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Patent Searching and Data


Title:
HYBRID TRANSPORT CARRIER SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/127603
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a transport carrier system (1), having at least one elongate take-off and landing ramp (2) and at least one flying object (3), which is designed to take off and land on the take-off and landing ramp (2), wherein an electromagnetic catapult (4) associated with the take-off and landing ramp (2) is designed to accelerate or brake the flying object (3) along the take-off and landing ramp (2).

Inventors:
KUNZE THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/050460
Publication Date:
July 12, 2018
Filing Date:
January 09, 2018
Export Citation:
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Assignee:
KUNZE THOMAS (DE)
International Classes:
B64D27/02; B64F1/02; B64D27/16; B64D27/24; B64F1/06; B64G1/00; B64G1/64
Domestic Patent References:
WO2009135472A22009-11-12
WO2016175648A12016-11-03
Foreign References:
DE4102271A11992-07-30
DE102005004717A12006-08-10
CA2328669A12002-06-15
US20140203137A12014-07-24
US4709883A1987-12-01
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SCHNEIDERS & BEHRENDT PARTMBB et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Transportträgersystem (1 ) mit

wenigstens einer länglichen Start- und Landerampe (2), wenigstens einem Flugobjekt (3), welches dazu ausgebildet ist auf der Start- und Landerampe (2) zu starten und zu landen,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein der Start- und Landerampe (2) zugeordnetes elektromagnetisches Katapult (4) dazu ausgebildet ist, das Flugobjekt (3) entlang der Start- und Landerampe (2) zu beschleunigen oder abzubremsen. 2. Transportträgersystem (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Katapult (4) dazu ausgebildet ist, das Flugobjekt (3) entlang der Start- und Landerampe (2) auf eine Reisegeschwindigkeit zu beschleunigen, bei welcher das Flugobjekt (3) im Wesentlichen aufgrund der eigenen Masseträgheit selbständig fliegt. 3. Transportträgersystem (1 ) nach einem der Ansprüche 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Flugobjekt (3) wenigstens einen Hilfsantrieb (5) aufweist, der zum Erhalt der auf der Start- und Landerampe (2) erreichten Reisegeschwindigkeit ausgelegt ist und der Erhöhung der Reichweite dient.

4. Transportträgersystem (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Flugobjekt (3) wenigstens einen Hilfsantrieb (5) in Form eines elektrischen Propellerantriebs aufweist, wobei das Flugobjekt (3) vorzugsweise Carbonteile aufweist, die dazu ausgebildet sind elektrische Energie für den elektrischen Propellerantrieb zu speichern, wobei das Flugobjekt (3) weiter vorzugsweise einen photovoltaischen Anstrich auf der Außenseite aufweist, um elektrische Energie für den elektrischen Propellerantrieb zu erzeugen.

5. Transportträgersystem (1 ) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Flugobjekt (3) wenigstens einen Hilfsantrieb (5) in Form eines Düsentriebwerks oder Raketenantriebs aufweist.

6. Transportträgersystem (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Katapult (4) ein in Schienen (6, 7) entlang der Start- und Landerampen (2) geführtes Aufnahmesystem (8) für das Flugobjekt (3) aufweist. 7. Transportträgersystem (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmesystem (8) computergesteuerte Roboterarme (9) mit Greifern (10) aufweist, die dazu ausgebildet sind das Flugobjekt (3) an daran angeordneten Zugriffspunkten zu erfassen.

8. Transportträgersystem (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Flugobjekt (3) beim Landevorgang dem

Aufnahmesystem (8) auf der Start- und Landerampe (2) nähert, wobei das Aufnahmesystem (8) dazu ausgelegt ist, die Geschwindigkeit des Flugobjektes (3) entlang der Start- und Landerampe (2) anzunehmen, wobei das Aufnahmesystem (8) bei Erreichen der Geschwindigkeit des Flugobjektes (3) das Flugobjekt (3) erfasst und abbremst.

9. Transportträgersystem (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Katapult (4) beim Abbremsen des Flugobjektes (3) im Landevorgang als ein Generator fungiert und einen Energiespeicher mit generierter elektrischer Energie füllt, wobei die im Energiespeicher gespeicherte elektrische Energie für Startvorgänge des Flugobjektes (3) dient.

10. Transportträgersystem (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Flugobjekt (3) zum Transport von Logistikeinheiten ausgebildet ist.

Description:
Hybrides Transportträaersvstem Die Erfindung betrifft ein Transportträgersystem mit wenigstens einer länglichen Start- und Landerampe, wenigstens einem Flugobjekt, welches dazu ausgebildet ist auf der Start- und Landerampe zu starten und zu landen.

Solche Transportträgersysteme sind seit langem bekannt und werden regelmäßig in der Luftfahrt eingesetzt. Nachteilig an diesen Transportträgersystemen ist das die Flugobjekte eigene Antriebe zur Beschleunigung benötigen. Je nach Anwendungsgebiet kann ein solcher Antrieb ein Großteil der Masse des Flugobjektes ausmachen. Je höher der Anteil des Antriebs an der Masse des Flugobjektes ist, desto geringer kann die Zuladung des Flugobjektes ausfallen. Dies macht den Transport von Gütern und Passagieren ineffizient und kostenaufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung anzugeben, die die beschriebenen Nachteile behebt und eine hohe Zuladung ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 . Dadurch, dass ein der Start- und Landerampe zugeordnetes elektromagnetisches Katapult dazu ausgebildet ist, das Flugobjekt entlang der Start- und Landerampe zu beschleunigen oder abzubremsen, kann der Anteil des Antriebes an der Masse des Flugobjektes deutlich reduziert werden. Außerdem kann in bestimmten Anwendungsfällen gänzlich auf einen Antrieb verzichtet werden. Dadurch, dass das Katapult auch dazu ausgebildet ist das Flugobjekt abzubremsen kann zudem auf eigene Bremsen sowie auf ein Fahrwerk an dem Flugobjekt verzichtet werden. Auch dies erhöht die mögliche Zuladung des Flugobjektes und macht so den Transport von Gütern und Passagieren effizienter und kostengünstiger.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Katapult dazu ausgebildet ist, das Flugobjekt entlang der Start- und Landerampe auf eine Reisegeschwindigkeit zu beschleunigen, bei welcher das Flugobjekt im Wesentlichen aufgrund der eigenen Masseträgheit selbständig fliegt. Eine solche Beschleunigung stellt sicher, dass das Flugobjekt auch bei vollständigen Verzicht auf einen eigenen Antrieb in den Flugbetrieb übergeht.

