Die Erfindung bezieht sich auf senkrecht startende und landende Flugzeuge, Flugzeugtriebwerks-, Fluglinien- und Landepiatztechnik. Dabei sind neue Flugzeugrumpf-, Aerodynamik-, Steuerungs-, Fluglagen-, Dämpfungs-, Triebwerks-, Batterie-, Landeplatz- und Sicherheitskonzepte aufgezeigt. Diese ermöglichen den schnellen Transport von Menschen und Gütern.

Bisher sind solche Senkrechtstarter bekannt, die zur Lagesteuerung bewegliche Teile einsetzen. Selbst alte fliegende Plattformen wie die von Hiller setzten bewegliche Platte» oder Dämpfungs¬ systeme ein, waren unwirtschaftlich und gefährlich. Bei Verwendung beweglicher Teile zur Lagesteuerung von Flugzeugen im Personenverkehr entstehen Wartungs- und Herstellungskosten. Zudem beanspruchen sie Platz und Gewicht und sind teilweise kompliziert zu bedienen.

Bestimmte Senkrechtstarter konnten ihr Triebwerk zwar in 2 Richtungen drehen, verwendeten zur normalen Lage- und Richtungsregelung in der Noπnalflugphase aber Luftleitbleche, wie auch diejenigen ohne drehbare Triebwerke. Senkrechtstarter, die mit senkrechtem Rumpf starten, dann in die schräge Flugphase übergingen und wieder mit senkrechtem Rumpf landeten, wareai auf Bildern schön gezeichnet, aber sie funktionierten nicht. Besonders diejenigen mit Triebwerken in ihrer Rumpfachse taumelten extrem, hatten keine Laufruhe, hohes Gewicht und konnten nicht sicher landen. Die Steuerung über Strömungsplatten verstärkte das noch. Bisherige gegenläufige Propeller konnten das Rechts-/L_nks- Drehmoment nicht im Gleichgewicht halten. Bisherige Senkrechtstarter sind sehr windanfällig und können meist nur nach vorne starten, bzw. müssen sich beim Start in andere Richtungen horizontal um bis 180 ^° drehen, können also nicht lageneutral starten. Heckrotoren schränken die Manövrierfähigkeit in Bodennähe sehr ein.

Freilaufende Rotoren sind sehr unfallträchtig.

Bisher sind bei Senkrechtstartern nur Verbrennungstriebwerke oder Elektromotoren mit Kabeln zu bodengebundener Stromversorgung bekannt. Echte Senkrechtstarter mit Batterietriebwerken jenseits des Modellbaus fanden keine Lösung für Elektrotriebwerke für Transportzwecke. Bisherige Batterien waren ungeeignet. Verbrennungstriebwerke sind laut, unruhig, wartungsin¬ tensiv, gefährlich, teuer, usw. Sie lassen sich auch nicht permanent ein- und ausschalten, bzw. sehr energiesparend auf "schwach" umschalten. Bisherige Flugzeuge hatten nur einen Motor pro Propeller. Diese halten zwischen Start- und

Landephase meist die gleiche Flughöhe und brauchen bzw. verschwenden für solche Flugkurven extrem viel Motorenleistung.

Fahrten mit schräger Rumpf- und Flügellage bremsen durch de« horizontalen Widerstand sehr. Zur senkrechten Start- und Landetechnik bei waagerechtem Rumpf benötigt man zum Beispiel bei optimierten Einpersonen- Flugzeugen viel Rumpfdurchmesser und viel Parkplatzfläche. Waagerechte Rumpf- Technik braucht dazu große Rotoren oder fördert beim Senkrechtstart viel

Luft auf das eigene Flugzeug. Verwandlungstechnik mit im Rumpf integriertem Triebwerk ist bisher ungenügend gelöst. Bisherige Verwandlungstechnik erhöhte das Fahrzeuggewicht, anstatt es zu senken. Elektroantrieb ist auch dadurch schwierig, da das restliche Fahrzeuggewicht minimiert sein soll.

Bisher sind vorwiegend solche Senkrechtstarter bekannt, die das Starten und Landen fast überall ermδglich«ι. Meist haben sie hierfür große, breite, mitfahrende Landegestelle.

Da die Landegestelle überall starten und landen können, ist es schwer ein geordnetes zuverlässiges Parkplatzsystem zu realisieren. Den Landemöglichkeiten stehen 'Tür und Tor' offen, Willkür und Chaos folgen und gefährden die Sicherheit. Bei staikem Anstieg des Luftverkehrs ird es nötig, besondere Parkplätze auszuweisen, die zwingend anzunehmen sind. Ein geordnetes Parkplatzsystem erleichtert auch die Fluggenehmigung plus Luftverkehrssteuerung.

Normale im Stand senkrecht stehende Flugzeuge brauchen sehr breite Landegestelle, sonst fallen sie um. Große Landegestelle erhöhen den Umfang unten, das Fahrzeuggewicht, die Windanfälligkeit und erschweren so die Seitensteuenmg ohne mechanische Teile durch Ge¬ wichtsverlagerung des Piloten, usw. Bekannte Landegestelle reduzieren oft die Geschwindigkeit und setzen beim Landen nicht immer sehr leise auf.

Die Möglichkeit überall statt«! und landen zu können ist auch besonders bei Batterieantrieben zweifelhaft, da sie nach jeder Landung "auftanken" sollten. Umweltschutz über Elektroantriebe erfordert passende Ländeplätze.

Die Kommunikation nach außen erfolgt bisher fast ausnahmslos per Funk, was ungestörtes, abhörsicheres, problemloses Kommunizier«! ausschließt.

Je nach Ausführung verschieden, will die Erfindung hier und bei vielen weiteren Problemen Abhilfe schaffen.

Je nach Anwendung speziell gegenseitig angepaßt, löst die Erfindung die Aufgabe, Luftver- kehrstechnik mit vorzugsweise idealer Flugart, Flugzeug-, Flugtriebwerks- und I_andeplatztech___k zu schaffen.

Beim idealen Zusammenspiel dieser löst die Erfindung somit besonders auch die Aufgabe der einheitlichen allgemein«! erfinderisch«! Idee, ein neues Flugsystem für die ganze Bevölkerung zu realisieren, bei weitgehendem Verzicht auf bisherige Nachteile. Je nach Anwendung sind die Ansprüche dafür verschieden zu kombinieren oder allein zu stellen.

Wie in den Ansprüchen gekennzeichnet, schafft die Erfindung, je nach Anforderung ver¬ schieden und verschieden kombinierbar,

ein Flugzeug, das keine beweglichen Teile zur Steuerung in 2 oder mehr Richtungen hat, und/oder durch Lageänderungen mindestens eines Propellers in 2 oder mehr Richtungen die Fluglinie

ERSATZBLATT

ändern kann, ein Flugzeug, bei dem der Pilot etwa im Flugzeugschwerpunkt steht, darunter die Batterie, ein Flugzeug, das mit senkrechtem Rumpf senkrecht startet, dann je nach zunehmender Geschwindigkeit bis etwa in die Waagerechte übergeht und wieder mit senkrechtem Rumpf landet, ein Flugzeug, das für relativ -waagerechtes Fahren optimert ist, ab« ^* nicht kopflastig ist, relativ lageneutral starten und landen kann,

ein Flugzeug und/oder Triebwerk, das die zwischen 2 gegenläufig«! Propellern erzeugte Taumelbewegung auf das Flugzeug weitgehend beseitigt, ein Flugzeug bzw. Triebwerk, das elektrisch angetrieben ist, versorgt aus einer oder mehreren

Hochenergiebatterien, eine Batterie, die deutlich mehr als 0,2 KW/kg leistet, ein Flugzeug bzw. Triebwerk, bei dem zu je 2 gegenläufig«! Propellern auch der Motor aus hauptsächlich 2 gegenläufig«! Antriebseinheiten bestehen kann, welche je einen Propeller an- treiben, ein Flugzeug bzw. Triebwerk, bei dem der Propeller von 2 Motoren angetrieben wird, mindestens einer elektrisch, mindestais ein elektrischer nur einen Bruchteil der Leistung des anderen Motors besitzt und nach der Steigphase bei abgeschaltetem Hauptmotor, noch etwas antreibt, ein Flugzeug bzw. Triebwerk, das im Flug mindestens 2 Propeller elektrisch abschnittsweise ein- / ausschalten oder stark/schwach antreiben kann, den Arbeitsbereich des/der Propeller ein schützender Mantel umgibt,

einen Landeplatz und/oder Flugzeug, welche Schrägen aufweisen können, die den Rumpf bzw. Flügel oder sonstige Teile des Flugzeugs bei der Landung fangen bzw. in die gewünschte Position rutschen lassen, der Ländeplatz ein Loch aufweisen kann, das Flugzeug mit senkrechtem Rumpf von so einem Landeplatz starten, dann je nach zunehmender

Geschwindigkeit bis etwa in die "Waagerechte" übergehen und wieder mit senkrechtem Rumpf auf so einem Ländeplatz landen kann und es mit dem unteren Rumpfteil im Stand in das Loch dieses

Ländeplatzes paßt, er vorzugsweise an das Strom- bzw. Telephonnetz angeschlossen ist, und das Flugzeug im Stand mit Seitenflossen, Flügeln oder entsprechend wirkenden Teilen auf einer ringförmigen Auflage um das Loch herum aufsitz«! kann.

