Problem der Griffe, dass sie durch ihre langen Hebel Torsionsmomente einleiten. Sind die Griffe außen an den Stützen angebracht, was geometrisch naheliegend wäre, verwinden sie das Gerät. Dadurch deformiert sich der Flügel. Werden Kräfte und Momente mittig in die Aufnahme für die Füße eingeleitet, ergibt sich eine symmetrische Deformation, die den Flügel nicht belastet. The force and torque transmission of the handles in the middle to the transverse axis of the mount for the feet has the advantage of a uniform deformation of the device. If the construction holds the wing with two supports, one problem with the handles is that they introduce torsional moments through their long levers. If the handles are attached to the outside of the supports, which would be geometrically obvious, they twist the device. This deforms the wing. If forces and moments are introduced centrally into the mount for the feet, a symmetrical deformation results that does not load the wing.
Eine andere Ausprägung trägt nur ein Stück Stütze. Diese bietet weniger Wasserwiderstand und erzeugt noch geringere Herstellkosten. Another form carries only a piece of support. This offers less water resistance and generates even lower manufacturing costs.
Es können auch zwei Stützen ausgebildet sein. Zwei Stützen haben den Vorteil, dass sie besser die Torsion der Stütze um die Hochachse abfangen können als eine Stütze. Das ist vorteilhaft, wenn mit hohen unsymmetrischen Krafteinleitungen gefahren wird. Beispiel sind Sprünge und schnelle Drehungen. Auch der Flügel ist wesentlich weniger belastet und kann leichter, dünner und kostengünstiger hergestellt werden. Durch die geringere Belastung kann das Fahrzeug, insbesondere der Flügel aus Materialien mit weniger Festigkeit hergestellt werden. Spritzguss mit faserverstärkten Kunststoffen ersetzt Faserverbundwerkstoffe (z.B. Karbonlaminat). Two supports can also be formed. Two supports have the advantage that they can absorb the torsion of the support around the vertical axis better than one support. This is advantageous when driving with high asymmetrical force transmissions. Examples are jumps and quick turns. The wing is also significantly less stressed and can be made lighter, thinner and cheaper. Due to the lower load, the vehicle, in particular the wing, can be made of materials with less strength. Injection molding with fiber-reinforced plastics replaces fiber composite materials (e.g. carbon laminate).
In einer Ausführung trägt das Fahrzeug keine Schwimmkörper. Es ist nicht aus dem Wasser startbar. Es trägt schwimmend keinen Menschen. Durch die Verwendung von Schwimmkörpern kann das behoben werden. Diese können einem Surfbrett ähneln, können aber auch einen Katamaran darstellen. Vorteilhaft ist auch ein hoher schmaler Rumpf, da dieser die Bewegung des Geräts ermöglicht, die zum Starten aus dem Wasser benötigt wird. In one embodiment, the vehicle does not carry any floats. It is not water launchable. When swimming, it carries no human being. This can be remedied by using floats. These can resemble a surfboard, but can also represent a catamaran. A tall, narrow hull is also beneficial as it allows for the movement of the unit needed for water launch.
Problematisch ist, dass der Mensch wenig Energie bereitstellt und es eine hohe Anforderung ist den benötigten Auftrieb dynamisch zu erzeugen. Es gibt unter Wasser aber die Möglichkeit statischen Auftrieb zu erzeugen. Um mehr Kunden zu erreichen ist es sinnvoll langsamer zu fahren, da das weniger Energie benötigt. In dem Fall werden die Flügel größer. Das entstehende Volumen erzeugt statischen Auftrieb. Das Fahrzeug kann so ausgestaltet werden, dass ein großer Teil des benötigten Auftriebs als statischer Auftrieb zur Verfügung steht. Dieses Volumen kann beispielsweise im Flügel sein. Der Fahrer muss dann den Rest des Auftriebs als dynamischen Auftrieb erzeugen. So kann mit wenig Energie gefahren werden. The problem is that humans provide little energy and it is a great challenge to generate the required lift dynamically. Under water, however, there is the possibility of generating static buoyancy. In order to reach more customers, it makes sense to drive more slowly, as this requires less energy. In this case, the wings become larger. The resulting volume generates static buoyancy. The vehicle can be designed in such a way that a large part of the required lift is available as static lift. This volume can be in the wing, for example. The rider then has to generate the rest of the lift as dynamic lift. So you can drive with little energy.
Eine Ausgestaltung ermöglicht die kompakte und einfache Form, bestehend aus weniger als 4 Hauptteilen. Das spart Kosten (Flügel, Griff und Grundkörper). An embodiment allows for the compact and simple form consisting of less than 4 main parts. This saves costs (wings, handle and base body).
Ersatzblatt Das Gerät ist dann dergestalt kompakt, dass es ähnlich eines Rucksacks auf dem Rücken zu Fuß oder mit dem Fahrrad transportiert werden kann. spare blade The device is then so compact that it can be transported on foot or by bicycle like a backpack on the back.