Besonders vorteilhaft ist die Ausführungsform, dass das Flugobjekt wenigstens einen Hilfsantrieb aufweist, der zum Erhalt der auf der Start- und Landerampe erreichten Reisegeschwindigkeit ausgelegt ist und der Erhöhung der Reichweite dient. Ein solcher Hilfsantrieb ermöglicht die mit dem Katapult erreichte Geschwindigkeit des Flugobjektes beizubehalten und so einen längeren und sicheren Flug des Flugobjektes sicherzustellen.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Flugobjekt wenigstens einen Hilfsantrieb in Form eines elektrischen Propellerantriebs aufweist, wobei das Flugobjekt vorzugsweise Carbonteile aufweist, die dazu ausgebildet sind elektrische Energie für den elektrischen Propellerantrieb zu speichern, wobei das Flugobjekt weiter vorzugsweise einen photovoltaischen Anstrich auf der Außenseite aufweist, um elektrische Energie für den elektrischen Propellerantrieb zu erzeugen. Mit einem elektrischen Propellerantrieb ist eine sehr effektive und emissionsarme Antriebsart für das Flugobjekt gegeben. Die Speicherung von elektrischer Energie in den Carbonteilen des Flugobjektes ermöglicht hohe Reichweiten durch den als Propellerantrieb ausgebildeten Hilfsantrieb. Die Reichweite des Flugobjektes durch einen solchen Antrieb lässt sich dadurch weiter steigern, dass die Außenseite des Flugobjektes mit einem photovoltaischen Anstrich versehen ist, sodass sich Sonneneinstrahlung für den Antrieb des Flugobjektes nutzbar machen lässt.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Flugobjekt wenigstens einen Hilfsantrieb in Form eines Düsentriebwerks oder Raketenantriebs aufweist. Die Verwendung eines Düsentriebwerks oder eines Raketenantriebs kann je nach Anwendungsgebiet des Transportsystems ebenfalls eine effektive Möglichkeit darstellen die mit dem Flugobjekt erzielbare Reichweite zu erhöhen.

Von besonderem Vorteil ist gemäß einer Ausgestaltung, dass das Katapult ein in Schienen entlang der Start- und Landerampen geführtes Aufnahmesystem für das Flugobjekt aufweist. Ein solches auf Schienen geführtes Aufnahmesystem ist besonders geeignet, um das Flugobjekt bei Startvorgängen entlang der Start- und Landerampe durch das verbundene Katapult zu beschleunigen oder bei Landevorgängen entlang der Start- und Landerampe durch das verbundene Katapult abzubremsen. Die Führung des Aufnahmesystems in Schienen entlang der Start und Landerampe ermöglicht eine hervorragende und zielgerichtete Beschleunigung des Aufnahmesystems durch das Katapult.

Eine vorteilhafte Ausführung ist, dass das Aufnahmesystem computergesteuerte Roboterarme mit daran angeordneten Greifern aufweist, die dazu ausgebildet sind das Flugobjekt an daran angeordneten Zugriffspunkten zu erfassen. Mit solchen an Roboterarmen angeordneten Greifern lässt sich das Flugobjekt sehr leicht auf dem Aufnahmesystem fixieren. Hierdurch lassen sich Startvorgänge und Landevorgänge des Flugobjektes mit dem Aufnahmesystem einfach durchführen. Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass sich das Flugobjekt beim Landevorgang dem Aufnahmesystem auf der Start- und Landerampe nähert, wobei das Aufnahmesystem dazu ausgelegt ist, die Geschwindigkeit des Flugobjektes entlang der Start- und Landerampe anzunehmen, wobei das Aufnahmesystem bei Erreichen der Geschwindigkeit des Flugobjektes das Flugobjekt erfasst und abbremst. Die Beschleunigung des Aufnahmesystems auf die Annäherungsgeschwindigkeit des Flugobjektes ermöglicht ein besonders einfaches Erfassen des Flugobjektes durch die am Aufnahmesystem angeordneten Greifer, die über computergesteuerte Roboterarme so positioniert werden, dass die Greifer in an dem Flugobjekt vorgesehenen Zugriffspunkten eingreifen. Hierdurch kann bei dem Flugobjekt auf ein Fahrwerk verzichtet werden, was deutliche Gewichtseinsparung ermöglicht und die mögliche Zuladung des Flugobjektes erheblich steigert.