Im folgenden können nur einige wenige der extrem vielen Vorteile der Erfindung genannt werden. Die Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß bei Steuerung ohne bewegliche Teile, keine Wartung, Platzbedarf, Kosten und Betriebskosten

auftreten, das Gewicht niedrig bleibt, die Ausfall- und Funktionssicherheit hoch ist, einfach zu bedienen geht und der Pilot sich kaum versteuern kann, bei Steuerung über Lageänderung des Propellers, das Triebwerk bei Bedarf auch in 4 Rich¬ tungen steuern kann, einfache vollautomatische Steuerungen möglich sind, somit im Stadtverkehr metergenau zu fliegen geht,

Start mit senkrechtem Rumpf, bei dann relativ waagerechter Fahrt und Landung mit senk¬ rechtem Rumpf möglich wird, Taumeln und unruhige Fahrt dieser Technik sind hier sehr reduziert, die Propellerluftströmung bremst den Rumpf nur wenig, lageneutrales Starten und Landen (in jedem Winkel rund um die Rumpfachse gedreht, relativ gleich optimiert) vereinfacht diese Flugphasen, diese Technik ist ideal für den Einpersonenverkehr (sozusagen immer voll), ermöglicht den kleinsten Landepiatzbedarf aller Flugzeuge, sicheres Landen durch seichtes Aufsetzen und der Fähigkeit länger zu schweben, hohe Geschwindigkeiten durch starker Pro¬ pelleranlage (niedrige Rotorflächenbelastung, Rotor und Propeller sind in dieser Anmeldung gleichgesetzt), kleinstm gliche Luftverdrängung und minimalsten horizontalen Luftwiderstands- wert, kleinstes Senkrechtstartergewicht, was gerade für Elektoantrieb positiv ist, usw.,

Elektroflug nun für normale Transportzwecke wirtschaftlich wird, er ist leicht zu kühlen, leise, laufruhig, ungefährlich, einfach zu handhaben, unkompliziert, sauber, billig, unanfällig, ver- schlei ^β arm, einfach zu warten, läßt sich permanent ein- und ausschalten, reagiert schnell, braucht kaum Luft, usw., Hochenergiebatterien ermöglichen hohe Reichweiten und niedriges Gewicht, eine angepaßte Batterie mit höherer Stromabgabe ermöglicht kleinere Batterien und damit nie¬ drigstes Startgewicht, dreht auch der Stator des Elektromotors mit anmontiertem Propeller, so gleichen sich das Rechts-/Lin__s- Drehmoment des Motors aus und der Rest des Flugzeug dreht nicht mit, bei einem 2., kleinerem Motor am Propeller läuft dieser optimiert, das Flugzeug kann bei abgeschaltetem Hauptmotor viel Energie sparen und trotzdem bleibt viel Zug nach vorne, es er¬ leichtert auch bei gegenüber Benzin höheren Stromkosten eine relativ wirtschaftliche Verwendung des Elektroantriebs, bei abschnittsweisem Ein- /Ausschalten des Triebwerks kann sich dazu der Motor immer wieder erholen, bzw. darf klein« sein,

Elektromotoren ermöglichen hohle Antriebswellen, erleichtern kleine unbemannte automa¬ tisch gesteuerte Flugtechnik und eignen sich eher für den Mehrmotorenbetrieb, wenn sich die Nutzlast im Flugzeugschwerpunkt befindet, das Flugzeug relativ beladungs¬ unabhängige Flugkurven hat, es kann relativ waagerecht fahren, bei Mantelpropeller sich die Sicherheit verbessert, sich Geräusche und wie bei flügelloser

Technik (ideal zum Lernen und für kürzeste Strecken) die Parkplatzfläche und Windanfälligkeit reduzieren,

ERSATZBLATT

bei Verwendung der neuen Landeplätze mit Loch ist man gezwungen darauf zu landen, wobei das Flugzeug zentimetergenau hineinrutscht, nicht umfällt, so ein geordnetes genau definiertes und zuverlässiges Parkplatzsystem und ein präzises Ländeplatz- Management ermöglicht, so die Sicherheit verbessert und die Fluggenehmigung inclusive Luftverkehrssteuenmg erleichtert, damit eine starke Ausdehnung des Luftverkehrs ermöglicht, bei Einsatz der neuen kleinen Seitenflossen als Landegestelle, diese kaum bremsen, kleine Luftwiderstandswerte haben, bei der Landung wenig Platz benötigen, dabei relativ ungefährlich, sehr leicht und windunanfällig sind und setzen dort leise und materialschonend auf, wo der Pilot steht und die Batterie aufgehängt ist (sind zB 2/3 bis 3/4 des Startgewichts), schließlich bei an das normale Telephon- und Stromnetz angeschlossenem Landeplatz läßt sich bei

Elektroantrieb überall sofort wieder "auf-/nachtanken" und nahezu überallhin schnell, relativ abhörsicher, vielfältig und billig kommunizieren.

Es ist klar, daß es jeweils auf das Zusammenspiel ankommt, für die jeweilige Anwendung ein Maximum an Vorteilen zu erzielen. Obwohl die unabhängigen Ansprüche auch einzeln einsetzbar sind, braucht man d«moch fast immer eine größere Anzahl der Ansprüche, um die Möglichkeit«! der einheitlichen erfinderischen Idee, das bestmögliche abgerundete Flugverkehrssystem aus

Flugzeug, Triebwerk, Flugkurve und Ländeplatz für die Zukunft zu realisieren.

So liefert die Anmeldung eine ganze Gruppe von Erfindungen, bei der folgendes Beispiel mit einig«! Varianten alle auf einmal aufzeigen kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von größtenteils lediglich 1 Ausführungsweg, aber mit verschiedenen Triebwerken und vielen kleinen Variation«! darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Figur 1 zeigt den oberen Teil eines erfindungsgemäßen Flugzeugs mit Körpersteuerung von außen bei offenem Propellermantel, Figur 2 den mittleren Teil,

Figur 3, um 90 ^° gedreht, den unteren mit eigenem Landegestell,

Figur 4 ein«! gegenüber Fig.l vergrößert«! Schnitt durch dieses Flugzeug in der Mitte des oberen Propellers,

Figur 5a einen Landeplatz von oben, gegenüber Figur 5b um 2,25 mal verkleinert, sowie

Figur 5b einen Schnitt durch den unteren Teil von Flugzeug und dieses Landeplatzes, im folgenden auch als Podest bezeichnet. Die Figuren 6-8 zeigen Schnitte durch den Propeller- Lagesteuerungsbereich, wenn vorheriges Flugzeug mit Lagevariation des Propellers die Fluglinie steuert, wobei

Figur 6 einen Schnitt von vorne,

Figur 7 von der Seite und Figur 8 von obai zeigt.

Figur 9 zeigt das zugehörige Lenkgestänge auf der Pilotenseite.

ERSATZBLATT

Figur 10 zeigt einen Teil eines Schnittes durch 3 Zellen einer Batterie von oben, Figur 11 zeigt das Flugzeug verkleinert bei relativ waagerechtem Flug von der Seite, Figur 12a, vergrößert, bei offenem Propellermantel ein Elektrotriebwerk mit auch drehendem Stator, Fig.12b einen mittigen Schnitt durch letzteren Elektromotor von vorne, Figur 13 ein 4-Propeller-Triebweιk mit 2 Motoren wie in Fig.12, Figur 14 den Schnitt durch Elektro-Schleiftingtechnik zu Figur 12, Figur 15a d«ι Schnitt durch einen Schalter für den/die Motoren, sowie Figur 15b, etwas verkleinert, von der Seite einen dafür passenden Kolben und Kontaktringe bzw. -platten.

In den Figuren ist ein senkrecht startendes und landendes Flugzeug dargestellt, das im wesentlichen aus Rumpf (1), Triebwerk (2,3) und sonstig«ι Teil«ι besteht. Es startet mit senkrechtem Rumpf, geht dann je nach zunehmender Geschwindigkeit bis etwa in die "Waagerechte" und landet wieder mit senkrechtem Rumpf.