Eine weitere Ausgestaltung ist, dass es neben dem Antrieb durch Menschenkraft mit flapping wing propulsion einen Hilfsantrieb gibt. Dieser kann durch Menschenkraft erzeugt werden. Dieser kann elektrisch sein. Dieser ist im Wasser oder in der Luft. Dieser kann eine Flosse oder ein Propeller sein. Dieser kann eine Startgeschwindigkeit erzeugen. Dieser kann eine Stabilisierungsfunktion durch stärkeren oder schwächeren Antrieb haben (ähnlich einem Segway oder Hoverboard). Kippt das Fahrzeug unkontrolliert nach vorne erzeugt der Antrieb mehr Vortrieb. Kippt das Fahrzeug unkontrolliert nach hinten wird die Antriebskraft reduziert. A further embodiment is that there is an auxiliary drive in addition to the drive by human power with flapping wing propulsion. This can be generated by human power. This can be electric. This one is in the water or in the air. This can be a fin or a propeller. This can generate a starting speed. This can have a stabilization function by means of a stronger or weaker drive (similar to a Segway or hoverboard). If the vehicle tilts forward in an uncontrolled manner, the drive generates more propulsion. If the vehicle tilts backwards in an uncontrolled manner, the driving force is reduced.
Bei der Ausgestaltung ist die Wahl der richtigen Stützenlänge fünfunddreißig bis fünfundachtzig cm. Da das Fahrzeug um die Querachse pendelt und der Drehpunkt der Bewegung im Bereich der Füße des Fahrers liegt verändert der Flügel in Abhängigkeit von der Pendelbewegung seine Relativgeschwindigkeit gegen den Fahrer. Bei Belastung ist der Flügel schneller. Bei Entlastung ist der Flügel langsamer. Sind die Stützen zu kurz oder zu lang müssen ungeeignete Flügelspannweiten eingesetzt werde. Eine Harmonisierung ist nicht möglich. When designing, choosing the right support length is thirty-five to eighty-five cm. Since the vehicle oscillates about the transverse axis and the pivot point of the movement is in the area of the driver's feet, the wing changes its relative speed against the driver depending on the pendulum movement. When loaded, the wing is faster. When unloading, the wing is slower. If the supports are too short or too long, unsuitable wingspans must be used. Harmonization is not possible.
Bisher wurden ähnliche Geräte aus Faserverbundwerkstoffen hergestellt. Das ist kostenintensiv. Aufgrund seiner geometrischen Einfachheit lässt sich das Gerät so formen, dass es in Spritzgusswerkzeugen hergestellt werden kann. Materialien können sein: faserverstärkter Kunststoff oder Aluminium. Until now, similar devices have been made from fiber composite materials. This is expensive. Due to its geometric simplicity, the device can be shaped in such a way that it can be manufactured in injection molding tools. Materials can be: fiber-reinforced plastic or aluminum.
Eine Steuerung nach links und rechts kann ohne Kinematik ausgebildet sein. Die Lenkung erfolgt über ein nachlaufendes (unbewegliches) Seitenleitwerk (Stütze) und Gewichtsverlagerung. Das Seitenleitwerk ist dergestalt nachlaufend, dass der Mittelpunkt der Seitenführung in horizontaler Fahrtrichtung hinter dem Mittelpunkt des Auftriebs (Schwerpunkt) liegt. Die Funktion ist ähnlich der Lenkung bei einem Wellensurfbrett. f) Ausführungsbeispiele Control to the left and right can be designed without kinematics. The steering takes place via a trailing (immovable) vertical stabilizer (strut) and weight shifting. The vertical tail is trailing in such a way that the center of the lateral guidance in the horizontal direction of travel is behind the center of lift (centre of gravity). The function is similar to steering a wave surfboard. f) exemplary embodiments
Fig 1 : zeigt einen Prototypen. Der Vortrieb wird vom Fahrer erzeugt. Das Fahrzeug hat keine externe Vortriebsquelle. Figure 1: shows a prototype. The propulsion is generated by the driver. The vehicle has no external propulsion source.
Fig2: schematische Darstellung des Fahrzeugs mit den für den Vortrieb wichtigen Kräften Fig2: Schematic representation of the vehicle with the forces important for propulsion
Fig.3: Erklärung der Methode des Vortriebs Fig.3: Explanation of the propulsion method
Fig 4: Unterschied in der Bewegung zum Stand der Technik Fig 4: Difference in movement from the prior art
Fig 5: kinematische Bauteile im Stand der Technik (64, 65, 66, 67) Fig. 5: kinematic components in the prior art (64, 65, 66, 67)
Fig.6: Beispiel für einen nach Hinten gebogenen Flügel Fig.6: Example of a wing bent backwards
Ersatzblatt Fig7: Ausformungen der Lösung. Lösungen mit ein oder zwei Stützen spare blade Fig7: Shapes of the solution. Solutions with one or two supports
Fig.8: erfolgt der Start nicht aus dem Wasser, ist es vorteilhaft, wenn das Gerät nach hinten kurz ist. Das ist insbesondere dann gegeben, wenn Rumpf (90) und Höhenleitwerk klein oder nicht vorhanden sind. Ein langer Rumpf (90) mit Leitwerk wird beim Start, der nicht aus dem Wasser erfolgt, leicht beschädigt. Fig.8: If the start is not from the water, it is advantageous if the device is short at the back. This is particularly the case when the fuselage (90) and tailplane are small or non-existent. A long fuselage (90) with empennage is easily damaged during non-water takeoff.