Weiter vorteilhaft ist die Ausgestaltung, dass das Katapult beim Abbremsen des Flugobjektes im Landevorgang als ein Generator fungiert und einen Energiespeicher mit generierter elektrischer Energie füllt, wobei die im Energiespeicher gespeicherte elektrische Energie für Startvorgänge des Flugobjektes dient. Die Nutzung der Abbremsbewegung des Flugobjektes ermöglicht ein besonders effizientes Energiemanagement des Transportsystems, da hierdurch gewonnene Energie für Startvorgänge des Flugobjektes wiederverwendet werden kann. Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass das Flugobjekt zum Transport von Logistikeinheiten ausgebildet ist. Die mit dem Flugobjekt transportiertierbaren Logistikeinheiten können sehr unterschiedlich ausgestaltet sein und unterschiedlichen Anwendungsgebieten dienen. Mit diesen vom Flugobjekt transportierbaren Logistikeinheiten lassen sich sehr einfach verschiedenste Güter oder auch Passagiere mit dem Transporttägersystem transportieren.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den folgenden Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Einander entsprechende Gegenstände sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:

Figur 1 erfindungsgemäßes

Transportträgersystem,

Figur 2 Detailansicht von Aufnahmesystem, Figur 3 Transportträgersystem mit zwei Start- und

Landerampen,

Figur 4, 5 u. 6 Start- und Landerampe mit zweigeteiltem

Aufnahmesystem, Figur 7 Start- und Landerampe mit zweigeteiltem

Aufnahmesystem und Abfangseil,

Figur 8 Gegenüberstellung von Antriebsarten in

Luft- und Raumfahrt.

