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Title:
TRANSPORT MODULE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/114886
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a transport module (1) for a vertical take-off and landing aircraft for transporting persons and/or loads, having a conveying pod (2) and a connection device (3) for connecting the conveying pod (2) to a flight module (5). The connection device (3) has an elongate shaft (6), one end of which has a coupling device (4) and the other end of which is attached to the conveying pod (2).

Inventors:
WERNER, Jens (Frankenring 1, Wilsdruff STT Kesselsdorf, 01723, DE)
PEZUS, Phil (Frankenring 1, Wilsdruff STT Kesselsdorf, 01723, DE)
BIELER, Matthias (Frankenring 1, Wilsdruff STT Kesselsdorf, 01723, DE)
FRANKE, Florian (Frankenring 1, Wilsdruff STT Kesselsdorf, 01723, DE)
Application Number:
DE2018/101019
Publication Date:
June 20, 2019
Filing Date:
December 13, 2018
Export Citation:
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Assignee:
THYSSENKRUPP CARBON COMPONENTS GMBH (Frankenring 1, Wilsdruff STT Kesselsdorf, 01723, DE)
International Classes:
B64C29/00; B64C39/02
Domestic Patent References:
WO2016185572A12016-11-24
WO2013124300A12013-08-29
WO2013124300A12013-08-29
Foreign References:
JP2002370696A2002-12-24
FR1347415A1963-12-27
US3589646A1971-06-29
US20170116814A12017-04-27
US5996933A1999-12-07
US3135481A1964-06-02
DE102013108207A12015-02-05
Attorney, Agent or Firm:
KOCH-POLLACK, Andrea (Marsdorfer Str. 5, Dresden, 01109, DE)
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Claims:
Transportmodul

Patentansprüche

1. Transportmodul (1) für ein senkrecht startendes und landen des Fluggerät zum Transport von Personen und/oder Lasten aufweisend eine Beförderungskapsel (2) und eine Verbin dungseinrichtung (3) zur Verbindung der Beförderungskapsel (2) mit einem Flugmodul (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (3) einen längserstreckten

Schaft (6) aufweist, der einen Endes eine Kupplungseinrich tung (4) aufweist und der anderen Endes an die Beförde rungskapsel (2) anschließt.

2. Transportmodul (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Schaft (6) derart erstreckt ausgebildet ist, dass ein Sicherheitshöhenabstand (7) der Kupplungseinrich tung (4) oberhalb der Beförderungskapsel (2) hergestellt ist .

3. Transportmodul (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (6) im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

4. Transportmodul (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Schaftes (6) und die Höhe der Beförderungskapsel 3 gemeinsam mindestens eine Höhe von 2,5 m, vorzugsweise eine Höhe 3 m über einer

Stellfläche der Beförderungskapsel 3 misst.

5. Transportmodul (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beförderungskapsel (2) im Wesentlichen tropfenförmig ausgebildet ist.

6. Transportmodul (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass ein Anschlussbereich der Beförderungskapsel (2) zum Anschluss des Schaftes (6) eine Querschnittsverjüngung zum Übergang auf den Querschnitt des Schaftes (6) aufweist.

7. Transportmodul (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beförderungskapsel (2) ein Lademodul aufweist.

8. Transportmodul (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (4) als Kupplungsgegenstück einer Gelenkkupplung zwischen einem kuppelbaren Flugmodul (5) und dem Transportmodul (1) ausge bildet ist.

9. Transportmodul (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (4) steuerbar ausgebildet ist.

10. Transportmodul (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportmodul (1), vor zugsweise der Schaft (6) und/oder die Beförderungskapsel (2), einen Faserverbundwerkstoff aufweist oder aus Faser verbundwerkstoff besteht.

11. Transportmodul (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportmodul (1), vor zugsweise die Beförderungskapsel (2), eine Ständereinrich tung aufweist. ransportmodul (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportmodul (1), vorzugswei se die Beförderungskapsel (2), eine oder mehrere Luftleitein richtungen (12) aufweist.

Description:
Transportmodul

Die Erfindung betrifft ein Transportmodul für ein senkrecht startendes und landendes Fluggerät zum Transport von Personen und/oder Lasten aufweisend eine Beförderungskapsel und eine Verbindungseinrichtung zur Verbindung der Beförderungskapsel mit einem Flugmodul.

Fluggeräte zum Transport von Personen und/oder Lasten gewinnen zunehmend an Bedeutung, da sie eine schnelle Beförderung weit gehend unabhängig von Infrastruktureinrichtungen, wie z. B. Straßen, Schienen, Brücken, Tunnel usw., ermöglichen. Insbe sondere trifft dies auf kleinere Fluggeräte zu, die senkrecht starten und landen können und daher keine Start- und Landebahn benötigen .