In Fig.1-5 steuert ein etwa im Flugzeugschwerpunkt (17) stehender Pilot (80) mit eigener Gewichtsverlagerung die Flugrichtung in alle Richtungen. Bewegliche Teile zur Steuerung sind unnötig. Bekannte Strömungsbleche oder zum Beispiel Technik nach Figur 6-8 sind zur Rich¬ tungssteuerung aber auch ganz oder nur als Ergänzung, für alle oder nur für 2 Richtungen möglich. Die Figuren weisen einen geschlossenen Rumpf (1) auf. Im Falle von Flugzeugen, die mit waage¬ rechtem Rumpf senkrecht starten und eine Steuerung ohne bewegliche Teile in nur 2 Richtungen verwenden, sollte ein relativ geschlossener Rumpf (1) vorhanden sein, da diese Steuerung sonst vor allem bei Fahrt mit ausgeschaltetem Triebwerk oft kritisch wäre. Relativ bedeutet soviel Geschlossenheit, daß das Fahrzeug sicher fahlen kann, wobei zum Beispiel ein Loch (115 in Fig.1) zur Luftaufnahme oder die Abhebimg (113 Fig.6) ein« winkelbaren Spitze im Sinne von Pa¬ tentanspruch 1 noch als "geschlossen" anzusehen ist.

Wegen Außenansicht ist d« Pilot (80, vor allem Fig.1 + 11) nur sporadisch gestrichelt einge¬ zeichnet. Er greift ähnlich einem Motorradfahrer an 2 Griffen (14), die am Rumpf (1) verankert sind, hält sich fest und kann damit auch die Motorendrehzahl, bzw. den Gesamtschub steuern. Im Bereich der Linie 15 befinden sich das hier nicht eingezeichnete Armaturenbrett, dahinter bis zum unteren Elektromotor (32) zugehörige Elektronik mit d« Motorensteuerung.

Das optimal in den Rumpf (1) integrierte Triebwerk (2,3) besteht in Fig.1 aus 2 gleichen ge¬ genläufigen Propellern (2) und 2 Elektromotoren (3), (viele Alternativ«! zB mit Benzin möglich), die eine NaS-Batterie (6 in Fig.Sb) antreibt. Je ein Propeller (21,22) und ein Elektromotor (31,32) sind kupplungs- und getriebelos gekoppelt, in Fig.1 alle fest, in Fig.6 die oberen beweglich über ein Gelenk (26-28). Beide Elektromotoren sind etwa gleich stark, zum Beispiel pulsgesteuert und laufen in der Rumpfachse (12). Ihre einzelnen Drehzahlen werden vorzugsweise elektronisch so geregelt, daß sich die Kräfte nach rechts und links herum um die Rumpfachse (12)

RSATZBLÄTT

gegeneinander aufheben und sich das Fahrzeug selbst nicht dreht.

Da der untere Propeller die gleiche Luft des oberen nochmal beschleunigt, muß er etwas schneller drehen. Gegenüber dem oberen bekommt er zum Beispiel einen festen Vorlauf. Bei Tests vor Inbetriebnahme läßt sich das richtige Drehzahlverhältnis in Abhängigkeit von der Fahrt- geschwindigkeit, bzw. d« Vorlauf eines Elektromotors leicht ermitteln und in d«ι Bordcomputer speichern bzw. fest einstellen.

Bei Versagen der Elektronik übernimmt sofort der Pilot. Bei festem Vorlauf braucht der Pilot nur einαi Gashebel. Der feste Vorlauf ist vorzugsweise so eingestellt, daß der Rumpf beim Schweben über dem Parkplatz nicht dreht. Bei zwei Gashebeln kann er beide Elektromotoren getrennt ansteuern, was er vorher zB in der Fahrschule, bzw. vor dem Start ausreichend üb«! konnte. Verläßt der Rumpf die senkrechte Lage, so liegt der Pilot zB auf dem Bauch und die Schwerkraft zieht den Schwerpunkt von der Rumpfachse weg nach unten, wodurch sich der Rumpf bei kleinen Kraftdifferenzen beider Motoren nichtmehr um die Rumpfachse drehen läßt.

Fig.l zeigt Technik für freie und ummantelte Propeller (2). Hier kann der Mantel (42), der den Rumpf, Motor und andere Teile umgibt, wahlweise auch über Luft umleitende Bleche (43), die tragende Verbindung zwischai Mantel und diesen Teilen ganz oder teilweise herstellen. Der Mantel (42) ist hier aus darstellerischen Gründen näher an den Rumpf herangerückt (wie auch in Fig.12a) und aufgeschnitten, und seine haltenden Bleche (43) und die Propeller daher unter- brachen gezeichnet. Er (42) soll auch die Geräuschabgabe reduzieren, die Propeller vor Beschädigung schützen, ist ob«ι und unten spitz und besteht aus schalldämmendem Material.

Die Bleche (43) sind beispielsweise gleichabständig, strömungsoptimiert und aus Leicht¬ werkstoff«! (zB Aluminium oder Verbundwerkstoff), unten gibt es zB fünf. Befindet sich hinter jed« Propellerreihe (2) eine Reihe Bleche, jede Propellerreihe die gleiche Leistung hat und jede Reihe Bleche gleichen Luftwiderstand bietet, so gleichen sich die gegenläufig«! Kräfte auf die Bleche aus und drehen den Rumpf (1) nicht. Laufen die Bleche genau parallel zur Rumpfachse, lassen sie die Luftströmung bei leer laufendem Propeller geradeaus durch, zB bei waagerechtem Segeln.

In Fig.l ist die obere Reihe (431) optional und daher nur gestrichelt eingezeichnet. Bei der abwinkelnden Spitze (114) der Fig.6 plaziert man die Propellerreihen viel weiter voneinander weg, od« die oberen Bleche werden nach außen tiefer. Bei Verwendung beider Reihen Bleche in Fig.1 setzt man zum Kräfteausgleich unten zB vier, oben, da niedriger, sechs Bleche ein.

Bei fehlendem Kräfteausgleich der Bleche läßt man den Propeller ohne Bleche, oder mit zuwenig Wirkung seiner Bleche, etwas schneller drehen, um d«ι Ausgleich herzustellen. Jeder Propeller (2) beschleunigt Luft nicht nur in Parallelrichtung zur Rumpfachse (12), sondern auch etwas in die Drehrichtung des Propellers. Im Falle von Blech«! (43) hinter dem Propeller (22), biegt man diese (43) vorzugsweise so, daß sie bei hoher Geschwindigkeit kaum bremsen und beim Start einen Teil der Luftbewegung in die Propellerdrehrichtung, nach unten

strömungsgünstig umleiten können.

Soll das Flugzeug bei ausgeschaltetem Triebwerk waagerecht möglichst weit segeln, richtet man die Bleche parallel zur Rumpfachse, soll es auf die Steigphase optimiert sein, richtet man sie nach dem Winkel, in dem die Luft den Propeller in dieser Phase verläßt, ansonsten wählt man Zwischenlösungen. Beispiel:

Beschleunigt der untere Propeller (22) die Luft auf 50m/s schräg nach unten, und beträgt die Fahrt bei waagerechtem Rumpf gerade 150m/s, so ist die Geschwindigkeitsdifferenz an dieser Stelle 200m/s. Dabei fließt die Luft zB noch mit 12,5m/s (6,3% von 198,5m/s) in die Propellerdreh- richtung, das heißt mit 3,6 ^° gegenüber dem schnellen Fahrzeug. Die Bleche beginnen hier zum Beispiel in einem 3,6 "-Winkel und gehen bis zu ihrem unteren Ende auf bis 0 zurück. Um so schräger die Propeller sind, um so wirkungsvoller und wichtiger wird die Biegung dieser Bleche und ihre möglichst hohe Anzahl.

Von oben gesehen, kann der Mantel (42) flächendeckend voll Flügel sein. Dann fährt man bei waagerechtem Flug nach den Instrumenten. Für besonders hohe Endgeschwindigkeiten läßt sich diese Fläche wie bei Turbinen auch mehrfach belegen und der Propellerwinkel dadurch erhöhen. Ohne Mantel hat jeder Propeller (21,22) mindestens zwei Flügel, besser sechs, mit Mantel zum Beispiel sechs bis weit über zehn für hohe Geschwindigkeit«!. Zwischen den Linien 111 dreht d« Propell« (2) den dortigen Teil der Rumpfhülle (11) mit (zB am Propeller befestigt). Die Propeller bzw. Flügel lassen sich in bekannter Weise oder so wie in den Figuren montieren. In Fig.1 und 4 kommen 2 Flügel von innen und treiben an. Diese sind innerhalb des Rumpfes wegen Stabilität und Befestigung etwas höher, zum Beispiel bis zu den gestrichelten Bögen 212 hoch. Die übrigen Flügel sind entweder genauso (oberhalb bzw. unterhalb des ersten, wie dies«) an der Antriebs¬ welle befestigt und biegen sich noch vor Verlassen der mitdrehenden Hülle in die Laufebene des ersten, oder sie sind im Falle niedrigerer Belastung«!, direkt an der drehend«ι Rumpfhülle (111) montiert. Die Flügel haben ab d« Rumpfhülle (11) nach außen anfangs eine sehr steile Form, um bei hoh«ι Geschwindigkeiten nicht unnötig zu bremsen.

In Fig.l dreht auch die Spitze (114) der Hülle mit. Mit bekannten Methoden tariert man den Propell« aus, zum Beispiel mit in oder außerhalb der Spitze bzw. der mitdrehenden Rumpfhülle am Propeller befestigten Bleigewichten.