Fig.9: um eine Dämpfung der Kippung um die Querachse (85) zu gewährleisten sind verschiedene Lösungen von Rumpf und Leitwerksanordnungen gezeigt. (121 ) zeigt einen einzelnen Rumpf mit einem Leitwerk. (122a und 122b) sind kleine Rumpf und Leitwerkasanordnungen an den Enden der Hauptauftriebsgeometrie. (123) zeigt ein Höhenleitwerk zwischen den Stützen (50a und 50b). Fig. 9: to ensure a damping of the tilting about the transverse axis (85), different solutions of fuselage and tail arrangements are shown. (121) shows a single fuselage with one tail unit. (122a and 122b) are small fuselage and tailplane assemblies at the ends of the main lift geometry. (123) shows an elevator between the supports (50a and 50b).
Fig.10: Nachteil eines Langen Rumpfes (90). Verliert das Höhenleitwerk, welches an einem langen Rumpf (90) befestigt ist bei Einfahrt in den Abschwung den Kontakt zum Wasser (39), reduziert sich die Kraft (41 ) dergestalt, dass das Fahrzeug nach vorne umkippt (42). Fig.10: Disadvantage of a long trunk (90). If the tailplane, which is attached to a long fuselage (90), loses contact with the water (39) when entering the downswing, the force (41) is reduced in such a way that the vehicle tips over forward (42).
Fig.1 1 : Ausführungen des Fahrzeugs aus wenigen Bauteilen. Dreiteilig aus Griffen (51a und 51 b), einem Grundkörper mit zwei Stützen (45) und einer Hauptauftriebsgeometrie (52). Dreiteilig mit einem Grundkörper mit einer Stütze (44). Einteilig (43) und kostengünstig mit einer Stütze. Fig.1 1: versions of the vehicle from a few components. Three parts consisting of handles (51a and 51b), a base body with two supports (45) and a main buoyancy geometry (52). Three-piece with a base body with a support (44). One piece (43) and inexpensive with a support.
Fig.12: Eine kostengünstige Ausbildung des Fahrzeugs ist die Verbindung eines Oberteils (51), bestehend aus einem Stück, welches Griffe (51a, 51 b) und Standfläche (53) beinhaltet, verbunden mit einem Unterteil, bestehend aus Hauptauftriebsgeometrie (52) Rumpf (101 ) und Höhenruder (102) und Mast (100) mit Befestigung (103). Fig.12: A cost-effective design of the vehicle is the connection of an upper part (51), consisting of one piece, which includes handles (51a, 51b) and standing surface (53), connected to a lower part, consisting of the main lift geometry (52) fuselage (101) and elevator (102) and mast (100) with attachment (103).
Fig 13: das Torsionsmoment (111 ) auf die Aufnahme für die Füße (53) erzeugt durch die Kraft (55) auf die Griffe, wird gleichmäßig in die Stützen (50a, 50b) eingeleitet. 13: the torsional moment (111) on the mount for the feet (53) generated by the force (55) on the handles is introduced uniformly into the supports (50a, 50b).
Fig.14: Ausbildung des Fahrzeugs mit Antrieb, welcher einen Propeller in der Luft (182) oder im Wasser (181 ) antreibt. Fig.14: Formation of the vehicle with a drive which drives a propeller in the air (182) or in the water (181).
Fig.15: beschrieben wird eine geeignete Geometrie, die das Durchstechen des Flügels, durch die Wasseroberfläche erschwert. Fig.15: A suitable geometry is described that makes it difficult for the wing to penetrate the water surface.
Fig.16: ein von unten konvexer Flügel (52) erleichtert das rückwärts (58) über die Wasseroberfläche (39) Gleiten. Ist die Tragfläche konkav schneidet sie häufiger ins Wasser ein und beendet die Gleitphase. Fig.16: a wing (52) convex from below makes it easier to slide backwards (58) over the water surface (39). If the wing is concave, it cuts into the water more often and ends the gliding phase.
Fig.17: mögliche Ausführungen von Schwimmkörpern, die einen Start aus dem Wasser ermöglichen sollen. Fig.17: Possible designs of floating bodies that should enable a start from the water.
Figur 2 zeigt eine Ausführung des Fahrzeugs. Eine Hauptauftriebsgeometrie, wahlweise ein Flügel (52), ist über ein oder mehrere Verbindungselemente (50a, 50b), Stützen, verbunden mit einer Aufnahme (53) für die Füße, z.B. eine Standfläche. Diese ist verbunden über ein oder mehrere Verbindungselemente mit einem oder mehreren Griffen für die Hände (51a, 51 b). Die Verbindungen sind starr ausgeführt. Es gibt keine Kinematik oder gewollt flexible Teile. Figure 2 shows an embodiment of the vehicle. A main lifting geometry, optionally a wing (52), is connected via one or more connecting elements (50a, 50b), supports, to a receptacle (53) for the feet, e.g. a standing surface. This is connected via one or more connecting elements with one or more grips for the hands (51a, 51b). The connections are rigid. There are no kinematics or intentionally flexible parts.
