Die Erfindung betrifft ein senkrecht startendes und landendes modulares Fluggerät zum Transport von Personen und/oder Las ten .

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 Al ist beispielsweise ein Fluggerät be kannt, dass mehrere in einer Fläche angeordnete Propeller und diesen zugeordnete Elektromotoren aufweist. Die Rotorblätter des Propellers und ihre Blattwurzeln können aus einem Faser verbundwerkstoff, beispielsweise aus mit Kohlefaser verstärk tem Kunststoff, bestehen. In einer näher beschriebenen Ausfüh rungsform umfasst das Fluggerät eine Rahmenstruktur aus zug- und druckfesten Streben, die an Knotenpunkten unter Ausbildung einer hexagonalen Struktur mit dreieckförmigen Einheitszellen miteinander verbunden sind. Die Propeller sind jeweils an den Knotenpunkten angeordnet . Das Fluggerät der WO 2013/124300 Al verfügt über eine Kabine, die ähnlich eines Flugzeugcockpits ausgebildet ist und direkt an der Tragwerksstruktur des Flugmoduls, beispielsweise mit tels 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 oder Personenbeförderungs einheit anordenbar sind. Dazu wird die Trageinheit oder Perso nenbeförderungseinheit direkt ohne Abstand mit der Zentralein heit verbunden.

Darüber hinaus verfügt das Fluggerät der DE 10 2013 108 207 Al über in einer Ebene angeordnete Rotoren, die jeweils über ei nen elektrischen Antrieb nebst elektrischer Energieversor gungseinheit und Regelungselektronik verfügen.

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 vielfältig er setzbares modulares senkrecht startendes und landendes Flugge rät anzugeben, das die genannten Nachteile vermeidet oder zu mindest mindert. Insbesondere sollen die Sicherheit und der Komfort für die zu transportierenden Personen verbessert wer den. Wünschenswert wäre zudem eine Verbesserung der Aerodyna mik sowie der Stabilität des Fluggeräts und folglich eine Ver besserung der Betriebssicherheit insgesamt.

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

Das erfindungsgemäße senkrecht startende und landende modulare Fluggerät zum Transport von Personen und/oder Lasten weist ein Flugmodul mit mehreren an einer Tragwerksstruktur angeordneten Antriebseinheiten auf, wobei jede Antriebseinheit einen Elekt romotor und wenigstens einen mit dem Elektromotor in Wirkver bindung stehenden Propeller aufweist.

Bei dem Fluggerät handelt es sich um ein sog. VTOL (engl. Ver- tical Take-Off and Landing) Fluggerät. Das Flugmodul dient dem Antrieb des Fluggeräts.

Die Antriebseinheiten können optional in einer oder mehreren Ebenen angeordnet sein, wie zum Beispiel in einer Ebene der Tragwerkstruktur und / oder oberhalb und /oder unterhalb der Tragwerksstruktur .

Zudem können mehrere Antriebseinheiten koaxial zur Rotorwelle der Elektromotoren übereinander angeordnet sein.

Die Tragwerksstruktur kann radial, axial und tangential ange ordnete, vorzugweise gerade oder gekrümmte Tragwerksbalken aufweisen, die beispielsweise mittels der Tragwerksstruktur zugeordneten Verbindungsstücken, z. B. T-Stücken, an Knoten punkten miteinander und ggf. mit einer mittig in der Trag- _W erksstruktur angeordneten Zentraleinheit verbunden sein kön nen .

Die miteinander verbundenen Tragwerksbalken bilden vorzugswei se eine in sich geschlossene Tragwerksstruktur, d. h. ohne frei endende Tragwerksbalken, die damit besonders steif ist.

Die Tragwerksbalken können beispielsweise so angeordnet sein, dass eine ebene, hexagonal verstrebte Tragwerksstruktur ausge bildet ist. Dazu können sechs radial gleichmäßig verteilt an geordnete Tragwerksbalken vorgesehen sein, so dass zwei be nachbarte radial angeordnete Tragwerksbalken einen Winkel von ungefähr 60 ° einschließen.

Die Verbindungsstücke können bevorzugt so ausgebildet sein, dass ein flächig anliegender, bündiger Sitz der Tragwerksbal ken im Verbindungsstück ermöglicht wird. Besonders bevorzugt kann ein Ausleger des Verbindungsstücks den Tragwerksbalken in der Art einer Steckverbindung vollständig umschließen. Ein derartiger Sitz ermöglicht eine gezielte Ausrichtung sowie ei ne flächige Verteilung der Lagerkräfte.