In den Figuren mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung rein schematisch dargestellt. Die Darstellung gemäß Figur 1 zeigt ein Transportträgersystem 1 mit einer länglichen Start- und Landerampe 2. Dieser Start- und Landerampe 2 nähert sich gerade ein Flugobjekt 3 im Landevorgang, welches dazu ausgebildet ist auf der Start- und Landerampe 2 zu starten und zu landen. Der Start- und Landerampe 2 ist ein Katapult 4 zugeordnet, welches dazu ausgebildet ist das Flugobjekt 3 entlang der Start- und Landerampe 2 zu beschleunigen und abzubremsen. Das Katapult 4 weist hierzu synchron arbeitende Linearantriebe auf. Das Katapult 4 ist dazu ausgebildet das Flugobjekt 3 beim Startvorgang auf Reisegeschwindigkeit zu beschleunigen, sodass das Flugobjekt 3 im Wesentlichen aufgrund der Massenträgheit des Flugobjektes 3 selbstständig fliegt. Wie zu erkennen ist, weist das Flugobjekt 3 an den Flügeln 1 1 eigene Hilfsantriebe 5 auf, die dem Erhalt der auf der Start- und Landerampe 2 erreichten Reisegeschwindigkeit dienen und zur Erhöhung der Reichweite verwendet werden. Mit diesen Hilfsantrieben 5 kann das Flugobjekt 3 auch einfach zur Start- und Landebahn 2 zurückkehren. Die hier gezeigten Hilfsantriebe 5 sind in Form von elektrischen Propellerantrieben ausgebildet. Angetrieben werden diese Hilfsantriebe 5 über in den Carbonteilen des Flugobjektes 3 gespeicherte elektrische Energie. Auf der Außenseite des Flugobjektes 3 ist ein photovoltaischer Anstrich vorgesehen, der zur Stromversorgung der elektrischen Propellerantriebe 5 und des Energiespeichers in den Carbonteilen dient. Die elektrischen Propellerantriebe 5 haben den Vorteil, dass das Flugobjekt 3 sehr geräuscharm fliegen kann. Je nach Anwendungsgebiet kann der Hilfsantrieb 5 auch als Düsentriebwerk oder Raketenantrieb ausgebildet sein. Dass der Start- und Landerampe 2 zugeordnete Katapult 4 weist ein in den Schienen 6, 7 entlang der Start- und Landerampe 2 geführtes Aufnahmesystem 8 für das fahrwerklose Flugobjekt 3 auf. Die parallelen Schienen 6, 7 sind rechts und links in den Boden neben der Start- und Landerampe 2 eingelassen. Das Aufnahmesystem 8 ist als bogenförmiges Gatter ausgebildet, welches die komplette Breite der Start- und Landerampe 2 überspannt. Dieses bogenförmige Gatter des Aufnahmesystems 8 weist beabstandete (Abstand a) Kufen auf, die mit dem elektromagnetischen Katapult 4 verbunden sind, wobei die Stromversorgung des Katapult 4 über die im Boden eingelassenen Schienen 6, 7 erfolgt. Auf diese Weise kann das Aufnahmesystem 8 durch das Katapult 4 entlang der Start- und Landebahn 2 auf den Schienen 6, 7 längs gefahren werden. Im hier gezeigten Landevorgang nähert sich das Flugobjekt 3 dem Aufnahmesystem 8 auf der Start- und Landebahn 2 an. Der Bewegungsablauf des Flugobjektes 3 beim Landevorgang ist durch den Pfeil 12 unterhalb des Flugobjektes 3 angedeutet. Im Landevorgang sinkt das Flugobjekt 3 in Richtung des Aufnahmesystems 8 ab und wird langsamer. Das Aufnahmesystem 8 ist dazu ausgelegt die Geschwindigkeit des Flugobjektes 3 während des Landevorgangs anzunehmen, wobei das Aufnahmesystem 8 bei Erreichen der Geschwindigkeit des Flugobjektes 3 dieses bei ausreichender Annäherung erfasst und abbremst. Der Bewegungsablauf des Aufnahmesystems 8 ist durch einen breiten Pfeil 13 unterhalb des Aufnahmesystems 8 angedeutet. Die Stelle an der das Flugobjekt 3 durch das Aufnahmesystem 8 erfasst werden kann, ist durch eine quer zur Start- und Landerampe 2 verlaufende Linie 14 angedeutet. Zum Erfassen des Flugobjektes 3 weist das Aufnahmesystem 8 mehrachsige, computergesteuerte Roboterarme 9 mit Greifern 10 auf, die dazu ausgebildet sind das Flugobjekt 3 an an der Unterseite angeordneten Zugriffspunkten zu erfassen. Die Zugriffspunkte sind als Haltemulden ausgebildet, in die Einklinkvorrichtungen der Greifer 10 kraftschlüssig eingreifen. An dem Punkt 14 an dem die verfahrbaren Roboterarme 9 mit ihren Greifern 10 das Flugobjekt 3 erfassen können, ist die Flughöhe des Flugobjektes 3 über der Start- und Landerampe 2 sehr gering, wie durch den Abstand b angedeutet. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Aufnahmesystem 8 sechs Roboterarme 9 mit Greifern 10 auf, die auf einem Schlitten 15 quer zur länglichen Erstreckung der Start- und Landerampe 2 verfahren werden können, um das sich annähernde Flugobjekt 3 erfassen zu können. Diese Einstellmöglichkeiten durch den Schlitten 15 sind durch die beiden quer zur Start und Landerampe 2 verlaufenen Pfeile 1 6 angedeutet. Das Aufnahmesystem 8 kann auch mehrere auf dem bogenförmigen Gatter fest angeordnete Roboterarme 9 aufweisen, wobei in diesem Fall nur die Roboterarme 9 das Flugobjekt 3 im Landevorgang erfassen, die in Reichweite sind. Nach Erfassung des Flugobjektes 3 durch die himmelwärts gerichteten Greifer 10 wird das Aufnahmesystem 8 im Katapult 4 abgebremst, sodass das erfasste Flugobjekt 3 abgebremst wird. Beim Abbremsen des Flugobjektes 3 im Landevorgang dient das Katapult 4 als Generator und speichert beim Landevorgang erzeugte elektrische Energie in einem Energiespeicher des Transportträgersystems 1 . Die im Energiespeicher des Transportträgersystems 1 gespeicherte Energie kann zur Versorgung des Katapults 4 bei Startvorgängen des Flugobjektes 3 wiederverwendet werden. Damit benötigt das Flugobjekt 3 für Startvorgänge lediglich eine am Boden verbleibende Energiequelle, wodurch deutlich Gewicht eingespart werden kann, was der Zuladung des Flugobjektes 3 zu Gute kommt. Die beim Landevorgang generierte elektrische Energie lässt sich auch in den Carbonteilen des Flugobjektes 3 speichern. Das Flugobjekt 3 lässt sich vorzugsweise fernsteuern, sodass auf ein Cockpit verzichtet werden kann. Auch hierdurch sind Einsparungen beim Gewicht des Flugobjektes 3 und eine Erhöhung der Zuladung möglich. Außerdem lässt sich ein derart ferngesteuertes Flugobjekt 3 problemlos auf gefährliche Missionen beispielsweise in Krisengebieten steuern. Besonders bevorzugt ist ein Pilot in einem Kontrollzentrum mit einer VR-Brille ausgestattet, um die Fernsteuerung des Flugobjektes 3 zu übernehmen. Über die VR-Brille erhalten die standortfernen Piloten dazu Videolivebilder, um das Flugobjekt 3 aus einem sicheren Umfeld bedienen zu können. Ein solcher Pilot kann im Kontrollzentrum im Schichtbetrieb arbeiten und für ausreichend Ruhepausen durch einen Kollegen ersetzt werden, was den Betrieb des Transportträgersystems 1 sicherer macht. Das Flugobjekt 3 kann aber auch anhand eines Computers durch Vorgabe von GPS-Koordinaten punktgenau gesteuert werden. Das Flugobjekt 3 ist weiter zum Transport von Logistikeinheiten ausgebildet. Diese Logistikeinheiten können nach hinten aus dem Flugobjekt 3 ausgeworfen werden, was durch den gepunkteten Pfeil 17 hinter dem Flugobjekt 3 angedeutet ist. Bei diesen Logistikeinheiten kann es sich um Sitzbänke für Passagiere handeln, die auf einem Schienensystem in dem Flugobjekt 3 angeordnet sind und so in Notfällen, die einer Notlandung bedürfen, durch eine hintere Ladeklappe auf den Schienen aus dem Flugobjekt 3 herausgeschoben werden können. Die ausgeworfenen Sitzbänke weisen GPS-geführte Gleitschirme auf, um die geretteten Passagiere auf diese Weise von der Absturzstelle des Flugobjektes 3 weg zu leiten und sicher zu landen. Das Flugobjekt 3 weist nicht gezeigte oberseitige Haltepunkte auf, durch die das Flugobjekt 3 mittels eines Krans auf das Aufnahmesystem 8 gehoben werden kann. Auf den Schienen 6, 7 des Katapults 4 lässt sich auch ein Schneeräumequipment in Form eines Schneefluges entlang der Start- und Landebahn 2 verfahren, um diese schneefrei zu halten. Außerdem kann für Notlandesituationen eine Einheit zum Aufbringen eines Löschschaumteppichs entlang der Start und Landebahn 2 in den Schienen 6, 7 verfahren werden. Auf diese Weise können auch herkömmliche Flugzeuge sicher auf der Start und Landebahn 2 notlanden.

Die Figur 2 zeigt eine Detailansicht des Aufnahmesystems 8 mit dem brückenähnlichen Gatter. Deutlich zu erkennen sind die parallelen Kufen 18, 19 die in die im Boden eingelassenen Schienen 6, 7 (Fig. 1 ) eingreifen. Über diese Schienen 6, 7 (Fig. 1 ) wird das Aufnahmesystem 8 des Katapultes 4 geführt. Auf dem bogenförmigen Gatter des Aufnahmesystems 8 ist ein quer zur Schienenrichtung der Kufen 18, 19 verschiebbarer Schlitten 15 zu erkennen, auf dem mehrachsige, computergesteuerte Roboterarme angeordnet sind. An den Enden der himmelwärts ausgerichteten Roboterarme 9 sind Greifer 10 angeordnet mit denen das Flugobjekt 3 (Fig. 1 ) erfasst werden kann.

Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Transportträgersystem 1 zum Einsatz im Orbit. Die Start- und Landerampe 2 eines solchen Transportträgersystems 1 kann im Orbit eines Planeten oder Mondes angeordnet sein. Das hier gezeigte Transportträgersystem 1 weist zwei miteinander verbundene Start- und Landerampen 2 auf, die sowohl oberseitig, als auch unterseitig zum Start und zur Landung von Flugobjekten 3 verwendet werden kann. Die Flugobjekte 3 können auf den Start- und Landerampen 2 in beide Richtungen der eingezeichneten x-Achse starten und landen. An den Start- und Landerampen 2 sind seitlich angeordnete Raketenantriebe 20 vorgesehen, die zur Zielausrichtung und Lagekorrektur der Start- und Landerampen 2 verwendet werden können. Auf den Start- und Landerampen 2 befinden sich jeweils zugeordnete Katapulte 4 (Fig.1 ), wie Sie bereits und im Folgenden beschrieben sind. Seitlich der Start- und Landerampen 2 befindet sich ein in x-Achse entlang der Start und Landerampen 2 verfahrbarer Prallschild 21 zur Abwehr von auf Kollisionskurs befindlichen Weltraummüll und anderer gefahrvoller Objekte. Auf der linken Start- und Landerampe 2 befindet sich ein als Doppelgondel ausgebildetes Aufnahmesystem 8, auf das im Folgenden noch näher eingegangen wird. Zwischen den Start- und Landerampen 2 sowie seitlich der Start- und Landerampen 2 sind Flugobjekte 3 angeordnet die unterschiedliche Aufgaben erfüllen können. Einige dieser Flugobjekte 3 umfassen Logistikeinheiten mit Energie- und Mannschaftsmodulen bis hin zu Observatorien. Die Logistikeinheiten lassen sich als Nutz- und Funktionsmodule an der Start- und Landerampe 2 koppeln. Hierzu weisen sie ein Schnellverbindungssystem einheitlicher Norm auf. Die seitlich an gekoppelten Logistikeinheiten dienen zur Versteifung der Start- und Landebahn 2. Sie umfassen auch aktive Schwingungsdämpfer, deren Schwingung als elektrische Energie umgewandelt und gespeichert wird. Die Kombination mehrerer Start- und Landerampe 2 ermöglicht das gleichzeitige starten von Flugobjekten 3 in entgegengesetzten Richtungen. Dies hat den Vorteil, dass der durch Startvorgänge der Flugobjekte 3 auf die Start und Landerampe 2 ausgeübte Rückstöße durch entgegengesetzte Startvorgänge ausgeglichen werden können.

Mit dem Start von Flugobjekten 3 kann die Position und die Geschwindigkeit der Start- und Landerampe 2 verändert werden. Wechselseitige Startvorgänge und Landevorgänge auf den Start- und Landerampen 2 führen zu einem Ausgleich der auf die Start- und Landerampe 2 ausgeübten Bewegungsimpulse. Hierdurch ist eine wirkungsvolle Kompensation der ausgeübten Bewegungsimpulse möglich. Mit einem erfindungsgemäßen orbitalen Trägersystems 1 lassen sich Flugobjekte 3 trotz wechselseitiger Startvorgänge in zielentgegengesetzte Richtungen letztendlich am selben Ziel zusammenführen, wenn hierbei ein Teil der in eine Richtung gestarteten Flugobjekte 3 durch eine Swingby-Kehre an einem massereichen Objekt umgelenkt werden. Andererseits können Startvorgänge in eine Richtung dazu genutzt werden die Start und Landerampe zu beschleunigen und durch das Weltall zu bewegen. Das Starten von Flugobjekten 3 führt zu einem massiven Bewegungsimpuls der das Flugobjekt 3, aufgrund der Massenträgheit passiv vorantreibt. Insbesondere im Orbit eignet sich ein ergänzender Hilfsantrieb in Form eines Raketenantriebes zur Erhöhung der Reichweite und für Lenkmanöver.

Die hier gezeigte Start- und Landerampe 2 ist modulweise zusammengebaut. Die einzelnen Module der Start- und Landerampe 2 stellen selbst Flugobjekte 3 dar, die von einer bereits zusammengebauten Start- und Landerampe 2 modulweise starten können. Eine solche modulweise zerlegte Start- und Landerampe 2 kann während des Fluges zum Zielort zu einer stabförmigen Gesamtstruktur zusammengebaut werden. Die modulweise zerlegte Start- und Landerampe 2 besteht aus größtenteils baugleichen Streckenabschnitten. Diese Module sind zu hohem Anteil aus Carbonelementen gebaut, die sich zur Zwischenspeicherung elektrischer Energien eignen. Um die zusammengebaute Start- und Landerampe 2 am Zielort abzubremsen kann diese in Flugrichtung weitere Flugobjekte 3 starten lassen, um eine schrittweise Impulsrückführung durchzuführen und die modulweise zusammengebaute Start- und Landerampe 2 im Zielorbit abzubremsen. Auf diese Weise lässt sich eine orbitale Start- und Landerampe 2 von einer Geschwindigkeit im Bereich von 20.000 km/h abbremsen. Hierdruch lässt sich auch die Geschwindigkeit mitgeführter Flugobjekte 3 nochmals erhöhen, um weiter entfernte Ziele zu erreichen. An einem Zielplaneten angelangt kann das Flugobjekt 3 seine Geschwindigkeit durch Swingby-Manöver an der Atmosphäre des Zielplaneten reduzieren bis mitgeführte Bremsfallschirme oder Gleitschirme für die Landung zum Einsatz kommen können.