Wegen dem geringen Abstand zwischen den beiden Propellern (21,22) im Verhältnis zur Fahrzeugmasse und ihrem Abstand zum Fahrzeugschwerpunkt (17), der sich um ein«ι relativ großen Winkel um das Flugzeug herumziehend«! Propellerfläche und eventuell der großen Flügelzahl und der großen Laufhihe des Elektroantriebs, beseitigt das Flugzeug und/oder Triebweik (2,3) die zwischen 2 gegenläufigen Propellern erzeugte Taumelbewegung auf das Flugzeug weitgeh«ιd, ohne eigänzende stabilisierende jαiseits der eigenen Achse (12) laufende Propell« (zB Heckrotor bei Hubschrauber) zu verwenden.

Dies unterscheidet sich total von vergleichbaren Fahrzeugen des bisherigen Standes der

ERSATZBLATT

Technik, die nicht richtig flugfähig waren. Vorzugsweise biegen sich die Flügel weiter außen auch in bekannter Weise stärker nach unten, um möglichst wenig Motorenleistung zu benötigen.

Unter anderem wegen der eigenen Pulssteuerung der Elektromotoren des Fahrzeugs und aus Sicherheitsgründen wird wahlweise auf eine Winkelverstellung der gegenläufigen Propeller ver- ziehtet und hohe Geschwindigkeit«! über Drehzahl und Propelleranzahl erzielt.

Figur 4 zeigt einen Schnitt, gesehen von oben, im Bereich der Mitte des oberen Propellers (21). Es ist die gleiche Struktur wie beim unteren. Jeder Propeller öffnet sich im Rumpf mit der Rumpfachse (12) als Zentrum und geht bogenförmig um seine Antriebswelle (25) außen herum. Jeder seiner Bögen (213) hat außen einen Halterungsring (252), welche den Propeller einiges ober- und unterhalb der Propelleπnitte im Bereich der kleinen Kreise 253 mit Schrauben und entspre¬ chender inneren Haltenmg mit seiner Antriebswelle (25) verbinden. Für zusätzliche Propel¬ lerflügel, welche an der drehenden Hülle (111) befestigt sind, wäre zum Beispiel auf jeder Seite innen noch mindestens ein Träger (1111,1112) am Halteningsring (252) anzuschweißen und beide über durchgehende Schrauben (254) zusammenzuschrauben.

Falls man nach jenseits des Elektromotors (3) bzw. Propellers (2), mit nichtdrehenden Sachen wie Gestänge, Strom- und Steuerungsleitungen, usw., durch den drehenden Bereich hindurchgehen möchte, zB wenn sich in der Spitze (114) ein Blinklicht, Funkgeräte und/oder sonstige Meßgeräte befinden, nicht über einen möglichen Propellermantel gehen möchte, kann man diese durch eine dann hohle Welle (121) des Elektromotors führen. Diese sitzt nichtdrehend innerhalb der An¬ triebswelle (25). Beim unteren Motor haben diese Wellen eine höhere Dicke und Innendurch¬ messer mit angepaßtem Propellerantrieb um den oberen Elektromotor zu halten und dessen starke Stromleitung aufzunehmen.

Der obere Elektromotor (31) in Fig.l beginnt ab der Linie 311. Gemäß besonderer Erfindung hat das Gehäuse eines oder mehrerer (hier beider 31,32) den/die Propeller (2) antreibenden Elek¬ tromotoren (3), seine Achse etwa in der Rumpfachse (12) und schließt außen etwa in der Linie d« Rumpfhülle (11, 36) ab. Wahlweise beginnen dort Kühlrippen (35), die wie beim unteren Elek¬ tromotor (32) bei Bedarf in Achsenrichtung über ihren Elektromotor hinausgehen um die Kühlfläche zu erhöhen.

Die Kühlrippen (35) haben zum Beispiel eine runde Verkleidung (nicht bei Mantelpropeller) aus leichtem Verbundwerkstoff oder sonstigem extrem leichtem Material, damit sie nach außen verdeckt sind und die Seitenwindempfin lichkeit sinkt. Die Kühlrippen sind hier daher nur punktiert eingezeichnet. Die Verkleidung jedes Elektromotors hat obαi und unten den gleichen Lufteinlaßquerschnitt. Die Kühlrippen sind oben höher. Die lang- gestrichelte Linie 321 begrenzt den Kern des unteren Elektromotors unten. Dessen Kühlrippen gehen nach unten darüber hinaus um die erforderliche Kühlfläche zu bekommen.

Um beim Elektromotor (3) Gewicht zu sparen, sowie zur besseren Wärmeleitfähigkeit sind

ERSATZBLATT

Motorengehäuse und Kühlrippen aus Aluminium. Figur 1 hat in der Spitze ein kleines Loch (115), das Frischluft durch die Spitze (114) in die nichtdrehende Welle (121 Fig.4), aber nicht in die Steuerungswelle (71 Fig.9) leitet. Unter dem unteren Elektromotor nimmt ein dünnerer Schlauch (120) einen Teil davon auf und führt sie in günstigem Bogen noch vor d« Linie 15 (Fig.l), dem Beginn des Fahrgastraums, nach außen. So entsteht ein Druck in der nichtdrehenden Welle (121). Schwere Teile wie Wasser fließen durch sie (121) und den Schlauch (120) nach außen, wobei Luft durch Bohrungen der nichtdrehenden Welle (121) seitlich zur Kühlung der Elektromotorenlager, d« Bereiche vor und nach den Elektromotoren, der Pulsgeber, Schläfringe, bei Bedarf auch der Elektromotoren selbst, usw., herausfließt. Durch kleine Bohrungen (116) in d« Rumpfhülle (11) fließt die überschüssige Luft wieder heraus oder in den Fahrgastraum und üb« dortige Bohrungen oder Ventile (117 in Fig.5b) nach außen. So läßt sich im Fahrgastraum bei hohen Geschwindigkeit«! Druck ohne separaten Kompressor aufbauen und üb« Ventile regeln, wenn der Fahrgastraum druckdicht ist.

Über untere Möglichkeiten 2 bis 4 erhält man ein besonders leistungsfähiges Flugzeugtriebwerk, Flugzeugbatterie und passendes Flugzeug, bei dem das Flugzeug mindestais ein Elektrotriebwerk (2,3) hat, dieses von mindestens ein« Batterie (6) angetrieben wird und die Elektrolyten (69) und Zellen (65-69) dieser Batterie deutlich mehr als 0,2 KW/kg leisten, was die Frage der vernünftigen Energieversorgung modern« Flugzeuge beseitigt. Solche in Figur 5b schraffiert eingezeichneten Flugzeugbatterien (6 bzw. 61-63) sind zum

Beispiel Natrium-Schwefel- Hochenergiebatterien nach der Technik des Typs Bll oder einer ihrer entsprechenden Nachfolger bzw. leistungsgerechten Varianten d« Firma Asea Brown Boverie AG (D 69006 Heidelberg). Diese Technik wird für dieses Flugzeug umgestaltet. Im folgenden werden nur 4 Möglichkeiten dargestellt, beide mit gleicher Zellenlänge wie Bll. Die erste verwendet einen gleichen Voltstrang (insgesamt nur 96 Zell«ι), die 2. genauso, aber mit 160 Wh kg Dauerleistung. In beiden Fällen würde man die gegenüber der normalen (61) in Fig.5b etwas breitere Batterie (62, nur eng gepunktet) zB mehrere Zentimeter weiter oben ein¬ bauen und die Rumpflinie in Fig.5b ab dem unteren Fenster (163) etwas breiter führ«! und eventuell, wie die punktgestrichelte Linie 119 zeigt, nach unten v«längern. Die dritte Möglichkeit, die normale (61) in Fig.5b und 13, nimmt 2 gleiche Voltstränge, aber mit kleinerem Durchmesser der Zellen (68), wobei der Durchmesser des Elektrolyten (69) 60%, der des Sicherheitseinsatzes (65) etwa 52%, der Außendurchmesser etwa 63% des Typs Bl l hat. Dadurch erreicht man bei kleinerem Batteriegewicht im Verhältnis deutlich mehr Batteriespit¬ zenleistung pro Kilogramm Batteriegewicht. Die Fläche der Elektrolyten pro Watt bliebe hier relativ gleich, die Wärmeabgabe der Zellen stiege aber.