Zur Ausbildung einer ebenen, hexagonalen Form der Tragwerks struktur können drei Ausleger des Verbindungsstücks in einer Ebene angeordnet sein, wobei der Winkel zwischen den Auslegern ca. 60 ° beträgt. Die Verbindungsstücke können aus einer Ober und einer Unterschale gebildet sein, um die Montage und War tung zu vereinfachen.

Zur Steigerung der Festigkeit der Verbindung können die Trag werksbalken innerhalb der Verbindungsstücke untereinander formschlüssig verbunden sein. Die Enden der Tragwerksbalken können so ausgebildet sein, dass diese ineinander gesteckt werden können.

Die Propeller können zwei oder mehr Rotorblätter aufweisen, welche mit ihren Blattwurzeln an einer Nabe befestigt sind.

Die Rotorblätter sind so geformt und ausgerichtet, dass sie bei einer Rotationsbewegung des Propellers von der Umgebungs luft asymmetrisch umströmt werden, so dass eine Auftriebswir kung des Fluggeräts erzeugt wird. Die Auftriebswirkung des Fluggeräts kann veränderbar ausgeführt sein, wobei die Propel ler über eine feste oder richtungsverstellbare Welle zur Ein stellung des Neigungswinkels der Propeller verfügen können und ebenso die Rotorblätter über eine feste oder verstellbare Ach se zur Einstellung derer Anstellwinkel verfügen können.

Jedem Elektromotor kann ein oder mehrere Propeller zugeordnet sein, wobei der Elektromotor mit dem /die Propeller in einer Wirkverbindung steht, d. h. den /die Propeller antreibt. Dazu können Propeller und zugehöriger Elektromotor miteinander ver schraubt sein.

Einem Elektromotor können mehrere koaxial zur Rotorwelle ange ordnete Propeller zugeordnet sein, welche oberhalb und /oder unterhalb des Elektromotors angeordnet sein können.

Die Elektromotoren können als bürstenlose Gleichstrommotoren ausgebildet sein. Derartige Motoren zeichnen sich durch einen geringen Wartungsaufwand aus. Zudem kann jede Antriebseinheit einen Motorcontroller aufweisen, so dass jede Antriebseinheit unabhängig von den anderen Antriebseinheiten gesteuert werden kann .

Zur Abdichtung, z. B. gegenüber Wasser oder Schmutz, und/oder zur Reduzierung des aerodynamischen Widerstands kann an jeder Antriebseinheit eine Abdeckung angeordnet sein, z. B. in Form eines sog. Spinners zur stromlinienförmigen Verkleidung der Nabe .

Beispielsweise kann das Flugmodul in der hexagonalen Ausfüh rung der Tragwerksstruktur insgesamt 18 Antriebseinheiten auf weisen .

Das Flugmodul oder die einzelnen Propeller können ohne Umman telung oder mit einer Ummantelung ausgeführt sein. Die Umman- telung kann beispielsweise als Schutzgitter ausgeführt sein. Eine Ummantelung erhöht die Sicherheit für Bodenpersonal und Passagiere, da ein unbeabsichtigter Kontakt mit den Rotorblät tern vermieden wird. Die Ausführung ohne Ummantelung hat den Vorteil eines geringeren Gewichts des Flugmoduls und verein facht die Wartung der Propeller.

Eine Anzahl der Antriebseinheiten, beispielsweise einige oder alle Antriebseinheiten, können mittels kraft- und/oder form schlüssiger Befestigungsmittel mit der Tragwerksstruktur, vor zugsweise mit den Tragwerksbalken verbunden sein.

Bevorzugt ist das Befestigungsmittel als eine Schelle ausge bildet, die einen Tragwerksbalken zumindest teilweise um schließt .

Beispielsweise kann die Schelle derart ausgebildet sein, dass sie das Hohlprofil des Tragwerkbalkens bündig umfasst, d. h. die Form der Schelle der Außenkontur des Balkens folgt.

Zur Steigerung der Stabilität und Steifigkeit kann die Schelle einen Omega-förmigen Querschnitt aufweisen, so dass das Dreh moment der Antriebseinheiten sowie Biege- und Schwingbelastun gen ausgeglichen werden können.

Die Schelle kann mit dem Tragwerksbalken verschraubt, ver klebt, vernietet sein oder mittels Klemmverbindung durch Ver spannen mit dem Tragwerksbalken verbunden sein.