Ersatzblattl Es wirken Kräfte. Es gibt die Auftriebskraft (56) der Hauptauftriebsgeometrie (52). Dem gegenüber stehen die Kräfte 54a, 54b unter den Füßen und die Kräfte (55a, 55b), die durch die Hände übertragen werden. replacement sheet Forces are at work. There is the lift force (56) of the main lift geometry (52). On the other hand, there are the forces 54a, 54b under the feet and the forces (55a, 55b) transmitted through the hands.
Figur 3 erklärt die Methode zur Erzeugung des Vortriebs. Diese orientiert sich am Prinzip des Vogelfluges. Beim Abschwung wird durch Belastung Vortrieb erzeugt. Beim Aufschwung wird entlastet. Figure 3 explains the method of generating propulsion. This is based on the principle of bird flight. During a downswing, the load generates propulsion. When the upswing is relieved.
Die Bewegung ist periodisch. Es gibt vier Hauptzustände (30,31 ,32,33). Der Flügel (52) wird auf einer Bewegungslinie (40), diese kann eine Sinuslinie sein, unter der Wasseroberfläche (39) geführt. The movement is periodic. There are four main states (30,31,32,33). The wing (52) is guided on a line of movement (40), which can be a sinusoidal line, under the water surface (39).
In Position 30 (30) leitet der Fahrer eine Kraft nach unten (55) in den Griff (51 ) ein. Der Einleitungspunkt dieser Kraft liegt vor dem Druckpunkt der Auftriebskraft (56). Die Kraft 55 senkt die Nase des Fahrzeugs nach unten. In position 30 (30), the driver initiates a downward force (55) into the handle (51). The point of introduction of this force is before the pressure point of the buoyancy force (56). The force 55 lowers the nose of the vehicle down.
Ist Position 31 erreicht, vergrößert der Fahrer die Kraft (54) unter den Füßen. Diese liegt hinter dem Druckpunkt der Auftriebskraft (56). Das Fahrzeugt kippt zurück, die Nase steigt nach oben. Das Fahrzeug hat eine Dämpfung der Kippung um die Querachse (85) durch die Ausbildung der Gegenkraft (55) und durch seine spezielle Geometrie. Da die Kraft (54) die Hauptauftriebsgeometrie (52) senkrechtabwärts drückt und vorwärts schiebt, beschleunigt das Fahrzeug (Abschwung). When position 31 is reached, the driver increases the force (54) under their feet. This is behind the pressure point of the buoyancy force (56). The vehicle tilts back, the nose rises. The vehicle has a damping of the tilting about the transverse axis (85) through the formation of the counterforce (55) and through its special geometry. As the force (54) pushes the main lift geometry (52) vertically down and forward, the vehicle accelerates (downswing).
In Position 33 (33) steigt das Fahrzeug in Richtung Wasseroberfläche (39). Die Kraft (54) ist reduziert. Die Kraft (55) ist dergestalt, dass sie die Nase des Fahrzeugs nach unten steuert. In position 33 (33) the vehicle rises towards the water surface (39). The force (54) is reduced. The force (55) is such that it controls the nose of the vehicle down.
Das Fahrzeug nimmt mehr Energie auf als es durch seine Reibung verliert. Die Geschwindigkeit kann vergrößert werden. The vehicle absorbs more energy than it loses through friction. The speed can be increased.
Dies ist eine sich wiederholende Bewegung. This is a repetitive movement.
Figur 4 zeigt den Unterschied zwischen der hier vorgeschlagenen Lösung und dem Stand der Technik „Aquaskipper“. Figure 4 shows the difference between the solution proposed here and the prior art "Aquaskipper".
Bei der hier vorgeschlagenen Lösung liegt die Auftriebskraft (56) zwischen den Kräften (55) und (54). Bei Übergewicht der Kraft (54) wird der Flügel (52) nach vorne (60) bewegt. Er gewinnt relativ zum Fahrzeug an Geschwindigkeit. In the solution proposed here, the buoyancy force (56) lies between the forces (55) and (54). If the force (54) is overweight, the wing (52) is moved forward (60). It gains speed relative to the vehicle.
Beim Stand der Technik „Aquaskipper“ liegen die Kräfte (54 und 55) vor der Auftriebskraft (56). Bei Übergewicht der Kraft (54) wird der Flügel (52) nach Hinten (61 ) bewegt. Er verliert relativ zum Fahrzeug an Geschwindigkeit. In the state of the art "Aquaskipper" the forces (54 and 55) are before the buoyancy force (56). If the force (54) is overweight, the wing (52) is moved backwards (61). He loses speed relative to the vehicle.
Fig 13 zeigt eine Ausbildung, die die Kraft (55) auf die Griffe (51 a, 51 b) und das dadurch auf die Standfläche (53) wirkende Moment (111 ) mittig (110) in die Standfläche (53) einleitet und gleichmäßig auf die Stützen (50a, 50b) verteilt. 13 shows an embodiment that introduces the force (55) on the handles (51a, 51b) and the resulting moment (111) acting on the base (53) centrally (110) in the base (53) and uniformly the supports (50a, 50b) distributed.