Um die Wärmeabgabe weiter zu steigern und noch mehr Watt über die Elektrolyten (69) herausholen zu können, zum Beispiel wesαitlich über 0,27 KW pro kg Batteriegewicht, lassai sich erfindungsgemäß auch noch separate Kühlrippen (66,671 Fig.10) zwischen Elektrolyt und Zel-

lenaußenwand und zwischen den Zellen anbringen. Jede Zelle hat 6 Nachbarzellen (außer am Rand) und 6 drei- eckige Kühlungsflächen (67) zwischen ihnen. Figur 10 zeigt eine (67) davon. Da beginnen je Zelle etwa 24 schlanke Kühlrippen (66) innerhalb der Zelle (68) relativ gleichabständig direkt vor dem Elektrolyten. Je 4 (66) gehen zu ein« Kühlungsfläche (67), wobei die äußeren (662) beiden etwa parallel zu den inneren (661) laufen, um näh« an die größeren der äußeren Kühlrippen (671) heranzukommen, um mehr Wärme abzugeben. In der dreieckigen Kühlungsfläche sind die kleineren Kühlrippen enger beisammen als die großen, um in diesem Bereich den Nachteil kürzer zu sein zu reduzieren. Die normalen von Hochtemperaturöl durchflossenen Wärmetauscher vergrößert man entsprechend der höheren Wärmetransportleistung dieser Kühlrippen (66,671). Kühlungsluft entnimmt die Batterie aus dem Fahrgastraum und führt sie dann unterhalb dem unteren Fensterring (163) über einen Wärmekanal (611) nach außen.

Die vierte Möglichkeit hat das gleiche Prinzip wie die dritte, aber nur einen Durchmesser der Elektrolyten von 50%. Der direkt anschließende Sicheiheitseinsatz ist bei weitem dünn« und leichter, und dient nur noch zum Stromtransport und zum Hochsteigen der Flüssigkeit beim Elektrolyten. Somit liegt d« Außendurchmesser der Zelle bei 50% von Bl l. Verwendet man nun die Fläche der obig«ι l. oder 2. Möglichkeit, so passen 4 parallele Voltstränge hinein, bei dritter nimmt man 3 Stränge. In Verbindung mit der verbessert«! Kühlung sind pro kg Batteriegewicht 2,5 bis 3 mal soviel Spitzenleistung der Batterie von Bll zu erzielen, das heißt bei 4 Voltsträngen etwa 31 bis 37,5KW Spitzenabgabe bzw. zB üb« 0,47 bis 0,56 KW Leistung pro kg Batteriegewicht. Beim Laden sind die Voltstränge parallel geschaltet. Zur Versorgung der Elektromotoren ist es vorteilhaft, bei 2 und 3 Voltsträngen diese hintereinander zu schalten und Motoren mit 2- bzw. 3- facher Voltzahl bei dünner Leitung (613) einzusetzen. Bei 4 Voltsträngen schaltet man zB je 2 hintereinander.

Für Höchstleistungen lassen sich beide Elektromotoren auch noch etwas nach oben und unten verlängern, bei Bedarf auch d« Rumpf etwas strecken oder das gesamte untere Triebwerk noch etwas nach unten schieben.

Setzt man in Figur 1, zB bei etwas nach oben verlängertem Rumpf (zeigt Fig.13), Elektro¬ motoren wie in Figur 12 ein, kann man die beiden Motoren (335,336) mit je ein« Batterie mit 2 Voltsträngen zB obiger 4. Möglichkeit (punktgestrichelt 63 in Fig.5b) versorgen. Die obere Batterie würde in Figur 5b die anschraubbare Standfläche (18) ersetzen. Den Propellermantel verlängert man etwas nach oben und schiebt seine Halterungsbleche mit. So haben alle Propeller Platz. Man erhält 4 Propellerreihen hintereinander. Vorzugsweise drehen die mittleren beiden Reihen in diesem Fall in die gleiche Richtung, sowie bei 2 solchen Elektromotoren (335,336), treiben die mittleren 2 Propeller die Rotoren dieser Elektromotoren an. Mehr als 0,2 KW/kg Leistungsabgabe erzielt man nicht nur bei Batterien, die wie in Fig.10 ringförmige Zellen aufweisen, bei welchen der Durchmesser von Elektrolyten und der gesamten Zelle so weit verkleinert wird, daß die Batterie deutlich mehr als 0,2 KW/kg leistet oder die Zel- lenwand (68) innen und/oder außen Kühlrippen (66,671) aufweist. Man reduziert gegenüber dem

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Elektrolyten (zB gleich großem) einfach die Menge und den Raum der Batterieflüssigkeit um das Gewicht bei gleicher Stromabgabe zu senken und erhält so zB bei Natrium/Schwefel- Batterien ab 0,3 KW/kg und bei Zink/Luft- Batterien, die man genauso anpaßt, über 0,47 KW/kg an Leistung.

Gegenüber elektrisch betriebenen Modellflugzeugen ist dieses Elektroflugzeug voll für wirts¬ chaftlich einsetzbare Transportzwecke mit Kommunikation zur Flugsicherung, genug Nutzlast¬ vermögen, Laderaum, Flughöhe, Geschwindigkeit, niedrigen Kosten, usw. ausgelegt. Damit Elektroantrieb überhaupt sinnvoll bzw. sehr wirkungsvoll ist, mußten das gesamte Fahrzeug und Triebwerk ideal darauf abgestimmt werden. So wurde die Form des Rumpfes (1) so optimiert und die Triebwerke (2,3) integriert, daß das Gewicht niedrig, d« Luftwiderstand in Richtung der Rumpfachse (12) sehr klein ist und das Flugzeug aufgrund hoher Geschwindigkeit nur sehr kurze Zeit in d« Luft ist.

Das Flugzeug geht bis auf Propell« (2), den 4 Seitenflossen (51, bzw. in Fig.3 Landestützen 52) und eventuellen Halterungsblechen (43) des Mantels etwa kreisförmig um seine Rumpfachse (12). Bei entsprechend stabilem Rumpfunterteil und passendem Landepodest kann man auf Seiten¬ flossen ganz verzichten. Es kann in jedem Winkel um seine Rumpf achse (12) gedreht, relativ gleich optimiert fliegen, starten und landen. Das Flugzeug hat eine hier nach außen aufgehende Einstiegstür (13). Auf der gegenüberliegenden Seite hat es in Höhe des unteren Bereichs der Einstiegstür ein Fenster (162), das den Landeanflug mit erleichtert. Weiter hat es im Mittel- bzw. Unterteil des Rumpfes, je einen schraffiert einge¬ zeichnet«! rund um den Rumpf gehenden und hier genau in der Linie der Rumpfhülle (11) lie¬ genden Fensterring, oben (161) in Kopfhöhe, unten (163) knapp im Fußbereich des Piloten (80). Bedarfsweise können diese 2 Fenster (161, 163) Verbindungsbänder (164) aufweisen, welche die Rumpfhülle (11) oberhalb und unterhalb verbinden und die Fenster so von hohen Zug-, Stauch- und Biegebelastungen befreien. Das obere hat hier an an d« Ring- Innenseite 4 (160), das untere an der Ring- Außenseite 3 Verbindungsbänd« (164). Beide Fensterringe sind in sich geschlossen um in sich selbst zu halten. Es ist nicht im Sinne des Patentanspruch 3, daß so ein Flugzeug nach Ansprach 3, unbedingt Fensterringe haben muß, wenn Propell« etwa in der Rumpfachse (12) laufen; auch ohne beansprucht er die senkrecht-waagerecht-senkrechte Technik.

Verwαidet das Flugzeug die 4 Seitenflossen (51) in Figur 2, so entfallen die 3 groß«ι Landestützen (52) und die 3 Verbindungsbänder (164) der Figur 3. Die Landestützen (52) von Figur 3 ermöglichen Landungen ohne separates Podest. Sie (52) sind hier etwa halb an der Rumpfhülle unterhalb des unteren Fensterrings (163) und halb an den anschließenden Verbindungsbändern (164) befestigt. Die linke Landestütze weist 2 Trittstufen (53,54) auf, deren je 5 Roste in Flu¬ grichtung weisen, damit sie kaum Luftwiderstand haben. Der mittlere Rost ist jeweils mit der normalen Landestütze identisch. Die übrigen oberen Roste sind rechts am Rumpf (1, Fig.3) bzw. einem Verbindungsband (164) befestigt, links, wie alle unter«!, an Querstreben (55), die an der

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Landestütze (52) verankert sind.

Im Rumpfende hat dieses Flugzeug einen abnehmbaren, steckbaren Deckel(191), auf welchem Meß- und sonstige Arbeitsgeräte wie zur Höhenmessung und Start- Zielerkennung eingesteckt sind. Auf die Einzeichnung d« meisten dieser Geräte, Kabel, usw. wurde in Fig.5b verzichtet. Ist dies« Deckel abgenommen, kann man die Batterie (6) so von unten einschieben. Man schiebt sie etwas höher als ihre Endposition, legt den Gummiring (612) ein und läßt sie auf ihm (612) aufsetzen. Die Rump_hülle(ll) ist an den Seitenflossen (51) verstärkt. Dort befestigt man mit Schraub«! (118) die oberen Enden der 4strebenfδrmigen Batteriehalterungen (64), deren untere Enden oben an die Batterie angeschraubt und diese (6) so von oben aufgehängt ist. Große Piloten stehen im Rumpf auf der Batterie. Für kleinere kann man zusätzliche zum Beispiel mit Handdrehschrauben (181) anschraubbare Standflächen (18) einbauen. Sie (18) sollten außen große Aussparungen aufweisen, eventuell wie ein Netz od« ein Drahtgitter, so daß d« Pilot bei d« Landung auch mit durch das untere Fenster (163) sehai kann. Um immer festen Bodenkontakt zu haben, könnte die Standfläche auch eine einfache Schuh-Bindung (182) aufweisen, ähnlich wie bei Skiern. Das er- leichtert vielen die Steuerung per Gewichtsverlagerung.