Die Schellen können über einen einseitig abgewinkelten Bereich zur Aufnahme der Antriebseinheiten verfügen. In diesem Bereich kann die Schelle kann mittels einer Schraub- oder Nietverbin dung mit der Antriebseinheit verbunden werden.

Durch den Kraft- und/oder Formschluss kann eine verbesserte Positionierung der Antriebseinheiten an der Tragwerksstruktur sowie eine verbesserte Kraftübertragung von den Antriebsein heiten auf die Tragwerksstruktur ermöglicht werden. Das Befestigungsmittel, z. B. die Schelle, kann zur Vereinfa chung der Montage und Demontage mehrteilig, vorzugsweise zwei teilig, ausgebildet sein.

Weiterhin weist das erfindungsgemäße Fluggerät ein Transport modul mit einer Beförderungskapsel, welche der Umhüllung der zu transportierenden Personen und/oder Lasten dient, und mit einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung der Beförderungs kapsel mit dem Flugmodul auf. Die Verbindungseinrichtung weist einen längserstreckten Schaft auf, der einen Endes an die Be förderungskapsel anschließt, wobei die Verbindungseinrichtung lösbar mit der Beförderungskapsel verbunden sein kann.

Der Schaft kann beispielsweise als eine gerade verlaufende 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 Schaft kann vorzugsweise im Wesentlichen rotationssymmet risch ausgebildet sein, also beispielsweise die Form eines ge raden Kreiszylinders, aufweisen, wobei die Längserstreckung des Zylinders der Länge des Schaftes entspricht 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.

Erfindungsgemäß schließt der Schaft einen Endes an die Beför derungskapsel an, welche der Umhüllung der zu transportieren den 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. Durch die achsmittige Anordnung des Schaftes in Bezug zur Beförderungskapsel wird die Biegebelastung des Schaftes z.B. beim An- und Abkuppeln des Flugmoduls oder beim Landen 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 Flugmodul erreicht werden.

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 das gekup pelte 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 1,5 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 dem angekuppelten Flugmodul bei Benutzung des Transportmoduls 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 Auf _S tellfläche der Beförde rungskapsel betragen. Damit ist die Kupplungseinrichtung und das gekuppelte 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 dem Flugmodul die Beförderungskapsel außerhalb des Abwindes der Propeller des Flugmoduls platziert sein, was zu einer Verringerung des Luftwiderstand und einer Verbesse rung der Aerodynamik führt .

Des Weiteren kann die konkrete Ausgestaltung der Beförderungs kapsel weitgehend unabhängig vom Flugmodul erfolgen, da keine Anpassung bezüglich des Flugmoduls erforderlich ist .

Das Fluggerät kann optional über eine Ständereinrichtung ver fügen, die dazu ausgebildet ist, ein sicheres Positionieren des gelandeten Fluggerätes auf einer Stellfläche, z. B. dem Erdboden, zu ermöglichen. Die Ständereinrichtung kann ein- und ausklappbar ausgebildet sein, so dass die Ständereinrichtung während des Fluges angeklappt werden kann, um das aerodynami sche Verhalten des Fluggeräts zu verbessern. Die Ständerein richtung kann am Transportmodul, vorzugsweise an der Beförde rungskapsel, und/oder am Flugmodul angeordnet sein. Ist die Ständereinrichtung ein- und ausklappbar ausgebildet, so kann die Ständereinrichtung während des Fluges nahe an das Trans portmodul und/oder nahe an das Flugmodul angeklappt werden.

Die Ständereinrichtung kann z. B. aus Metall, Kunststoff und/oder einem Faserverbundwerkstoff gefertigt sein. Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Fluggerät eine Kupp lungseinrichtung zur Verbindung des Flugmoduls mit einem ande ren Ende des längserstreckten Schafts des Transportmoduls auf, wobei ein erster Teil der Kupplungseinrichtung am Flugmodul und ein zweiter Teil der Kupplungseinrichtung als Gegenstück am anderen Ende des längserstreckten Schafts des Transportmo duls ausgebildet ist.

Unter dem anderen Ende des längserstreckten Schafts ist dabei das der Beförderungskapsel gegenüberliegende Ende gemeint. Mit anderen Worten kann die Kupplungseinrichtung die zweite der beiden Schmalseiten des Schaftes mit dem Flugmodul verbinden.