Aus der WO 2013/124300 ist beispielsweise ein modulares Flug gerät mit einem Flugmodul und einer Kabine bekannt, die ähn lich eines Flugzeugcockpits ausgebildet ist und direkt an der Tragwerksstruktur des Flugmoduls, beispielsweise mittels eines Schwenkgelenks, angeordnet ist.

Auch die DE 10 2013 108 207 Al offenbart ein Fluggerät, wel ches modular montiert und demontiert werden kann und zur Ber gung von Personen oder Objekten geeignet ist. Das Fluggerät weist ein Zentralmodul auf, an welchem Auslegerarme mit Ro toreinheiten und eine Trageinheit zum Transport von Lasten o- der eine Personenbeförderungseinheit anordenbar sind. Dazu wird die Trageinheit oder Personenbeförderungseinheit direkt ohne Abstand mit der Zentraleinheit verbunden.

Die aus dem Stand der Technik bekannten modularen Fluggeräte bergen die Gefahr eines unerwünschten Kontakts der zu trans portierenden Person oder Last mit den nahe gelegenen Antriebs einheiten, was ein erhebliches Sicherheitsproblem darstellt.

Ferner ist der Zugangsbereich für eine zu transportierende Person zu der Personenbeförderungseinheit durch die Nähe der Antriebseinheiten eingeschränkt.

Zudem ist auch der Sitzkomfort für eine zu transportierende Person eingeschränkt, da die Gestaltung der Personenbeförde rungseinheiten stark von den Gegebenheiten der restlichen Kom ponenten beschränkt wird.

Aufgrund der Nähe zwischen Personenbeförderungseinheit und An triebseinheiten ist auch von einer erheblichen Lärmbelästigung der zu transportierenden Personen auszugehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Transportmodul für ein senkrecht startendes und landendes Fluggerät anzuge ben, das die genannten Nachteile vermeidet oder zumindest min dert. Insbesondere sollen die Sicherheit und der Komfort für die das Transportmodul nutzenden oder mit dem Transportmodul zu transportierenden Personen verbessert werden. Wünschenswert wäre zudem eine Verbesserung der Aerodynamik.

Gelöst wird diese Aufgabe durch den Gegenstand des unabhängi gen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Beförderungskapsel eines erfindungsgemäßen Transportmoduls dient der Umhüllung der zu transportierenden Personen und/oder Lasten . Die Verbindungseinrichtung eines erfindungsgemäßen Transport moduls dient der Verbindung der Beförderungskapsel des Trans portmoduls mit einem Flugmodul. Transportmodul und Flugmodul bilden zusammen das Fluggerät .

Die Verbindungseinrichtung kann lösbar mit der Beförderungs kapsel verbunden sein.

Die Verbindungseinrichtung weist einen längserstreckten Schaft auf. Der Schaft kann beispielsweise als eine gerade verlaufen de Stange mit z. B. einem rechteckigen Querschnitt mit über den Umfang der Stange gerundeten Kanten oder mit einem rundem oder ovalen Stangen-Querschnitt, ausgebildet sein.

Der Querschnitt des Schaftes kann bevorzugt im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet sein, also beispielsweise die Form eines geraden Kreiszylinders, aufweisen, wobei die

Längserstreckung des Zylinders der Länge des Schaftes ent spricht und die Grund- und Deckfläche des Zylinders auch als Schmalseite bezeichnet sein können.

Bevorzugt kann der Schaft möglichst dünn sein, z. B. einen ge ringen Durchmesser aufweisen. Eine möglichst dünne und rotati onssymmetrische Ausführung des Schafts verringert die Masse und den Luftwiderstand des Schaftes und damit des Transportmo duls deutlich.

Der Schaft weist erfindungsgemäß einen Endes, also an einer seiner beiden Schmalseiten, eine Kupplungseinrichtung auf.

Die Kupplungseinrichtung ist zum An- und Abkuppeln eines Flug moduls ausgebildet, die damit eine lösbare Verbindung des Schaftes mit einem Flugmodul realisiert. Die Kupplungseinrich tung kann zur Verbesserung der Aerodynamik bevorzugt achs- mittig des Schaftes angeordnet sein. Darüber hinaus wird durch die achsmittige Anordnung der Kupplungseinrichtung die Biege belastung des Schaftes z.B. beim An- und Abkuppeln des Flugmo duls oder beim Landen des Fluggerätes minimiert. Erfindungsgemäß schließt der Schaft anderen Endes, also an dem der Kupplungseinrichtung gegenüberliegenden Ende mit der zwei ten der beiden Schmalseiten an die Beförderungskapsel an, wel che der Umhüllung der zu transportierenden Personen und/oder Lasten dient .