In Figur 5b hat das Flugzeug kein mitfliegendes Landegestell, sondern nur 4 Seitenflossen (51), oft bzw. meist auch als Heckflossen bezeichnet, die vor dem Start und nach der Landung auf einem passenden Landeplatz, hier einem separaten Podest (91-99) aufsitzen, wobei d« zwischen den Seitenflossen darunter befindlidie Rumpfteil in ein Loch (91) dieses Podestes paßt. Anstatt Sei¬ tenflossen lassen sich auch Flügel (41 Fig.5a+ll) od« entsprechend wükaide Teile im Stand zum Aufsitzen am Landeplatz ansetzen. Figur 5a zeigt vom Flugzeug nur das Außenmaß des Rumpfes (1) an d« Auflage (921), 2 Flügel (41) und 2 Seitenflossen (51). Von diesem Podest werden im folgenden nur zwei (Fig.5 a und b) von vielen Möglichkeiten dargestellt. Es hat um sein Loch (91) ein«! stabilen Gummiring (92), d« oben eine verbreiterte ringförmige Auflage (921) für die Seitenflossen (51) aufweist. Das Podest hat 3 Stufen (94-96), wobei die oberste (94) ringförmig um den Gummiring (92) herumgeht, welcher auf Elementen der Stufe 2 (95) steht. Die Stufe 2 besteht bei 5a/b aus 4/5 Elementen. Bei 5a stehen sie im 90 "-Winkel zueinander und sind relativ breit, bei 5b beginnen sie außen jede 72° und sind 36° breit sind. Dazwischen, in halber Höhe ist die Stufe 1 (96). Stufe 1 und 2 haben außen (98 Fig.5b) und innen (97) je einen gemeinsamen stützenden Ring, wobei der innere (97) zur Stufe 3 (94) einen Aufsatz (971) hat.

Um hier unter den Seitenflossen mehr Raum zu haben od« das Podest niedrig zu halten, kann man auch im Boden (90) ein entsprechendes Loch (901) vorsehen. Ist es tief genug, lassen sich solche Flugzeuge mit viel längerem Rumpfunterteil ansetzen oder zum Beispiel die Stufen 1, 2 oder auch 3 können vollkommen entfallen.

Vorzugsweise können, wie Figur 3 zeigt, im Stand etwa an der Auflage (921) auch die Batterie (6) und/oder der Pilot (80) stehen und sich ein großer Teil des Flugzeugiumpfes oder Flug-

zeuggewichts unter den Seitenflossen (51) bzw. unterhalb dem oberen Ende der Lande¬ platz-Umfassung, dem Gummiring (92) befinden; bzw. das Loch (91) mit seiner Umfassung (92), und das Flugzeug sind hier (im Bereich des Lochs) in Form, Durchmesser und Tiefe so aufeinander abgestimmt, daß es auch beim Ein- und Aussteigen, sowie bei Sturm relativ standsicher ist und nicht umfällt. Bei Flugzeugen mit bei und unter den Seitenflossen zum Loch (91) verhältnismäßig engerer Rumpfhülle sollte der Schwerpunkt tiefer, umgekehrt kann er sogar deutlich höher sein. Als Podest wird im Sinne der Patentansprüche auch noch verstanden, wenn zum Beispiel der Gummiring (92) nicht oder nur etwas über die sonstige Umgebung ragt, die Seitenflossen (51) beispielsweise etwa "ebenerdig" landen, der darunter befindliche Rumpf in einen Mitsprechenden Freiraum, wie unter einer Decke, reicht, im Stand die Auflage der Seitaiflossen und eventuell die Batterie auch oberhalb der Einstiegstür sitzen können, und zum Beispiel auf Säulen steht, so daß der Pilot unten steht und immer ebenerdig mit viel Platz aus- und einsteigen kann.

Vorzugsweise ist dieses Podest an das Telephon- und Stromnetz angeschlossen. Beispielsweise hat es geschützt unter Stufe 3 (94) am Aufsatz (971) l oder 2 solche Steckdosen nebeneinander (in Fig.5b die Stromsteckdose 972 mit Kabel 974 zu sehen). Oberhalb d« Stufe 3 läßt sich stattdessen zum Beispiel eine drehbare Steckdose (973, auch mit Deckel) anbringen. Neben einer Seitenflosse (51) hat die Rumpfhülle (11) eine Klappe (60 Fig.2), durch die am Landeplatz Kabel (614) nach außen zu diesai Steckdosen (972, 973) gezogen werden können. Bei der drehenden Steckdose (973) dreht sich die Steckdose beim Start durch den Zug des Flugzeugs nach oben, dann zieht sich der Stecker durch diesen Zug heraus, rollt ins Flugzeug zurück, d« Deckel der Steckdose schließt sich und die Steckdose dreht wieder nach unten, damit kein Wasser hineinfließen kann. Für den Telephonanschluß läßt sich zum Beispiel auch unter einer Stufe (96) zwischen den Ringen (97, 98) ein kleines Funkgerät (99) anbringen, das Telephondaten mit passendem Gerät (192) innerhalb des Rumpfdeckels (191) mit dem Flugzeug austauscht. Erfindungsgemäß weisen Landeplatz und/oder Flugzeug (hier beide) Schrägen (93, Fig.5a+b) auf, welche den Rumpf (1) bzw. Flügel (41) oder sonstige Teile des Flugzeugs bei der Landung fangen bzw. in die gewünschte Position rutschen lassen. Flugzeugsatig ist der untere Rumpfdeckel (119) dafür verstärkt und der untere Fensteπing bereits sehr steil, um Beschädigungen durch den Gummiring (92) zu vermeiden. Beim Landen dreht erst der Pilot (80) durch eigenes Drehen das Flugzeug in die ungefähre

Landeposition. Auf die Stufe 3 (94) ist noch eine Flügelfangeinrichtung aufgesetzt, welche auf jeder Seite Schrägen (93) mit je 2 Blättern (932) hat, welche das Flugzeug beim Aufsetzen endgültig in einai genau vorgegebenen Winkel drehen. Jedes der 2 Blätter (932) ist hier an einem gemein¬ samen Ring (931) um den Gummiring (92) befestigt. Ab diesem Ring (931) gehen die Blätter erst bogenförmig schräg nach oben und dann nach außen schräg nach unten, so daß die Flügel von innen nach außen auf der Oberkante (933) heruntergleiten können, bis sie die Fläche des Blattes außen erreichen und abschließend gedreht werden. Flügel können außen auch bis zu den Stufen 1 bis 3 oder bis zum Erdboden (90 Fig.5b) reichen, sogar dort aufsetzen.

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Im folgenden werden die Figuren 6-8 erklärt, welche eine Flugrichtungssteuerung durch La¬ geänderung mindestens eines, hier des oberen Propellers in alle 4 Richtungen zeigen. Eine Ge- wichtsverlagerung des Pilot«! kann diese Steuerung noch ergänz«!. Für eine sehr stabile Start-, Schwebe- und Landephase befindet sich der durchschnittliche Punkt der Hebekraft des Triebwerks beim Start oberhalb des Schwerpunktes (17) des Startgewichts.

Wie im besonderen Falle des Patentanspruchs 3 (Flugzeug startet und landet mit senkrechtem, bei dazwischen waagerechterem Rumpf), kann das Flugzeug mit mindestens einem in der obe¬ ren vorderen Flugzeughälfte befindlichem Propeller (21) eines od« mehrerer etwa in der Rumpfachse (12) laufender Triebwerke über dessen Lageänderungen die Fluglinie in mindestens 2 Riditungai ändern, wobei im Falle daß der/die vordersten Propella ^* zu kippen sind, gemäß besonderer Ausfuhrung wahlweise die ganze Spitze (114) des Flugzeugs von der normalen Rumpflinie (11) abgehoben sein kann und zwischen kippendem und übrigem Bereich eine Druckfeder (77) angebracht sein kann, welche das kippende Gelenk (26-28) zentriert, um das Triebwerk (21) normalerweise automatisch in d« Mitte zu halten. Für den Einsatz mit hohen Umdrehungen od« groβai Winkeln sind Kugelgelenke zur Rich¬ tungssteuerung der Propell« sehr vorteilhaft. In den Figur«! wurde als Beispiel nur ein Kreuzgelenk (251,26,27,281) gewählt. Figur 8 zeigt den Schnitt durch die Mitte des Kreuzgelenks von oben, wobei hier zeichnungsmäßig ein Schnitt des Propellers (21) mit seiner gebogenen Halterung (28) mit integriert wurde, der durch dessen Propellermitte geht, welche Linie 214 in Figur 6 und 7 markiert.