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 das Flugmodul und das Transportmodul bevorzugt mittig, d. h. achsmittig des Schaftes und/oder mittig bezüglich der Tragwerksstruktur oder mittig an einer Zentraleinheit des Flugmoduls, verbinden.

Durch diese achsmittige Anordnung wird auch die Biegebelastung des Schaftes z.B. beim An- und Abkuppeln des Flugmoduls oder beim Landen des Fluggerätes minimiert.

Bevorzugt kann die Kupplungseinrichtung als selbsttätige, d. h. automatische Kupplungseinrichtung ausgebildet sein. Dadurch ist ein Kuppeln des Flugmoduls mit dem Transportmodul automa tisiert möglich. Der Kupplungsvorgang kann zügig und sicher durchgeführt werden, da sich ein manuelles Kuppeln erübrigt.

Die Kupplungseinrichtung kann steuerbar ausgebildet sein. Dies kann vorteilhaft eine Fernsteuerung des Kupplungsvorgangs er möglichen. Zudem kann das An- oder Abkuppeln abhängig von ver schiedenen Bedingungen durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein Abkuppeln nur möglich sein, falls die Beförderungs kapsel Bodenkontakt hat. Dies kann zu einer Erhöhung der Si cherheit beitragen. Die Kupplungseinrichtung kann als Gelenkkupplung ausgebildet sein, so dass das Transportmodul richtungsflexibel mit dem Flugmodul gekuppelt werden und eine Winkel- bzw. Neigungs einstellung zwischen Flug- und Transportmodul in den verschie denen Betriebszuständen realisiert werden kann.

Mit anderen Worten kann ein Neigungswinkel des Flugmoduls variierbar sein. Der Neigungswinkel ist als derjenige Winkel definiert, der von einer Schwerkraftlinie, die senkrecht zur Erdoberfläche verläuft, und der Ebene E der Tragwerksstruktur eingeschlossen wird. Die Schwerkraftlinie entspricht einer Längsachse des Schafts des Transportmoduls, wenn das Trans portmodul in vertikaler Ausrichtung an dem Flugmodul angeord net ist.

Der Neigungswinkel kann beispielsweise zwischen 30° und 150° variierbar sein. Bei einem Neigungswinkel von 90° ist die Ebene der Tragwerksstruktur des Flugmoduls senkrecht zur

Schwerkraftlinie und folglich parallel zur Erdoberfläche ange ordnet. In diesem Zustand kann die Schwerkraftlinie genau der Mittelachse des Flugmoduls entsprechen. Bei Beschleunigung des Flugmoduls kann die Ebene E der Tragwerksstruktur in Flugrich tung nach unten geneigt werden, d. h. es wird ein Neigungswin kel < 90° eingestellt. Beim Abbremsen des Flugmoduls kann die Ebene E der Tragwerksstruktur in Flugrichtung nach oben geneigt werden, d. h. es wird ein Neigungswinkel > 90° ein gestellt .

Damit kann auch der Neigungswinkel des Transportmoduls bezüg lich des Flugmoduls derart variiert werden, dass beispielswei se im Flugbetrieb stets eine komfortable vertikale Ausrichtung des Transportmoduls in Richtung der Schwerkraftlinie auch bei einer abweichenden Steuereingabe für die Neigung des Flugmo duls gewährleistet werden kann. Die Variabilität des Neigungs winkels des Transportmoduls gegenüber dem Flugmodul, so dass bei beliebiger Neigung des Flugmoduls eine im Wesentlichen vertikale Ausrichtung des Transportmoduls in Richtung der Schwerkraftlinie erfolgt, kann das Flugerlebnis für die zu transportierenden Personen verbessern und die Fixierung von Lasten in der Beförderungskapsel entbehrlich machen oder die Fixierung zumindest vereinfachen.

Zudem kann der Schwerpunkt des Fluggeräts in einem zentralen Bereich des Flugmoduls zentriert werden, so dass die Steuer- und Regelfähigkeit des Fluggeräts verbessert sein kann.

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 während des Fluges 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 transpor tierenden Personen und/oder Lasten erzeugtes Moment kann durch die Ausführung als Gelenkkupplung trotz des durch den Schaft gegebenen Abstands der Beförderungskapsel zur Kupplungsein richtung 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. Die Kupplungseinrichtung ermöglicht eine flexible Kombination von Transport- und Flugmodulen. Mit anderen Worten können ver schiedenartige Transport- und/oder Flugmodule gegeneinander ausgetauscht werden. Durch eine selbsttätige Kupplungseinrich tung kann diese Flexibilität noch erhöht werden.