Die Beförderungskapsel ist derart geformt, dass sie in die Schmalseite des längserstreckten Schafts mündet. Die Schmal seite des Schaftes kann zur Verbesserung der Aerodynamik be vorzugt achsmittig bezüglich der Beförderungskapsel angeordnet sein. Auch durch die achsmittige Anordnung des Schaftes in Be zug zur Beförderungskapsel wird die Biegebelastung des Schaf tes z.B. beim An- und Abkuppeln des Flugmoduls oder beim Lan den des Fluggerätes minimiert.

Bevorzugt kann die Verbindung zwischen Beförderungskapsel und Schaft starr ausgebildet sein. Beispielsweise können Beförde rungskapsel und Schaft miteinander stoffschlüssig verbunden, z. B. verschweißt sein.

Durch die Ausbildung eines längserstreckten Schaftes und der Befestigung der Beförderungskapsel an diesem Schaft kann vor teilhaft die Einhaltung eines bestimmten Abstands zwischen Be förderungskapsel und der Kupplungseinrichtung und damit auch zwischen der Beförderungskapsel und einem an der Kupplungsein richtung angekuppelten Flugmodul erreicht werden. Transportmo dul und Flugmodul bilden zusammen das Fluggerät .

Insbesondere kann der Schaft derart erstreckt ausgebildet sein, dass ein Sicherheitshöhenabstand der Kupplungseinrich tung oberhalb der Beförderungskapsel hergestellt ist, so dass ein entsprechender Sicherheitsabstand zwischen der Beförde rungskapsel und dem Flugmodul im gekuppelten Zustand gewähr leistet werden kann. Der Sicherheitshöhenabstand kann der Längserstreckung des Schafts entsprechen und ist derart be stimmt, dass eine das Transportmodul benutzende erwachsene Person aus dem Stand die Kupplungseinrichtung und ein angekup- peltes Flugmodul nicht berühren kann. Der Sicherheitshöhenab stand kann - ausgehend von einer nutzbaren Höhe der Beförde rungskapsel von beispielsweise 2 m - mindestens 0,5 m, bevor zugt 1,0 m und weiter bevorzugt 1,50 m betragen.

Der Sicherheitshöhenabstand ist derart gewählt, dass ein Si cherheitsrisiko für das Transportmodul benutzende Personen mi nimiert wird, indem z. B. ein Kontakt einer solchen Person mit einem angekuppelten Flugmodul bei Benutzung des Transportmo duls vermieden wird.

Die Längserstreckung des Schaftes und die Höhe der Beförde rungskapsel können somit in Summe beispielsweise mindestens eine Höhe von 2,5 m über einer AufStellfläche der Beförde rungskapsel betragen. Damit ist die Kupplungseinrichtung und das ankoppelbare Flugmodul zumindest oberhalb der möglichen Greifhöhe einer in Nähe der Beförderungskapsel stehenden, er wachsenen Personen angeordnet .

Dadurch kann die Gebrauchssicherheit deutlich erhöht werden, indem ein unerwünschter Kontakt zwischen der agierenden oder zu befördernden Person und/oder Last und dem Flugmodul effek tiv vermieden werden kann. Zudem trägt die Einhaltung eines bestimmten Abstands zur Verringerung der Lärmbelästigung für die zu befördernden Personen bei.

Außerdem kann durch die beabstandete Anordnung der Beförde rungskapsel von der Kupplungseinrichtung und damit vom Flugmo dul die Beförderungskapsel außerhalb des Abwindes der Propel ler des Flugmoduls platziert sein, was zu einer Verringerung des Luftwiderstand und einer Verbesserung der Aerodynamik führt .

Des Weiteren kann die konkrete Ausgestaltung der Beförderungs kapsel weitgehend unabhängig vom Flugmodul erfolgen, da keine funktionale Anpassung bezüglich des Flugmoduls erforderlich ist . Gemäß verschiedenen Ausgestaltungen kann die Beförderungskap sel eine aerodynamisch günstige Form aufweisen, z. B. rotati onssymmetrisch oder im Wesentlichen tropfenförmig ausgebildet sein, so dass zum einen der Luftwiderstand der Beförderungs kapsel durch den Flugbetrieb und zum anderen die Beeinflussung der Strömung um die Beförderungskapsel durch den Rotorenbe trieb des Flugmoduls weiter verringert werden kann.

Die Tropfenform der Beförderungskapsel kann im Flugzustand des Fluggeräts deshalb bevorzugt im Wesentlichen in Richtung der senkrechten Mittelachse des Flugmoduls erstreckt sein.

Die Tropfenform der Beförderungskapsel kann in den längser streckten Schaft münden, d. h. die Beförderungskapsel kann ei nen unteren breiten, abgerundeten Bereich aufweisen, der sich in einem oberen, schlanken Bereich in Richtung des Schafts verjüngt .