Das erfindungsgemäße Transportträgersystem 1 kann auch zur Beeinflussung der Flugbahn von Asteroiden und Kometen eingesetzt werden. Hierzu werden Start- und Landebahnen 2 auf den Himmelskörper aufgesattelt und die Flugbahn durch Startvorgänge von Flugobjekten 3 kurzfristig und signifikant beeinflusst. Die Aufsattelung auf den Himmelskörper erfolgt durch ein Netz aus Ketten oder Seilen, an den die Start- und Landebahn 2 auf dem Himmelskörper positioniert werden kann. Zur Beeinflussung der Flugbahn können auch mehrere Start- und Landerampe- gleichzeitig eingesetzt werden. Die Start und Landerampe 2 können sich per Raupentrieb, Radantrieb oder Schreitantrieb an den Seilen oder Ketten zur Positionierung entlang ziehen. Unterhalb der so befestigten Start- und Landebahn 2 trägt eine Schürfeinheit unterseitiges Material vom Asteroiden oder Kometen ab und füllt dieses in Flugobjekte 3 die von der Start- und Landebahn 2 aus starten. Über die Rückstoßimpulse der Startvorgänge kann der Himmelskörper ausreichend und hoch exakt von seiner Flugbahn abgelenkt werden. Die Flugbahn, Geschwindigkeit und der Drehimpuls des Himmelskörpers lassen sich durch Startvorgänge auf der Start- und Landerampe 2 entscheidend verändern. Am wirkungsvollsten ist eine Ausrichtung der Start- und Landerampe 2 lotrecht auf den Masseschwerpunkt des Himmelskörpers, da hierdurch die Beeinflussung auf die Flugbahn maximal ist. Die von den Himmelskörper abgefeuerten Flugobjekte 3 transportieren das abgebaute Material zu anderen Start- und Landerampen 2, von denen aus die Fracht kommerzialisiert oder wissenschaftlich untersucht wird. In der Regel werden sie von orbitalen Start- und Landebahnen 2 aufgenommen, um als Ausgleich für Startvorgänge in entgegengesetzter Richtung verwendet zu werden. Zur Neutralisierung von Rückstoßimpulsen bei orbitalen Start- und Landerampen 2 werden bei größeren Frachtmengen in Gegenrichtung entsprechend stärker beschleunigte Flugobjekte 3 gestartet. Durch die Veränderung der Flugbahn mittels des vorgeschlagenen Transportträgersystems 1 können Asteroiden auch als Impaktoren auf fremde Welten abgestürzt werden, um hier als Initialzünder für einen Terraformingprozess zu dienen. Auf diese Weise lassen sich Atmosphären auf entfernten Planeten beeinflussen und signifikant verändern.

Ein erfindungsgemäßes Transportträgersystem 1 kann auch zur Beseitigung von Weltraumschrott eingesetzt werden. Aufgrund der länglichen Erstreckung der Start und Landerampe 2 bietet diese eine große Auftrettsfläche für Objekte die sich auf Kollisionskurs befinden. Diese lässt sich nutzen indem auf die computergesteuerten Roboterarme 9 (Fig 1 ) spezielle Aufprallschilde 21 angebaut werden, die beliebige Winkelstellungen einnehmen können. Potentielle Kollisionsobjekte werden per Radar erfasst und die Aufprallschilder 21 werden schützend über die Start- und Landebahn 2 positioniert. Auf diese Weise lassen sich Kollisionsobjekte von ihrem Kurs abbringen und beispielsweise zu einem Absturz auf einer Planetenoberfläche zwingen. Hierdurch lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Transportträgersystems ganze Orbitalareale schneepflugartig räumen. Unter dem oben beschriebenen Prallschilden können zudem Astronauten bei Außeneinsätzen an der Start- und Landebahn 2 geschützt arbeiten. Um die Symptome der Raumkrankheit abzumildern ist die Innenseite der Prallschilde 21 strukturiert, vorzugsweise durch ein künstliches Firmament überspannt. Die Figur 4 zeigt eine einzelne Start- und Landerampe 2 eines erfindungsgemäßen Trägersystems 1 . Eine solche Start- und Landerampe 2 kann auch als Einzelelement im Weltraum fliegen, wobei die Flugrichtung in Figur 4, 5, 6 und 7 von oben links kommend zum rechten Bildrand verläuft. Auf der gezeigten Start- und Landerampe 2 befindet sich ein Flugobjekt 3 mit daran angeordneten Hitzeschild 22 für den Eintritt in Atmosphären größerer Himmelskörper. Das Flugobjekt 3 ist auf einem Aufnahmesystem 8 angeordnet das als zweiteilige Gondel 24, 25 ausgebildet ist.