Zur Verstärkung für zusätzliche Propellerflügel hat die mitdrehende Rumpfhülle (111) im Vergleich zu Figur 4 hier zum Beispiel auf jed« Seite unten und oben je einen Träger (283,284). Oben sind diese über eine Klamm« (285) miteinander zusammengeklammert um hohe Drehzahlen zu ermöglichai. Den wie in Figur 4 in der Mitte um die Rumpfachse (12) herumgehenden Propeller (21) hält außen auf jeder Seite eine gebogene Halterung (28, fast baugleich mit 252 in Fig.4), die je von 4 Schrauben (282, Fig.6) mit Gegenplatte (29) angezogen ist. Diese Halterung (28) mundet als End- Kopf (281) eines Kreuzgelenks. Dieser Kopf (281) ist über Schal«!, Nadeln (27) und dem Zwis¬ chenstück (26) mit dem Anfangskopf und Kreuzgelenkanschluß (251) und darüber mit der An- triebswelle (25, Fig.6) verbunden.

Innerhalb der Antriebswelle (25) befindet sich eine hohle Steuerungswelle (71), die ein Lager (123) zur Antriebswelle auf Abstand hält. Diese Welle(71) hat ob«ι eine mit einer Schraube (72) angezogene Klaue (73), die in einen starr an einem Lager (75) befestigten Kugelkopf (74) mündet. Über Drehai und Längsverschiebimgem der Steueπmgswelle (71) wird der Kugelkopf (74) in der gewünschten Richtung nach oben oder unten bewegt und damit das fest mit seinem Lager (75) verbundene Kreuzgelenk (281) einschließlich Propeller um die Kreuzgelenkachse (24) zielgerecht gewinkelt. Die gestrichelten Linien 76 zeigen beispielsweise maximale Winkelausschläge dieses Lagers (75). Die Druckfeder (77) zwischen diesem Lager (75) und der Antriebswelle (25) hält das

Triebwerk bei einem Versagai der Steuerimpulse automatisch in der Mitte.

Die Steuerungswelle (71) ist hier hohl, um Leitungen zur Flugzeugspitze (114) zu ermöglichen, welche in Figur 6 ab der Linie 112 nicht mitdreht. Das Lager (122) kann sie gegenüber der dre¬ henden Hülle (111) gut führen. Es (122) ist über einen Ring (291) fest mit dai 4 oberen Gegen- platten (29) verbunden. Da die Spitze (114) und die drehende Rumpfhülle (111) abwinkein, wurden sie (111,114) etwas nach oben abgesetzt. Zudem reicht hier letztere (111) ab der Linie 113 seitlich etwas über die untere Rumpfhülle (11). Fig.8 zeigt zur leichteren Abgrenzung ihr (111) unteres Ende mit. Wegen d« zusätzlichen Darstellung d« Propellermitte, wurde das Lager 75 in Fig.8 nur durch die beiden Ringe 751 eingezeichnet. Um den Mantel in Fig. l und 12 im Falle einer Propel- lerwinkelung nahe am oberen Propell« zu halten hat dieser Propeller außen einen Bogen (211). Soll der Propeller nur in 2 Richtungen gewinkelt werden, so braucht man nur auf die Dreh¬ barkeit der Steuerungswelle verzichten und die Klaue (73) in der gewünschten Richtung instal¬ lier«!.

Im folgenden wird mit Fig.9 in Seitenansicht ein zu den Figuren 6-8 passendes Lenkgestänge unterhalb des unteren Elektromotors erläutert. Fig. 9 zeigt das untere Ende der am unteren Elektromotorengehäuse befestigten nichtdrehenden Verbindungswelle (85) zum oberen Elek¬ tromotor. Sie (85) dient hi« auch als Fühnmgsrohr für die vom Kreuzgdenk herkommende hohle Steuerungswelle, um diese (71) am unteren Ende gegen seitliches Bewegen zu sichern.

Unten hat die Steuerungswelle eine Öffnung, die links (711) etwas höher reicht, so daß links ein Strom- und Steuerkabel (87) für den oberen Elektromotor und sonstige Zwecke hineingehen kann. Unten nimmt die Öffnung zwischen dem übrigbleibenden vorderen und hinteren Teil den hier deshalb teilweise nur gestrichelten Kopf (782) der Laikstange (78) auf. Beide Köpfe (782,784) der Laikstange (78) sind beweglich über splint-gesicherte Bolzen befestigt. Wie oben die Steuerungswelle, so nimmt unten ein aus 2 Armen (je einer vor und hinter der Laikstange (78)) bestehender Hebel (88) dai unteren Kopf (784) zwischen sich auf. Diese A me sind links starr an einem Rohr (881) angebracht, das an seinen Enden am inneren (81) Lenkzylinder innen anstößt und zwischen dai Armen des Hebels (88) mit einem Splint am einen Arm (891) des hier nur ausschnittsweise sehbaren punktgestrichelten Lenkrads (89) befestigt ist.

Dieser Arm (891) des Laikrads geht durch die Wand des inneren (81) Laikzylinders, dreht ihn (81) und den Hebel (88) horizontal, den Hebel zusätzlich vertikal. Die Laikstange (78) führt durch dai Laikzylinder (81,82) um volle Umdrehungen zu ermöglichen (soweit das Kabel 87 zuläßt). Lenkzylinder und seine auf die dort als Anschlag v«dickte Führungswelle (85) einfach aufgesteckte und mit ein« Mutter (86) angeschraubten Halterung (84) sind deshalb im Schnitt durch ihre Mitte dargestellt. Diese Halterung besteht auch aus 2 Armen, die aber an ihren Enden ringförmig zusammenlaufen. D« innere Lenkzylinder (81) stößt obαi an d« Stirnwand des äußeren (82) an, reicht in verengter Form durch diese Stirnwand durch und ist oberhalb dieser mit einem Sicherungsring (83) gegen Herabfallen gesichert.

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Im folgenden wird ein 2. grundsätzlicher von vielen möglichen Ausführungswegen des Triebwerks anhand Figur 12 bis 15 erläutert. Die Technik ist gegenüber den vorigai Figuren etwa gleich, jedoch hat das Flugzeug hier 1 bzw. 2 Triebwerke (2,3 Fig.12a), die zeigai, daß zu je 2 gegenläufig«! Propellern (21,22) auch der Motor (33) aus hauptsächlich 2 gegenläufigen Antriebseinheiten (331,332 Fig.12b) bestehen kann, wobei die eine (331) dai einen Propeller (21), die andere (332) den zugehörigen entgegen laufenden (22) antreibt, hier im Falle des Elektromotors (3) Wicklungen sowohl von Rotor (331) als auch Stator (332) gegenüber dem Rumpf (1) drehen.

Figur 12a zeigt dieses Triebwerk stehend von der Seite, bei aufgeschnittenem Mantel (42). Die Linie 101 wäre identisch mit jener (105) in Fig.11. Der eine Motor (33) übernimmt hier beide vorigen (31,32). Der auch in d« Rumpfachse (12) laufende Eldctromotor (33) reicht oben und unten bis zu den Linien 334, seitlich bis zur Rumpflinie 36,11. Darüber hinaus streben seine hier zum Beispiel aus dünnen Aluminiumstreifen bestehenden Kühlrippen (36), von denen hier aus Gründen der Übersicht auch nur ein Teil und weil sie von ein« Hülle (351) umgeben sind, nur gepunktet bzw. gestrichelt eingezeichnet sind. Die Hülle (351) sorgt dafür, daß die Luft bei mit dem Stator rotierendem Gehäuse nicht fliehkraftbedingt nach außen von den Kühlrippen weg¬ fließt. Dreht das Gdiäuse wie in den Figuren 12 mit, lassen sich Propeller (22) direkt am Gehäuse befestigai. Würden die Kühlrippen nicht mitdrehen, befestigt man dai Propell« (22) des Stators zB direkt unter- oder oberhalb der Kühlrippen, noch vor dem (21) des Rotors. Da sie (35) mitdrehen und die Luft im Flug viel schneller "fließt", rieht« man sie (35) sehr steil, um bei hohen Ge- schwindigkeiten nicht od« wenig zu bremsen. Die Hülle (351) hat beim Lufteinlaß etwa den gleichen Offnungsquerschnitt wie beim Auslaß.