Vorzugsweise kann zur Erzeugung einer günstigen aerodynami schen Form die Beförderungskapsel einen Anschlussbereich zum Anschluss des Schaftes mit einer Querschnittsverjüngung zum Übergang auf den Querschnitt des Schaftes aufweisen.

Die Tropfenform kann in der Breite, z. B. quer zu einer Haupt flugrichtung des Fluggeräts, reduziert sein, um einen mög lichst geringen Luftwiderstand im Reiseflugbetrieb zu erzeu gen .

Optional kann das Transportmodul, vorzugsweise die Beförde rungskapsel über eine Ständereinrichtung verfügen, die dazu ausgebildet ist, ein sicheres Positionieren der Beförderungs kapsel auf einem Untergrund, z. B. dem Erdboden, zu ermögli chen. Die Ständereinrichtung kann ein- und ausklappbar ausge bildet sein, so dass die Ständereinrichtung während des Fluges nahe an das Transportmodul bzw. nahe an die Beförderungskapsel angeklappt werden kann, um das aerodynamische Verhalten des Fluggeräts zu verbessern. Die Ständereinrichtung kann z. B. aus Metall, Kunststoff und / oder einem Faserverbundwerkstoff gefertigt sein.

Die Beförderungskapsel kann blickdichte und blickdurchlässige Flächen aufweisen. Zum Be- und Entladen der Beförderungskapsel bzw. zum Ein- und Aussteigen zu transportierender Personen kann die Beförderungskapsel ein oder mehrere, z. B. zwei, Tü ren und/oder Klappen aufweisen. Bevorzugt können zwei Türen gegenüberliegend angeordnet und klappbar oder schiebbar ausge bildet sein, um den Ein- und Ausstieg bzw. das Be- und Entla den gleichzeitig und komfortabel zu ermöglichen.

Weiter bevorzugt kann die Beförderungskapsel dicht schließend ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine schnelle und kosten günstige Klimatisierung des Innenraums der Beförderungskapsel und schützt die zu befördernden Personen bzw. Lasten vor Wit terungseinflüssen und Fahrtwind.

Ist die Beförderungskapsel für einen Personentransport vorge sehen, kann sie Sitze und Sicherheitseinrichtungen wie z. B. Sicherheitsgurte und/oder Airbags aufweisen.

Die Beförderungskapsel kann über Klimatisierungseinrichtungen, z. B. eine Heizung, und Beleuchtungseinrichtungen zur Erhöhung des Komforts verfügen.

Zudem kann im Transportmodul, z. B. in der Beförderungskapsel, eine Hard- und Software, z. B. zur Eingabe des Flugziels, zur Kommunikation mit dem Flugmodul, anderen Fluggeräten, Boden stationen oder Bodenkontrollstationen und zur Bedienung von Einrichtungen des Transportmoduls oder des Fluggeräts etc., vorhanden sein. Beispielsweise kann ein Statusbericht des Fluggerätes oder ein Zustandsbericht über die Beladung oder den Zustieg am Fluggerät z.B. mit einer Bodenkontrollstation kommuniziert werden. Weiterhin können ein oder mehrere Displays zur Anzeige von Fluginformationen, Statusinformationen des Fluggeräts, Unter haltungsprogrammen etc. vorhanden sein.

Gemäß verschiedenen Ausgestaltungsvarianten kann die Beförde rungskapsel ein Lademodul aufweisen. Das Lademodul kann ein oder mehrere wiederaufladbare Energiespeicher, z. B. in Form von wiederaufladbaren Akkumulatoren oder Superkondensatoren, eine Ladeeinrichtung und/oder Solarzellen aufweisen.

Die Ladeinrichtung kann zur Übertragung von elektrischer Ener gie von einer externen Ladestation in den/die Energiespeicher ausgebildet sein.

Die Energiespeicher können zur Speicherung der übertragenen und/oder mittels der Solarzellen eigenerzeugten elektrischen Energie und zur Energieversorgung der Beförderungskapsel und/oder des ankoppelbaren Flugmoduls des Fluggeräts ausgebil det sein.

Hierdurch kann das Transportmodul energetisch autark ausgebil det werden, da die Stromversorgung innerhalb des Transportmo duls selbst erfolgen kann.

Sofern auch das kuppelbare Flugmodul über eine Eigenstromver sorgung verfügt, ist eine stromleitende Verbindung über die Verbindungseinrichtung zum Flugmodul entbehrlich.

Die wiederaufladbaren Energiespeicher können in und/oder an der Beförderungskapsel angeordnet sein, während die Solarzel len an der äußeren Oberfläche der Beförderungskapsel befestigt sein können.

In einer Ausgestaltungsvariante kann die Kupplungseinrichtung als Kupplungsgegenstück einer Gelenkkupplung zwischen einem kuppelbaren Flugmodul und dem Transportmodul ausgebildet sein.