Figur 5 zeigt ein zur Abbremsung der Start- und Landerampe 2 vor der fliegenden Start- und Landerampe 2 mit einem starken Startimpuls 26 in Flugrichtung der Start- und Landerampe 2 gestartetes Flugobjekt 3. Der durch den Startvorgang auf die Start- und Landerampe 2 ausgeübte Rückimpuls 23 verlangsamt die Reisegeschwindigkeit der Start- und Landerampe 2 erheblich. Personen, die sich an Bord der fliegenden Start- und Landerampe 2 befinden steigen vor dem Start des Flugobjektes 3 zum Bremsmanöver der fliegenden Start- und Landerampe 2 in den vorderen Teil 25 der zweiteilig aufgebauten Gondel 24, 25 des Aufnahmesystems 8. Der auf die Start- und Landerampe 2 durch den Start des Flugobjektes 3 wirkende Bewegungsimpuls 23 ist derart hoch, dass er für Personen unverträglich ist, aufgrund der hohen wirkenden G- Kräfte. Im dem vorderen Teil 25 der zweiteilig aufgebauten Gondel des Aufnahmesystems 8 sind die dort befindlichen Menschen geringeren G-Kräften ausgesetzt, da der entgegen der Flugrichtung wirkende Bewegungsimpuls 23 den vorderen Teil 25 der zweiteilig aufgebauten Gondel des Aufnahmesystems 8 nach vorne entlang der Start- und Landerampe 2 beschleunigt, was durch die über der Start- und Landerampe 2 angedeutete Beschleunigung 34 gezeigt ist. Dies ist auch in Figur 6 zu erkennen, wo sich der vordere Teil der 2-teilig aufgebauten Gondel des Aufnahmesystems 8 am Ende der Start und Landerampe befindet, da der entgegen der Flugrichtung wirkende Bewegungsimpuls 23 größer ist. Bei der Bewegung entlang der Start- und Landerampe 2 wird der vordere Teil 25 der zweigeteilten Gondel in dem sich die Menschen befinden von dem hinteren Teil 24 der zweiteilig aufgebauten Gondel des Aufnahmesystems 8 abgebremst. Reicht die Länge der Start- und Landerampe 2 des hier gezeigten Transportträgersystems 1 nicht aus, um den vorderen Teil 25 der zweiteilig aufgebauten Gondel 24, 25 des Aufnahmesystems 8 Menschen verträglich abzubremsen, so schießt der vordere Teil 25 der Gondel über die Start- und Landerampe 2 hinaus und wird an einem Drahtseil 27 abgebremst, welches als Rolle in dem hinteren Teil 24 der zweiteilig aufgebauten Gondel angeordnet ist und bei der Abbremsung abgerollt wird. Der hintere Teil 24 der zweiteilig aufgebauten Gondel verbleibt am Ende der Start- und Landerampe 2 auf dieser und bremst so den vorderen Teil 25 der Gondel ab. Auf diese Weise lässt sich das erfindungsgemäße Transportträgersystem 1 im Weltall menschenverträglich abbremsen. Das erfindungsgemäße Transportträgersystem 1 eignet sich auch für den Start von Flugobjekten 3 von einer Planetenoberfläche ins Orbit aus. Gerade in diesem Anwendungsgebiet zeichnet sich der Vorteil aus, dass das vorgeschlagene Flugobjekt 3 durch das der Start- und Landerampe 2 zugeordnete elektromagnetische Katapult 4 beschleunigt wird. Denn hierdurch kann das Gewicht für eigene Antriebe des Flugobjektes 3 reduziert werden, wodurch ein höherer Gewichtsanteil für Zuladung zur Verfügung steht. Gerade für den Start von Flugobjekten 3 von einer Planetenoberfläche ins Orbit spielt die Reduzierung der Gewichtsanteile für die Antriebe eine entscheidende Rolle, da das Gewicht für die Antriebe aufgrund der zu überwindenden Anziehungskraft des Planeten derzeit bei den konventionellen Raketenantrieben erheblich ist. Die Kosten für Antrieb und Treibstoff pro Nutzlasteinheit sind bei konventionellen Raketenantrieben immens. Mit der Nutzung der durch das Katapult 4 ausgeübten Beschleunigung lässt sich das erfindungsgemäße Flugobjekt 3 auf der vorgeschlagenen Start- und Landerampe 2 vergleichsweise einfach von einer Planetenoberfläche in den Orbit befördern. Ein Problem bei der Beschleunigung des Flugobjektes 3 durch das Katapult 4 auf der vorgeschlagenen Start- und Landerampe 2 ist allerdings die an der Planetenoberfläche vorhandene Atmosphäre, die zu einem deutlichen Luftwiderstand führen kann und das Flugobjekt 3 bei der Beschleunigung auf der Start- und Landerampe 2 selbst bei Ausstattung mit derzeit bekannten, anfälligen Hitzeschilden verglühen lassen würde. Aus diesem Grund wird ergänzend eine Hülle vorgeschlagen, welche die Start- und Landerampe 2 umgibt innerhalb dieser Hülle liegt ein druckgemindertes Milieu vor. Diese Hülle bildet somit eine evakuierte, rohrförmige Kammer durch welche die Start- und Landerampe 2 von der Atmosphäre abgetrennt ist. Um das Vakuum in der rohrförmigen Kammer aufrechtzuerhalten, weist diese am Ende der Start- und Landebahn 2 eine computergesteuerte Mündungsklappe auf, die permanent verschlossen ist, jedoch rechtzeitig öffnet, sobald sich ein Flugobjekt 3 dieser nähert. Durch die Mündungsklappe lassen sich in der evakuierten Kammer gegenüber der umgebenden Atmosphäre reduzierte Druckverhältnisse aufrechterhalten und eine exakte dosierte Restatmosphäre einstellen. Außerdem weist die Kammer ein System zur Temperaturbeeinflussung der Luft im Mündungsbereich auf, um den Austritt des Flugobjektes 3 durch die Mündung aus der Kammer zu verbessern. Diese aufgerichtete Mündung des Transportträgersystems 1 sollte vorzugsweise in größtmöglicher Höhe angeordnet sein, um durch die Verringerung des Luftdrucks die negativen Einflüsse der umgebenden Atmosphäre weitgehend zu reduzieren. Aus diesem Grund bietet es sich an die Start- und Landerampe 2 des vorgeschlagenen Transportträgersystems 1 im Hochgebirge anzuordnen. Hierdurch lässt sich die Wirkung der umgebenden Atmosphäre auf ein aus der Mündung der rohrförmigen Kammer austretendes Flugobjekt 3 deutlich abmildern. Zudem kann durch Hochleistungsgebläse die außen vor der Mündung befindliche Luft bereits in Bewegungsrichtung des austretenden Flugobjektes 3 auf vorzugsweise 750 km/h beschleunigt werden, was die mögliche Austrittsgeschwindigkeit aus der evakuierten Kammer erhöht und den Stoß beim Übergang des Flugobjektes 3 aus der evakuierten Kammer in die Atmosphäre reduziert. Durch den Einsatz einer entsprechenden Kammer kann die erforderliche Länge der Start- und Landerampe 2 zum Start von Flugobjekten 3 in den Orbit deutlich reduziert werden, was Kosten einspart.