Fig 2 ist eine diesbezüglich unvorteilhafte Ausführung. Durch unsymmetrische Krafteinleitung auf die Griffe (51a, 51b) wird die Standfläche (53) stark verwunden. Die Verwindung wird über die Stützen (50a, 50b) auf den Flügel (52) weitergegeben. Das hat ungewollten Einfluss auf die Fahreigenschaften. 2 is an embodiment that is disadvantageous in this regard. The standing surface (53) is severely twisted by asymmetrical application of force to the handles (51a, 51b). The torsion is passed on to the wing (52) via the supports (50a, 50b). This has an unwanted influence on the driving characteristics.
Ersatzblatt Fig. 15: je größer die Tauchtiefe eines Flügels, desto größer der Auftrieb. spare blade Fig. 15: the greater the diving depth of a wing, the greater the lift.
Ist die Hauptauftriebsgeometrie ein Flügel (52) ist es sinnvoll ihn nicht spitz auszuführen. Nähert er sich der Wasseroberfläche (71 ) wird seine Spitze (72) durch den großen Auftrieb in Entfernung (75) von der Spitze (72) durch die Wasseroberfläche (71 ) geschoben. Der herrschende Unterdrück saugt Luft an, sodass der Auftrieb sich stark reduziert. Das Fahrzeug fällt nach unten. Es kommt zum Absturz. If the main lift geometry is a wing (52), it makes sense not to make it pointed. When it approaches the water surface (71), its tip (72) is pushed through the water surface (71) by the great buoyancy at a distance (75) from the tip (72). The prevailing negative pressure sucks in air, so that the buoyancy is greatly reduced. The vehicle falls down. It crashes.
Ist die Vorderkante (73) des Flügels (52) gerade, verringert sich bei Annäherung an die Wasseroberfläche (71 ) sein Auftrieb (74), sodass es seltener vorkommt, dass der Flügel durch die Wasseroberfläche fährt und Luft saugt. Abstürze sind dadurch weniger häufig. If the leading edge (73) of the wing (52) is straight, its buoyancy (74) decreases as it approaches the water surface (71), so that the wing rarely passes through the water surface and sucks air. This means that crashes are less frequent.
Ersatzblatt Bezeichnungsliste (Bestandteil der Beschreibung) spare blade Designation list (part of the description)
30 horizontale Fahrposition oberer Totpunkt 30 horizontal driving position top dead center
31 Position Nase nach unten, Abschwung 31 position nose down, downswing
32 horizontale Fahrposition unterer Totpunkt 32 horizontal driving position bottom dead center
33 Position Nase nach unten, Aufschwung 33 position nose down, upswing
34 Abstand hinterer Druckpunkt vom Auftriebsdruckpunkt a 34 Distance between rear pressure point and lift pressure point a
35 Abstand vorderer Drcukpunkt vom Auftriebsdruckpunkt b 35 Distance front pressure point from lift pressure point b
39 Wasseroberfläche 39 water surface
40 Bewegungslinie des Geräts 40 line of movement of the device
41 Kraft am Höhenruder 41 Elevator power
42 Kippmoment nach vorne 42 forward tilting moment
43 a Beispiel für eine Ausführung 43 a Example of an execution
43 b Beispiel für eine Ausführung 43 b Example of an execution
43 c Beispiel für eine Ausführung 43 c example of execution
44 Grundkörper bestehend aus einer Stütze, der Standfläche und der Zuführung zu den Griffen44 Basic body consisting of a support, the base and the feed to the handles
45 Grundkörper aus zwei Stützen und der Standfläche 45 Basic body consisting of two supports and the base
48 Fahrzeug bestehend aus einem Stück 48 vehicle consisting of one piece
50 Stütze 50 prop
51 Griff 51 handle
52 Hauptauftriebsgeometrie, Flügel 52 main lift geometry, wing
53 Grundkörper, Standfläche 53 basic body, base
54, 54a, 54b Kraft durch Füße, hinterer Druckpunkt (Fuß) 54, 54a, 54b Power through feet, rear pressure point (foot)
55, 55a, 55b Kraft durch Hände, vorderer Druckpunkt (Hand) 55, 55a, 55b Hand Power, Front Pressure Point (Hand)
56 Auftriebskraft 56 buoyancy
57 Tragflächenprofiel 57 airfoil
58 Bewegungsrichtung des Fahrzeugs ist rückwärts 58 The direction of movement of the vehicle is backwards
59 konvexe Unterseite des Flügels 59 convex underside of wing
60 Bewegung des Tragflügels relativ zum Schwerpunkt in horizontaler Richtung nach vorne 60 Forward horizontal movement of the wing relative to the center of gravity
Ersatzblatt Bewegung des Tragflügels relativ zum Schwerpunkt in horizontaler Richtung nach hinten der hinteren Druckpunkt liegt um A hinter dem Auftriebsdruckpunkt der hinteren Druckpunkt liegt um B vor dem Auftriebsdruckpunkt Knickgelenk (Feder, Puffer, flexibles Teil) biegsame Lenkerstange Gelenk Gelenk zum Bewegen des Lenkers Wasseroberfläche mittige Spitze der Tragfläche mehrheitlich gerade Vorderkante der Tragfläche kleine Auftriebskraft große Auftriebskraft maximal sinnvolle Durchbiegung der Vorderkante minimal sinnvolle Länge der Vorderkante Tragflächenbreite Strecke s: Biegung der Hinterkante des Flügels um die Achse 84 zurück Flügelhinterkante Profiltiefe Höhe c der Griffe über den Fußsohlen Biegeachse, Hochachse Querachse Höhenruder oder Ende des Rumpfs berührt Startpunkt an Land Mast Rumpf Höhenleitwerk Verbindungsstück Griffe