Das zum Kupplungsgegenstück korrespondierende Kupplungsstück der Gelenkkupplung ist dabei an einem Flugmodul angeordnet, so dass das Transportmodul richtungsflexibel mit dem Flugmodul gekuppelt werden und eine Winkel- bzw. Neigungs-einstellung zwischen Flug- und Transportmodul in den verschiedenen Be triebszuständen realisiert werden kann.

So kann die Neigung des Transportmoduls bezüglich des Flugmo duls derart variiert werden, dass beispielsweise eine komfor table vertikale Ausrichtung des Transportmoduls im Flugbetrieb auch bei einer abweichenden Steuereingabe für das Flugmodul gewährleistet werden kann. Mit der Variation, d. h. der Erhö hung oder Reduzierung, der Neigung des Transportmoduls gegen über dem Flugmodul und im Weiteren gegenüber der Erdoberfläche kann das Flugerlebnis für die zu transportierenden Personen verbessern und die Fixierung von Lasten in der Beförderungs kapsel entbehrlich machen oder die Fixierung zumindest verein fachen .

Die Kupplungseinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass die Neigung der Kupplungsverbindung, also die Neigung des Transportmoduls bezüglich des Flugmoduls, auch während des Flugbetriebes justierbar ist und/oder durch Momentenausgleich selbsttätig einstellbar ist, z. B. indem die Masse des Trans portmoduls, insbesondere die Masse der Beförderungskapsel, um einen Punkt der Kupplungseinrichtung, die im geschlossenen Zu stand ein Loslager ausbildet, pendelt.

Zudem kann der Schwerpunkt des Fluggeräts in einem zentralen Bereich in Bezug auf das Flugmodul zentriert werden, so dass die Steuer- und Regelfähigkeit des Fluggerätes verbessert sein kann. Ein durch die zu transportierenden Personen und/oder Lasten erzeugtes Moment kann durch die Ausführung als Gelenk kupplung trotz des durch den Schaft gegebenen Abstands der Be förderungskapsel zur Kupplungseinrichtung leicht ausgeglichen werden .

Die Kupplungseinrichtung kann bevorzugt so ausgebildet sein, dass die korrekte Ankupplung des Flugmoduls unter jeglicher Nutzungsbelastung stets gewährleistet ist. Des Weiteren kann sie über einen Kontrollmechanismus zum Bestätigen einer ord nungsgemäßen Verbindung sowie über einen Sicherheitsmechanis mus zum manuellen Lösen der Verbindung im unbelasteten Zustand verfügen. Die Kupplungseinrichtung kann über eine Dämpfungs einrichtung verfügen, die beispielsweise zum Abfedern harter Landestöße ausgebildet sein kann.

Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann die Kupplungs einrichtung steuerbar ausgebildet sein. Dies kann vorteilhaft eine Fernsteuerung des Kupplungsvorgangs ermöglichen. Zudem kann das An- oder Abkuppeln abhängig von verschiedenen Bedin gungen durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein Abkuppeln nur möglich sein, falls die Beförderungskapsel Bodenkontakt hat. Dies kann zu einer Erhöhung der Sicherheit beitragen.

Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann das Transportmo dul einen Faserverbundwerkstoff aufweisen oder aus einem Fa serverbundwerkstoff bestehen. Bevorzugt können die Beförde rungskapsel und/oder der Schaft einen Faserverbundwerkstoff aufweisen oder aus einem Faserverbundwerkstoff bestehen.

Bei dem Faserverbundwerkstoff kann es sich beispielsweise um einen faserverstärkten Kunststoff handeln, wie z. B. kohlefa ser-, glasfaser- oder basaltfaserverstärkten Kunststoff.

Der Faserverbundwerkstoff kann spezielle textile Faserverstär kungselemente aufweisen. Die textile Faserverstärkung kann in Form von flächigen oder bandförmigen Geweben, Gestricken, Ge wirken oder Geflechten in einer Kunststoffmatrix eingebracht sein .

Die Verwendung von Faserverbundwerkstoffen verwirklicht eine Verbesserung des Verhältnisses von Stabilität und Masse des Transportmoduls, da die aus Faserverbundwerkstoffen herge stellten Bauteile eine niedrige Masse bei gleichzeitig guten bis sehr guten mechanischen Eigenschaften, z. B. Festigkeit,

E-Modul, Schlagzähigkeit aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann das Transportmo dul, vorzugsweise die Beförderungskapsel, eine oder mehrere Luftleiteinrichtungen aufweisen.

Die Luftleiteinrichtungen können als Auftriebs- und Flughilfs mittel der Steigerung der Effizienz des Flugmoduls sowie zur Stabilisierung und/oder Verbesserung der Strömungseigenschaf ten dienen.