Die Figur 8 zeigt ein Vergleich verschiedener Antriebsarten für den Start von Flugobjekten 3 in den Orbit von Planetenoberflächen aus. Die untere horizontale Linie 28 kennzeichnet das Meeresniveau auf Normalnull. Hier herrscht auf der Erde ein mittlerer Luftdruck von 1013 hPa. Etwas erhöht ist der Startplatz 29 einer konventionellen Vollrakete gezeigt, die mit Festbrennstoffen in den Orbit 30 befördert wird. Die Flugbahn dieser konventionellen Vollrakete ist mit dem Pfeil 31 eingezeichnet und wird vollständig durch den Raketenantrieb bewerkstelligt. Dies erzeugt erhebliche Emissionen und verbraucht sehr viel Treibstoff. Im Gegensatz dazu ist mit dem Pfeil 32 die Flugbahn eines Flugobjektes 3 gezeigt, dass von einer Start- und Landerampe 2 des erfindungsgemäßen Transportträgersystems 1 gestartet ist. Der untere gestrichelte Teil dieses Pfeiles 32 deutet die Distanz an, welche das Flugobjekt 3 durch die Beschleunigung des Katapults 4 zurücklegt, bevor ein Hilfsantrieb zum Erreichen des Orbits genutzt wird. Die Rechte eingezeichnete Flugbahn 33 zeigt Bewegung eines Flugobjektes 3, welches von einer Start- und Landerampe 2 eines erfindungsgemäßen Trägersystems 1 gestartet ist, wobei sich die Rampe auf einer Gebirgsregion befindet. Die Mündungsklappe der die Start- und Landerampe 2 umgebenden Kammer ist hier auf etwa 5000 m über Meeresniveau angeordnet. Da hier ein Luftdruck von gerade mal 500 hPa vorliegt, kann das über das Katapult 4 beschleunigte Flugobjekt 3 eine deutlich weitere Distanz im passiven Flug zurücklegen, bevor ein Hilfsantrieb zum Erreichen des Orbits 29 genutzt wird. Dies ist durch den vergleichsweise höheren Anteil der gestrichelten Linie an der eingezeichneten Flugbahn 33 verdeutlicht. Gegenüber der herkömmlichen Antriebsart von Raketen hat die Anordnung im Hochgebirge sowie die Anordnung des erfindungsgemäßen Transportträgersystems 1 im Tiefland Vorteile bezüglich des erforderlichen Treibstoffs, der zum Erreichen des Orbit 30 zugeladen werden muss. Gerade die Einsparung dieses Treibstoffs erhöht die Zuladung des Flugobjektes 3 und macht den Transport von Passagieren und Waren in den Orbit 30 günstiger.

Das erfindungsgemäße Transportträgersystem 1 eignet sich auch zur Löschung von Waldbränden oder Verteilung von beispielsweise Nahrungsmitteln in Krisenregionen. Hierzu können ganze Schwärme von ferngesteuerten Flugobjekten 3 von der Start- und Landerampe 2 gestartet werden, um beispielsweise unwegsames Gelände mit Löschwasser zu versorgen. Der kostengünstige Einsatz des Transportträgersystems 1 bietet auch Möglichkeiten dieses zur Plantagenbewässerung in der Landwirtschaft einzusetzen. Von besonderem Vorteil ist hier, dass sich an die Start- und Landerampe 2 eines erfindungsgemäße Transportträgersystems 1 wenigstens ein Schwimmkörper anordnen lassen kann, sodass die Start- und Landerampe 2 als schwimmende Basis auf Gewässern einsetzbar ist. Auf diese Weise kann die Wasserversorgung der startenden und landenden Flugobjekte 3 sehr einfach sichergestellt werden. Als schwimmende Basis kann die Start- und Landerampe 2 eines erfindungsgemäßen Transportträgersystems 1 auch zur Versorgung von Kriegsgebieten eingesetzt werden. Mit den Logistikeinheiten der Flugobjekte 3 lassen sich gezielt Flüchtlinge und Bodentruppen ferngesteuert aus der Luft versorgen. Mit ihren Hilfsantrieben 5 sind die Flugobjekte 3 des Transportträgersystems 1 in der Lage zielgenau festgelegte Versorgungpunkte anzufliegen und Versorgungsgüter sowie Waffen abzuwerfen und zur Start- und Landerampe zurückzukehren.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen.

- Bezugszeichenliste -

Bezuaszeichenliste Transportträgersystem

Start- und Landerampe

Flugobjekt

Katapult

Hilfsantrieb

Schiene A

Schiene B

Aufnahmesystem

Roboterarme

Greifer

Flügel

Anflugbewegung

Bewegungsablauf des Aufnahmesystems Erfassungsstelle Schlitten

Verstellmöglichkeit

Auswurfbewegung

Kufe A

Kufe B

Raketenantrieb

Prallschild

Hitzeschild

Rückstoßimpuls

hinterer Gondelteil

vorderer Gondelteil

Startimpuls

Drahtseil

Meeresniveau

Startplatz

Orbit

Flugbahn von Vollrakete

Flugbahn von Flugobjekt aus Tiefland Flugbahn von Flugobjekt aus Hochland 34 Beschleunigung a Abstand der Kufen

b parallele Flughöhe bei Erfassung

- Patentansprüche -