Figur 12b zeigt den Schnitt des Elektromotors an der Linie 333 von Fig.12a. Figur 14a zeigt den halben Schnitt (linke Hälfte) einer möglichen ScUdfringtechnik, die zB unterhalb des Elektromotors in Figur 12a, bzw. des oberen in Fig.13, eingebaut wird. Die stehende Welle (121), speziell für Fig.12a unten über eine schräg laufende Halterung (124, zB aus 3 Stangen) zur Rumpfhülle führend, hat speziell im Bereich der je 4 großen Schlafringe (371) zur Kühlung und zum Durchführen von Stromdrähten (38, 381,382) Bohrungen(126). Alle Schleifringe (371,372) gehen ringförmig um die Rumpfachse(12) und werdai üb« Federn (391), ringförmige Platten (392) und Schrauben (393) angedrückt. Damit sich die Kräfte der Lager von Rotor (337) und Stator (338) nach rechts und links ge¬ genseitig ausgleichen, sind bade Lager gleich und auf die stehende Welle (121) geschoben. Die Stromdrähte der untersten Schleifringe brauchen nicht durch die stehende Welle. Diese (121) ist am Lager (338) des Stators für Montagezwecke getrennt und wird üb« eine Schraube (125) zu- sammengehalten. Die untere Halterung (3381) des Stators wird erst außerhalb des Radius des Hilfsmotors (34) mit der oberen (3382) über Schrauben (3383) anmontiert, um voiher den Hilfs¬ motor und die rotorensatige Elektroversorgung zu installieren, bzw. auf die Welle (121) zu schieben. Die Antriebswelle (25) und die Statorhalterung (3381) haben unten je zwei mitdrehende Äste (3712,3722, 3711,3721) um die drehenden Teile der Schleifringtechnik aufzunehmen. Am

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großen (3712) d« Antriebswelle ist hi« auch der Rotor (341) des Hilfsmotors, und um diesen dessen Stator (342) angeordnet. Die kleinen Schleifringe (372) gehören zum Hilfsmotor.

Der Hilfsmotor (34) ermöglicht, daß bei diesem Flugzeugtriebw«k bzw. passendem Flugzeug, der (gleiche) Propeller (2) von 2 Motoren (33,34) angetrieben wird, wovon zumindest einer elektrisch antreibt, vorzugswdse der kleinere. Ein elektrisch Antreibender (34) besitzt so nur einen Bruchteil der Leistung des anderen Motors (33) und hält den Propeller nach der Steigphase, im Falle des dann abgeschalteten od« leistungsmäßig stark reduziert«! Hauptmotors (33), mindestens am Laufen, damit er die "Segelfahrt" nicht bremst und wahlweise darübeihinaus auch noch etwas Schub «zeugt. Statt diesem Hilfsmotor läßt sich beim zB pulsgesteuerten großen Elektromotor (33) die Dauer des Elektropulses im "Segelflug" stark reduzieren, damit der Motor eine hohe Drehzahl hält und zB ein Abbremsen des Flugzeugs verhindert. Im Flug sind dann mindestais 2 Propeller (2) elek¬ trisch abschnittsweise eingeschalten / ausgeschalten od« stark / schwach angetrieben. Käme ein Hilfsmotor zB bei unausgeglichen« Ladung od« überhöhter Gegengeschwindigkeit des Windes teilweise nicht zurecht, kann der Hauptmotor immer wieder durch eigene helfende Takte aus¬ gleichen.

Der separate hier nicht eingezeichnete Taktgeber (bei Fig.13 zB zwei) bedient sich bekannter herkömmlich« Technik. Zum Beispiel wird der Taktgeber von einem weiteren, ab« ^* sehr klein«! pulsgesteuerten Elektromotor angetrieben, d« von der Motoreneldctronik in gewünschter Form getaktet wird. Dieser kleine Pulsmotor hat vorzugswdse noch einen Schalter, d« ihn bei Strom¬ ausfall (zB bei Computerausfall) direkt mit einem Spannungsregler (Handsteuerung des Piloten) und so der Batterie verbindet.

Hinter dem Taktgeber befindet sich ein zweiter Schalter (Figur 15a+b) oder weiterer Puls- geber, der die Drähte (381) zum Hauptmotor abschnittsweise unterbrechen kann. Die Drähte zum Hilfsmotor (382) gehen vorher am Verteil« (383) weg, da dieser (34) vorzugsweise immer arbeitet. Der Schalter besteht hier zum Beispiel aus einem nichtleitendem Keramikkolben (378), der in einem nichtteitendem Keramikrohr (376) von einem Elektromagneten (374) hin- und herge¬ schoben wird. Das Keramikrohr hat auf jeder Seite je 4 gebogene Platten (377), die mit ihren Drähten (38) ldtend verbunden sind. Der Keramikkolben hat 4 leitende Ringe (379), die bei ausgeschaltetem Elektromagneten Strom von den unteren zu den oberai Drähten leiten. Bekommt der Elektromagnet Strom, so unterbricht « die Leitung (wie in Fig.15a +b). Versagt der Strom, drückt seine Feder (375) den Kolben zurück zum Laten. Dies gilt auch, wenn d« Elektomagnet bei Computerausfall nicht mehr angesteuert wird.

Zur Optimierung haben Rotor und Stator auch je einen schleifenden Kontaktgeber (373 Fig.14) für die Drehzahlmessung, um auch bei gegenüber dem Rumpf unterschiedlicher Drehzahlen beider, eine ideale Motorensteuerung zu ermöglichen.

Im folgenden lediglich ein Flugbeispiel:

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Anfänglich startet das Flugzeug vorzugsweise sehr steil und so weit nach oben bis es die Sollgeschwindigkeit bzw. Sollhöhe erreicht hat. Es kippt in dieser Phase bei zunehmender Ge¬ schwindigkeit nur soweit nach vorne, daß der Luftwiderstand nach vorne minimal bleibt.

Dann kippt es der Pilot nach vorne bis etwa in die Waagerechte und schaltet dai Hauptmotor ab. Es kann nun meist bis zum Ziel "bergab" fahren (zB mit 150m/s horizontal). Je nach Flügelgröße verliert es senkrecht mit 0 bis 34m/s an Höhe. Fällt es zB mit 17m/s von 1400m Höhe auf 300m, legt es waagerecht gleichzeitig fast 10km zurück.

Gegen Ende dieser Phase richtet der Pilot das Flugzeug immer water auf, bis der Rumpf ganz trägt. Dann trägt zunehmend das Triebwerk bis zur Landung. Insgesamt könnte es so bereits flügellos bei einmaliger Steigphase soviel Kilometer fahren, daß es bei nahezu allen Kurzstreckenfahrten, zB in dai Städten, ausreicht. Für größere Entfer¬ nungen läßt sich einmal die Anfangshöhe enorm steigern (oben ist wenig« Verkehr, wenn in der Stadt fast alles Kurzstrecken fliegt) od« Mantel (42 Fig.1 + 11) und Flügel (41 in Fig.11) anmon¬ tiert«!. Bei letzterem reduzieren sich Höhenbedarf bzw. Energieverbrauch deutlich. Reicht die einmalige Höhe nicht, läßt man das Flugzeug wied« aufsteigen und wieder "segeln". Durch abschnittsweises Ein-/ aus- bzw. stark/schwach schalten der Elektromotoren lassen sich bis zu über 90% an Energie einsparen.

Flügel sollen aus Sicherheitsgründen so ausgelegt und plaziert sein, daß das Flugzeug hinten nicht mehr trägt als vorn. Warn in Fig.11 in der Beinregion des Piloten zusätzliche Nutzlast eingeladen wird, erhöht sich das Fahrzeuggewicht nur hinten und das Flugzeug kann nicht kopfüber nach vorne stürzen. Umgibt man die Propeller (2) mit einem Mantel, sollte man hinter dem Schwerpunkt (17 Fig.l) soviel Flügelfläche schaffen, zB ähnlich wie in Fig.11 (gestrichelt 41), daß die Tragfähigkeit des Fahrzeugs, bei etwa waagerechter Fahrt und wenig Zuladung, vorne und hinten fast ausgeglichen, aber nicht kopflastig ist. Noch mehr zusätzliche Tragfläche montiert man vorzugsweise etwa so, daß diese vor und hinter dem Flugzeugschwerpunkt etwa gleichviel mehr Auftrieb erzeugt.

Optimiert man Flügel und Mantel für die Segelphase, so verlaufen sie zB etwa linear (parallel) zur Rumpfachse oder in bekannter Wdse so lacht gebogen, daß beim Segeln bei Höchstge¬ schwindigkeit eine maximale Radiweite pro Meter Hόhenverlust entsteht. Sind Mantel, Flügel, usw., etwa linear zur Rumpfachse, so wäre das Fahrzeug für jede waagerecht gefahrene Ge- schwindigkeit gleich gut optimiert.

Die Batterie und die Elektromotoren bringen kurzfristig zB 50 bis 100% mehr Spitzen- als Dauerleistung, was man vor allem für die Steigphase nutzt. Das Triebwerk liefert als Dauerleistung mindestens die Schwebeleistung (+ vorh« berücksichtigter nötig« Bremsleistung). Bei Fig.13 verwendet man die Anlage bei 2 vollkommen getrennten gleichstarken Triebwerken (zB je 12,5KW) vorzugsweise so, daß eines allein die Schwebe- und Bremsleistung beim Ausfall des anderen übernimmt. Wie in Fig.11 läßt sich am Flugzeugende ein bekannter "Gummischlauch" (193) ansetzen, der sich aufbläst und am Heck die sonstige Sogwirkung verhindert.

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