Die Luftleiteinrichtungen können stationär oder beweglich an geordnet sein. Die Luftleiteinrichtungen können flügelartig, beispielsweise plattenförmig oder leicht gewölbt, ausgebildet sein. Optional kann die Position der Luftleiteinrichtungen ge genüber dem Transportmodul bzw. der Beförderungskapsel dreh beweglich oder linear verfahrbar ausgebildet sein.

In einer Ausführungsvariante kann eine flügelartige, im We sentlichen parallel zur Längserstreckung des Schaftes senk recht orientierte ebene Platte als Luftleiteinrichtung an ei ner Reiseflugrichtung des Transportmoduls entgegengesetzten Rückseite angeordnet sein. Eine derartig ausgebildete Luft leiteinrichtung kann als Leitwerk des Beförderungsmoduls fun gieren, welches das Transportmodul während des Fluges in stabiler Lage gegenüber seiner Hoch- bzw. Längsachse hält.

In einer weiteren Ausführungsform können ein oder mehrere Luftleiteinrichtungen im unteren Bereich der Beförderungskap sel angeordnet und z. B. mittels Befestigungsbügeln befestigt sein. Die Befestigungsbügel können der Form des unteren Be reichs der Beförderungskapsel folgen.

Die Befestigungsbügel können an der Beförderungskapsel und die Luftleiteinrichtungen an je einem Befestigungsbügel drehbar gelagert angeordnet sein. Hiermit können die Luftleiteinrich- tungen je nach Bedarf eng an die Beförderungskapsel angeklappt oder weit von dieser abgeklappt werden. Bei Start und Landung können die Luftleiteinrichtungen an die Beförderungskapsel angeklappt werden, um möglichst keine nega tive Beeinflussung des Luftstromes zu generieren. Während des Reisefluges (Vorwärtsfluges) eines Fluggerätes mit dem ange koppelten Transportmodul können die Luftleiteinrichtungen aus geklappt werden und helfen aufgrund ihres aerodynamischen Auf triebes, das Transportmodul zu tragen. Folglich muss weniger Tragarbeit geleistet werden und es kann mehr Leistung für den Vorwärtsflug aufgebracht werden.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus den Ab bildungen sowie der zugehörigen Beschreibung ersichtlich. Es zeigen :

Figur 1 beispielhafte Darstellung eines Transportmoduls;

Figur 2 beispielhafte Darstellung eines Transportmoduls mit angekuppeltem Flugmodul;

Figur 3 schematische Darstellung einer Seitenansicht eines

Transportmoduls ;

Figur 4 schematische Darstellung einer weiteren Seitenan sicht eines Transportmoduls;

Figur 5 schematische Darstellung einer Seitenansicht eines

Transportmoduls mit angekuppeltem Flugmodul;

Figur 6 schematische Darstellung eines Transportmoduls in

Seitenansicht mit Luftleiteinrichtung; und

Figur 7 schematische Darstellung eines Transportmoduls in einer weiteren Seitenansicht mit weiteren Luftleit einrichtungen .

In den im Folgenden erläuterten Beispielen wird auf die beige fügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Beispie le bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Aus führungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben", „unten", „vorne", „hinten", „vorderes", „hinte res" usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Fi guren verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden kön nen, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend.

Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden kön nen, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ab zuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin be schriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die ange fügten Ansprüche definiert.

Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekuppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direk ten oder indirekten Kupplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.

Figur 1 zeigt eine beispielhafte Darstellung eines Transport moduls 1 für ein senkrecht startendes und landendes Fluggerät zur Beförderung von Personen. Das Transportmodul 1 weist eine tropfenförmig ausgebildete Beförderungskapsel 2 auf, wobei die Tropfenform im Flugzustand des Fluggeräts (siehe Figur 2) im Wesentlichen vertikal erstreckt ist. Die Tropfenform ist in der Breite reduziert, wie ebenfalls in Figur 1 und 2 sowie be sonders in Figur 4 ersichtlich. Die Beförderungskapsel 2 weist zwei gegenüberliegende Türen 8 auf, durch die die zu transportierenden Personen die Beförde rungskapsel 2 betreten und verlassen können. Die Türblätter der Türen 8 sind im Ausführungsbeispiel rund ausgebildet, kön nen jedoch eine beliebige andere Form aufweisen.

Die Türen 8 können über eine Vorrichtung zur beweglichen An bindung mit der Beförderungskapsel 2 verbunden sein (schema tisch als ein die Türen erfassenden Bügel dargestellt) . Die Türen können mittels eines Drehscharnier-Systems auf- oder zu klappbar oder mittels eines Schienensystems verschiebbar an der Beförderungskapsel 2 angeordnet sein.