sind mittig an der Standfläche angebracht spare blade Movement of the wing relative to the center of gravity in a horizontal direction backwards the rear center of effort is behind the center of lift by A the center of effort is in front of the center of lift by B articulated joint (spring, buffer, flexible part) flexible link rod joint joint for moving the handlebar water surface central tip of the Wing mostly straight leading edge of the wing small lift force large lift force maximum sensible deflection of the leading edge minimum sensible length of the leading edge wing width distance s: bending of the trailing edge of the wing around the axis 84 back wing trailing edge profile depth height c of the handles over the soles of the feet bending axis, vertical axis transverse axis elevator or end of fuselage touches starting point on land Mast Fuselage Tailplane Connector Handles are centered on base
Ersatzblatt Moment ein Stück Rumpf und ein Stück Höhenruder a Höhenruder links b Höhenruder rechts Das Höhenruder sitzt zwischen den Stützen Schwimmkörper flach möglicherweise in Form eines Surfboards Schwimmkörper als Katamaran Schwimmkörper hoch und schmal ermöglicht eine wippende Bewegung Antriebsschraube im Wasser Luftschraube das rechte Flügelende ist nach oben gebogen das linke Flügelende ist nach oben gebogen spare blade Moment a piece of fuselage and a piece of elevator a Elevator left b Elevator right The elevator sits between the supports Float flat possibly in the form of a surfboard Float as a catamaran Float high and narrow allows a seesaw motion Drive screw in the water Propeller the right wing tip is bent upwards the left wing tip is bent upwards
Ersatzblat spare sheet

Claims

Ansprüche: Expectations:
1) Ein Wasserfahrzeug, zum Transport eines Menschen oberhalb des Wassers, mit einer Hauptauftriebsgeometrie unter Wasser. Diese besteht aus einem Flügel (52), oder mehreren, die starr miteinander verbunden sind. Durch Auf- und Abbewegung dieser Hauptauftriebsgeometrie durch den Menschen wird Vortrieb und Auftrieb erzeugt. 1) A watercraft for transporting a person above water, with a main buoyancy geometry under water. This consists of a wing (52), or more, which are rigidly connected. Propulsion and buoyancy are generated by man moving this main buoyancy geometry up and down.
Die Hauptauftriebsgeometrie ist über mindestens eine Stütze (50) mit einer Aufnahme für die Füße (53) über Wasser für den Fahrer starr verbunden. Das Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass es zur Erzeugung des Vortriebs kein kinematisches Element (64, 65, 66) benötigt. Die Konstruktion besitzt Aufnahmen für die Hände, Griffe (51, 51a, 51 b), über die eine steuernde Kraft (55, 55a, 55b) für die Hände, welche in vertikaler Richtung während der Fahrt vorgegeben wird. In horizontaler Geradeausfahrt liegt eine Kraft (55, 55a, 55b) für die Hände in Fahrtrichtung vor einem Druckpunkt der Auftriebskraft (56). Eine Kraft für die Füße (54, 54a, 54b) liegt in Fahrtrichtung hinter dem Druckpunkt der Auftriebskraft. Eine Krafteinleitung ist abwärts. Ein Fahrer steht in Fahrtrichtung. The main buoyancy geometry is rigidly connected via at least one support (50) to a mount for the driver's feet (53) above water. The vehicle is characterized in that it does not require a kinematic element (64, 65, 66) to generate propulsion. The construction has holders for the hands, handles (51, 51a, 51b) via which a controlling force (55, 55a, 55b) for the hands, which is preset in the vertical direction while driving. When driving horizontally straight ahead, there is a force (55, 55a, 55b) for the hands in the direction of travel in front of a pressure point of the lift force (56). A force for the feet (54, 54a, 54b) lies behind the pressure point of the buoyancy force in the direction of travel. A force application is downwards. A driver stands in the direction of travel.
In einer bevorzugten Ausführung dergestalt, dass die Kraft für die Hände (55, 55a, 55b), der Mittelpunkt der Aufnahmen für die Hände, Griffe (51a, 51b), in konstanter Horizontalfahrt zwanzig bis siebzig cm (35) in Fahrtrichtung vor dem Druckpunkt der Auftriebskraft (56) liegt und gleichzeitig die Kraft für die Füße (54, 54a, 54b) minus zehn bis plus zwanzig cm (34) in Fahrtrichtung hinter dem Druckpunkt der Auftriebskraft (56) liegt und die Kraft für die Hände (55, 55a, 55b) in Horizontalfahrt vierzig bis hundertzehn cm (83) in Fahrtrichtung über den Fußsohlen liegt. In a preferred embodiment such that the force for the hands (55, 55a, 55b), the center of the holders for the hands, handles (51a, 51b), in constant horizontal travel twenty to seventy cm (35) in the direction of travel in front of the pressure point of the buoyancy force (56) and at the same time the force for the feet (54, 54a, 54b) is minus ten to plus twenty cm (34) in the direction of travel behind the pressure point of the buoyancy force (56) and the force for the hands (55, 55a , 55b) is forty to one hundred and ten cm (83) above the soles of the feet when driving horizontally.
2) Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es einen minimalen Abstand zwischen den Mittelpunkten der Griffe (51 , 51a, 51b) von größer einundvierzig cm hat. 2) Vessel according to claim 1, characterized in that it has a minimum distance between the centers of the handles (51, 51a, 51b) of greater than forty-one cm.
3) Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es zur Dämpfung der Kippung um die horizontale senkrecht zur Fahrtrichtung Querachse (85), mehrere starr gekoppelte Flügel (52) trägt. Beispielsweise ausgeführt als ein Hauptflügel mit Rumpf und Höhenleitwerk (121). 3) Watercraft according to Claim 1, characterized in that it carries a plurality of rigidly coupled wings (52) to dampen the tilting about the horizontal transverse axis (85) perpendicular to the direction of travel. For example, designed as a main wing with fuselage and tailplane (121).
4) Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es nur einen Flügel (52) verwendet. 4) Vessel according to claim 1, characterized in that it uses only one wing (52).
In einer bevorzugten Ausführung hat er eine Biegung in horizontaler Ebene, größer fünfundzwanzig Prozent der Flügelbreite (82). D.h. die Flügelhinterkante (81) ist mindestens um fünfundzwanzig Prozent der Flügelbreite (82) gegen die Mitte versetzt. In a preferred embodiment, it has a bow in the horizontal plane greater than twenty-five percent of the blade width (82). That is, the wing trailing edge (81) is offset from the center by at least twenty-five percent of the wing width (82).
In einer bevorzugten Ausführung hat der Flügel (52) zur Feinabstimmung kleinere als üblich Rumpf- mit Höhenruder Konstruktionen (122). Rumpflänge kleiner fünfundzwanzig cm hinter der Hinterkante des Flügels (52) und Höhenrudergrößen kleiner hundert Quadratzentimeter. In einer bevorzugten Ausführung sind Höhenruder (123) an mindestens einer Stütze (50, 50a, 50b) angebracht. In a preferred embodiment, the wing (52) has smaller than usual fuselage and elevator structures (122) for fine tuning. Fuselage length less than eight inches behind the trailing edge of the wing (52) and elevator sizes less than one hundred square centimeters. In a preferred embodiment, elevators (123) are attached to at least one support (50, 50a, 50b).
In einer bevorzugten Ausführung hat der Flügel null bis zwanzig Grad nach oben gebogene Flügelspitzen, links und rechts (183, 184). In a preferred embodiment, the wing has zero to twenty degrees upturned wingtips, left and right (183, 184).
Ersatzblatt In einer bevorzugten Ausführung hat er ein von unten konvexes (59) Tragflächenprofil (57). In einer bevorzugten Ausführung hat der Flügel (52) eine quer zur Fahrtrichtung konkave Unterseite. ) Der Flügel (52) nach Anspruch 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass Flügel (52) eine möglichst gerade Flügelvorderkante (73) aufweist: mittig auf mindestens zwanzig Prozent der Spannweite d (78). Die Flügelvorderkannte (73) weist in diesem Bereich in horizontaler Ebene eine konvexe Durchbiegung (76) von weniger als minus zehn bis dreißig Prozent der Profiltiefe auf. ) Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es ausgebildet ist, als ein oberer Grundkörper (53) (Aufnahme für die Füße, Standfläche, mit Aufnahmen für die Hände, Griffe (51 , 51a, 51 b)), der mit einem Unterteil verbunden ist, bestehend aus einem Mast (100) mit einem Verbindungsstück (103) zum oberen Grundkörper und einem Flügel (52) mit Rumpf und Leitwerk von Windfoilsurfer, Kitefoilsurfer oder Wingfoilsurfer. spare blade In a preferred embodiment, it has an airfoil profile (57) that is convex (59) from below. In a preferred embodiment, the wing (52) has a concave underside transverse to the direction of travel. ) The wing (52) according to claim 3 and 4, characterized in that the wing (52) has a wing leading edge (73) that is as straight as possible: in the middle of at least twenty percent of the span width d (78). In this area, the leading edge (73) of the wing has a convex deflection (76) of less than minus ten to thirty percent of the profile depth in the horizontal plane. ) Watercraft according to claim 1, characterized in that it is designed as an upper base body (53) (receptacle for the feet, standing surface, with receptacles for the hands, handles (51, 51a, 51b)), which is connected to a lower part consists of a mast (100) with a connecting piece (103) to the upper base body and a wing (52) with the fuselage and tail unit of a windfoil surfer, kite foil surfer or wing foil surfer.
In einer bevorzugten Ausführung ist der Mast (100) in den oberen Grundkörper (53) integriert. In a preferred embodiment, the mast (100) is integrated into the upper base body (53).