Die Beförderungskapsel 2 ist vollständig geschlossen ausgebil det und verfügt über eine teilweise blickdurchlässige Hülle, so dass Personen aus der Beförderungskapsel 2 hinaus schauen können .

Optional kann die Beförderungskapsel 2 ein Lademodul mit einem oder mehreren wiederaufladbaren Energiespeichern aufweisen.

Im Inneren der Beförderungskapsel sind mit Sicherheitsgurten und Airbags ausgestattete Sitze, eine Klimatisierungseinrich tung, Displays sowie eine Kommunikationseinrichtung zur Kommu nikation mit dem Flugmodul, anderen Fluggeräten oder einer Bo denstation angeordnet (nicht dargestellt) .

Die Beförderungskapsel 2 ist mittels einer Verbindungseinrich tung 3 mit einem Flugmodul 5 verbindbar. Dazu weist die Ver bindungseinrichtung 3 einen längserstreckten, rotationssymmet risch ausgebildeten Schaft 6 auf, der einen Endes die Kupp lungseinrichtung 4 aufweist und der anderen Endes an die Be förderungskapsel 2 anschließt.

Der Schaft 6 ist derart erstreckt ausgebildet, dass ein Si cherheitshöhenabstand 7 zwischen der Beförderungskapsel 2 und der Kupplungseinrichtung 4 hergestellt ist. Der Sicherheitshö henabstand 7 ist durch die Länge des Schafts 6 bestimmt. Der Sicherheitshöhenabstand 7 bzw. die Länge des Schaftes 6 misst gemeinsam mit der Höhe der Beförderungskapsel 3 eine Höhe von beispielsweise 3 m über eine Auf S tellfläche der Beförderungs kapsel 3, wobei die Beförderungskapsel 3 beispielsweise eine Höhe von 2 m aufweist und der Sicherheitshöhenabstand 7 bzw. die Länge des Schaftes 6 1 m beträgt.

Der Schaft 6 sowie die Beförderungskapsel 3 weisen einen Fa serverbundwerkstoff, z. B. einen kohlefaser- oder glasfaser verstärkten Kunststoff auf, wodurch sich das Transportmodul 1 durch eine geringe Masse bei gleichzeitig sehr guten mechani schen Eigenschaften auszeichnet.

Die Kupplungseinrichtung 4 ist als Kupplungsgegenstück einer Gelenkkupplung zwischen dem kuppelbaren Flugmodul 5 und dem Transportmodul 1 ausgebildet. Das korrespondierende Kupplungs stück ist dabei an dem Flugmodul 5 angeordnet, so dass das Transportmodul 1 und das Flugmodul 5 aneinander gekuppelt wer den können und eine flexible Neigungsposition zueinander ein nehmen können .

Die Kupplungseinrichtung 4 kann steuerbar ausgebildet sein, so dass eine Verbindung zwischen dem Transportmodul 1 und dem Flugmodul 5 gezielt, z. B. automatisiert, hergestellt oder ge löst werden kann.

Figur 2 zeigt das Transportmodul 1 der Figur 1 mit angekuppel tem Flugmodul 5, wobei das Transportmodul 1 und das Flugmodul 5 zusammen das Fluggerät bilden. Das Transportmodul 1 ist mittig unterhalb des Flugmoduls 5 angeordnet und mittels einer hier nicht gezeigten Ständereinrichtung des Transportmoduls 1 auf einer Stellfläche abstellbar. Das Flugmodul 5 weist mehre re, an einer Tragwerksstruktur 9 in einer Ebene angeordneten Antriebseinheiten 10 auf, wobei die Tragwerksstruktur 9 an Knotenpunkten miteinander verbundene Tragwerksbalken 11 auf weist und jede Antriebseinheit 10 einen Elektromotor und einen mit dem Elektromotor in Wirkverbindung stehenden Propeller aufweist. Mittels des Flugmoduls 5 kann das Transportmodul 1 vom Boden abgehoben und transportiert werden, wobei die Stän dereinrichtung beim Starten an die Beförderungskapsel ange klappt wird.

Figur 3 zeigt das Transportmodul 1 der Figur 1 schematisch in einer Seitenansicht. Neben den in Zusammenhang mit Figur 1 be schriebenen Komponenten ist aus Figur 3 der Sicherheitshöhen abstand 7 ersichtlich, der durch die Länge des Schafts 6 be stimmt ist .

Figur 4 zeigt das Transportmodul 1 der Figur 1 schematisch in einer weiteren Seitenansicht aus einer im Vergleich zur Figur 3 um 90 ° um die Längsachse des Schafts 6 gedrehten Perspekti ve .

Figur 5 zeigt das Transportmodul 1 mit angekuppeltem Flugmodul 5 gemäß Figur 2 in einer schematische Seitenansicht, wobei die zu Figur 2 beschriebenen Komponenten ersichtlich sind.

Figur 6 zeigt ein Transportmodul 1, welches eine Luftleitein richtung 12 aufweist. Diese ist flügelartig, als senkrecht orientierte, ebene Platte ausgebildet und auf einer der Reise flugrichtung des Transportmoduls 1 entgegengesetzten Rückseite angebracht (Figur 6: Flugrichtung des Transportmoduls 1 liegt in der Bildebene, das Transportmodul 1 bewegt sich nach rechts) . Die Luftleiteinrichtung 12 fungiert als Leitwerk, welches das Transportmodul 1 während des Fluges in stabiler Lage gegenüber seiner Hoch- bzw. Längsachse hält.

Die Luftleiteinrichtung 12 kann stationär oder drehbeweglich am Transportmodul 1 befestigt sein. Zudem kann die Position der Luftleiteinrichtung 12 gegenüber dem Transportmodul 1 ver fahrbar sein, z.B. linear weiter aus- oder eingefahren werden.

Es können weitere Luftleiteinrichtungen 12 angebracht sein, um weitere Stabilisierungseffekte oder Verbesserungen in der Luftströmung am Transportmodul 1 zu bewirken. Figur 7 zeigt ein Transportmodul 1 mit zwei weiteren Luftleit einrichtungen 12, welche als Auftriebshilfe zur Erzeugung ei nes zusätzlichen Auftriebs des Transportmoduls 1 während des Reisefluges (Vorwärtsfluges) des Transportmoduls 1 dienen.

Die Luftleiteinrichtungen 12 weisen jeweils einen Flügel auf, der plattenförmig oder leicht gewölbt ausgebildet ist, wobei die Plattenebene in Flugrichtung des Transportmoduls 1 (Figur 7 : Flugrichtung des Transportmoduls 1 liegt senkrecht zur Bildebene), erstreckt ist, so dass in Fig. 7 nur ein als Linie angedeuteter Querschnitt der flachen Flügel ersichtlich ist.

Die Luftleiteinrichtungen 12 können mit Hilfe von zwei Befes tigungsbügeln 13 im unteren Bereich der Beförderungskapsel 2 befestigt sein, wobei die Befestigungsbügel 13 an der Beförde rungskapsel 2 und die Flügel an je einem Befestigungsbügel 13 drehbar gelagert ausgebildet sein können. Die Befestigungsbü gel 13 können der Form des unteren Bereiches der Beförderungs kapsel 2 folgen. Hiermit können die Luftleiteinrichtungen 12 eng an die Beförderungskapsel 2 angeklappt und im Bedarfsfall weit von dieser abgeklappt werden (Figur 7 : Punktlinie mit Doppelpfeil) .

Bei Start und Landung werden die Flügel an die Beförderungs kapsel 2 angeklappt, um möglichst keine negative Beeinflussung des Luftstromes zu generieren. Während des Reisefluges (Vor wärtsfluges) des Transportmoduls 1 können die Flügel ausge klappt werden und helfen aufgrund ihres aerodynamischen Auf triebes, das Transportmodul 1 zu tragen, so dass insgesamt we niger Tragarbeit geleistet werden muss und somit mehr Leistung für den Vorwärtsflug zur Verfügung steht.

Vorzugsweise sind die Flügel im unteren Bereich des Transport moduls 1 angeordnet, da hier die Beeinflussung durch den

Abstrom der Propeller eines mit dem Transportmodul 1 verbunde nen Flugmoduls 5 (nicht dargestellt) am geringsten ist. Alle Lufteinrichtungen 12 der Ausführungen nach den Figuren 6 und 7 können in ihrer Ausrichtung zur Beförderungskapsel 2 des Transportmoduls 1 steuerbar einstellbar ausgebildet sein, so dass die Funktion während des Flugbetriebes optimal an die Strömungsverhältnisse etc. angepasst werden kann.

Der hier verwendete Ausdruck „und/oder", wenn er in einer Rei he von zwei oder mehreren Elementen benutzt wird, bedeutet, dass jedes der aufgeführten Elemente alleine verwendet werden kann, oder es kann jede Kombination von zwei oder mehr der aufgeführten Elemente verwendet werden.

Wird beispielsweise eine Beziehung beschrieben, welche die Komponenten A, B und/oder C, enthält, kann die Beziehung die Komponenten A alleine; B alleine; C alleine; A und B in Kombi nation; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B, und C in Kombination enthalten.

Bezugszeichenliste

Transportmodul

Beförderungskapsel

Verbindungseinrichtung

Kupplungseinrichtung

Flugmodul

Schaft

Sicherheitshöhenabstand

Tür

TragwerksStruktur

Antriebseinheit

Tragwerksbalken

Luftleiteinrichtung

Befestigungsbügel




 
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