In einer bevorzugten Ausbildung kommen Ober- und Unterteil von verschiedenen Herstellern.) Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass Kraft (55, 55a, 55b) und Momenteinleitung (1 11 ) der Griffe (51a, 51 b) in die Mitte (110) der Aufnahme für die Füße, Standfläche (53), bezogen auf die Querachse (85) des Fahrzeugs, gelegt sind. ) Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es weniger als 3 Stützen hat (50, 50a, 50b). In a preferred embodiment, the upper and lower parts come from different manufacturers.) Watercraft according to Claim 1, characterized in that force (55, 55a, 55b) and moment introduction (1 11) of the handles (51a, 51b) in the middle (110) the receptacle for the feet, standing area (53), based on the transverse axis (85) of the vehicle, are placed. ) Vessel according to claim 1, characterized in that it has less than 3 supports (50, 50a, 50b).
In einer bevorzugten Ausführung hat es ein Stück Stütze (50). In a preferred embodiment it has a piece of support (50).
In einer bevorzugten Ausführung hat es zwei Stück Stützen (50a, 50b). In a preferred embodiment it has two pieces of supports (50a, 50b).
In einer bevorzugten Ausführung hat es eine Stützenlänge, das ist der kleinste Abstand der Fußsohle des Fahrers von der Tragfläche, zwischen fünfunddreißig bis fünfundachzig cm.) Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es mit mindestens einem Schwimmkörper (130, 131 , 132) ausgestattet ist. Sein statischer Auftrieb trägt im Stillstand mindestens das halbe Fahrergewicht. 0) Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es aus weniger als vier Hauptteilen besteht. 1 ) Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es neben dem Antrieb durch Menschenkraft mittels, flapping wing propulsion, einen Hilfsantrieb aufweist. In a preferred embodiment, it has a support length, which is the smallest distance between the sole of the driver's foot and the wing, between thirty-five and eighty-five cm. Watercraft according to Claim 1, characterized in that it is equipped with at least one floating body (130, 131, 132) Is provided. Its static buoyancy carries at least half the rider's weight when stationary. 0) Vessel according to claim 1, characterized in that it consists of less than four main parts. 1) Watercraft according to claim 1, characterized in that it has an auxiliary drive in addition to being driven by human power by means of flapping wing propulsion.
In einer bevorzugten Ausführung ist dieser elektrisch. In a preferred embodiment, this is electrical.
In einer bevorzugten Ausführung ist dieser eine Flosse. In a preferred embodiment, this is a fin.
In einer bevorzugten Ausführung ist dieser ein Propeller (181 , 182). In a preferred embodiment, this is a propeller (181, 182).
In einer bevorzugten Ausführung erzeugt dieser eine Startgeschwindigkeit. In a preferred embodiment, this generates a starting speed.
In einer bevorzugten Ausführung hat dieser eine Stabilisierungsfunktion gegen Kippen um die zur Fahrtrichtung senkrechte horizontale Querachse. In a preferred embodiment, this has a stabilizing function against tipping about the horizontal transverse axis perpendicular to the direction of travel.
In einer bevorzugten Ausführung erzeugt ein Antrieb den kompletten Vortrieb Der statische Auftrieb ist kleiner fünfzig Liter. In a preferred embodiment, one drive generates the complete propulsion. The static buoyancy is less than fifty liters.
Ersatzblattl 16 ) Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 , 4 und 11 , dadurch gekennzeichnet, dass es so geformt ist, dass es in weniger als 4 Werkzeugen hergestellt werden kann. replacement sheet 16) Watercraft according to claim 1, 4 and 11, characterized in that it is shaped so that it can be manufactured in less than 4 tools.
In einer bevorzugten Ausführung ist es aus faserverstärkter Kunststoffspritzguss. In einer bevorzugten Ausführung ist es aus Aluminiumstrang- oder -Spritzguss. ) Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkung über Gewichtsverlagerung und ein nachlaufendes unbewegliches Seitenleitwerk (Stütze) erfolgt. Das Seitenleitwerk ist dergestalt angeordnet, dass der Mittelpunkt der Seitenführung in horizontaler Fahrtrichtung hinter dem Druckpunkt der Auftriebskraft (56) (Schwerpunkt) liegt. In einer bevorzugten Ausführung gibt es eine Unterstützung der Lenkung durch ein bewegliches Seitenruder. ) Wasserfahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der statische Auftrieb des Fahrzeugs während des Flugs kleiner als neunzig Prozent und größer als zwanzig Prozent des Gewichts von Fahrzeug mit Fahrer ist. In a preferred embodiment, it is made of fiber-reinforced plastic injection molding. In a preferred embodiment, it is extruded or die-cast aluminum. ) Watercraft according to claim 1, characterized in that the steering via weight shifting and a trailing immovable rudder (support) takes place. The rudder unit is arranged in such a way that the center point of the lateral guide is behind the pressure point of the lift force (56) (centre of gravity) in the horizontal direction of travel. In a preferred embodiment, the steering is assisted by a moveable rudder. ) Watercraft according to claim 1, characterized in that the static lift of the vehicle during flight is less than ninety percent and greater than twenty percent of the weight of the vehicle and driver.
In einer bevorzugten Ausführung liegt der statische Auftrieb im Flügel (52). In a preferred embodiment, the static lift is in the wing (52).
Ersatzblatt spare blade
PCT/DE2022/000109 2021-11-09 2022-11-08 Watercraft with handles, having one or more hydrofoils rigidly connected to one another underwater, for transporting a person above water, which is propelled by movement of these hydrofoils by said person and generates lift by the wings during travel WO2023083399A1 (en)

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