Beispielsweise können verschiedene Transportmodule an dasselbe Flugmodul gekuppelt werden, wobei die Transportmodule unter schiedlich ausgebildet sein können. Beispielsweise kann ein erstes Transportmodul zum Transport von Personen ausgebildet sein, während ein zweites Transportmodul zum Lastentransport ausgebildet ist. Ebenso können unterschiedliche Flugmodule an dasselbe Transportmodul 7 gekuppelt werden. Die Transportmodu le können sich beispielsweise in der Anzahl und/oder Anordnung der Antriebseinheiten voneinander unterscheiden. So können z. B. in Abhängigkeit der zu transportierenden Last und/oder der Flugbedingungen (Windstärke und -richtung, Höhenlage etc.) Flugmodule mit mehr oder weniger Antriebseinheiten ausgewählt werden .

Das Gesamtgewicht des Fluggeräts 1 ist in der Ausführungsform in Anlehnung an die Zulassungsvorschrift für Ultraleicht- Fluggeräte bevorzugt geringer als 472,5 kg (mit Rettungssys tem) , weiter bevorzugt geringer als 450 kg (ohne Rettungssys tem) , um die Materialbelastung gering zu halten und eine Ge fährdung bei einem etwaigen Absturz durch eine zu hohe Auf prallenergie zu minimieren. Bevorzugt beträgt die Nutzlast mindestens 150 kg, um auch den Transport von übergewichtigen Personen zu ermöglichen.

Durch eine optimierte Gestaltung der Tragwerksstruktur und der platzoptimierten Anordnung der Antriebseinheiten sind die Ab messungen des Fluggeräts geringer als 8 m im Durchmesser, so dass eine platzsparende Aufbewahrung des Fluggerätes ermög licht und durch das Fluggerät auch Flugkorridore geringer Ab messungen benutzt werden können. Eine maximale Schwebeflugleistung kann je Propeller 5 kW, die maximale Gesamtleistung im Schwebeflug 60 kW betragen. Die Reichweite kann beispielsweise mindestens 30 km und die mini male Reisegeschwindigkeit 60 km/h betragen. Die Geräuschemis sion sollte 60 db (A) , insbesondere in der Beförderungskapsel, nicht überschreiten. Ggf. kann die Beförderungskapsel mit ei ner Schallisolierung ausgestattet sein. Zur Erhöhung der Si cherheit kann das Fluggerät über ein Blitzschutzsystem verfü gen. Beispielsweise kann die Beförderungskapsel so elektrisch leitend ausgebildet sein, dass sie einen Faraday' sehen Käfig darstellt. Beispielsweise kann die Beförderungskapsel mit ei ner elektrisch leitenden Beschichtung versehen sein.

Das modulare Fluggerät verbindet vorteilhaft Ultraleichtbau und Elektromobilität , so dass der Transport von Personen und/oder Lasten umweit schonend, sicher und zügig erfolgen kann. Insbesondere lässt sich das modulare Fluggerät einfach in bestehende urbane Strukturen integrieren, da es sich durch einen geringen Platzbedarf auszeichnet und je nach Ausgestal tung auch energieautark betrieben werden kann.

Optional kann unterhalb des Flugmoduls eine Vorrichtung zum gezielten Ablenken des Abluftstroms der Propeller angeordnet sein, um den Luftwiderstand des Transportmoduls zu verringern und/oder einen besseren Schub- und/oder Vortrieb zu erzeugen.

Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten können zur Steigerung der Effizienz des Fluggerätes sowie zur Stabilisierung

und/oder Verbesserung der Strömungseigenschaften sowohl im Steig- und Sinkflug als auch im Reiseflug (Vorwärtsflug) ein oder mehrere Luftleiteinrichtungen als Auftriebs- und Flug hilfsmittel vorgesehen sein.

Die Luftleiteinrichtungen können vorzugsweise am Flugmodul und / oder am Transportmodul, vorzugsweise die Beförderungskapsel, stationär oder beweglich angeordnet sein. Die Luftleiteinrich- tungen können flügelartig, beispielsweise plattenförmig oder leicht gewölbt, ausgebildet sein. Optional kann die Position der Luftleiteinrichtungen gegenüber dem Flugmodul und/oder dem Transportmodul bzw. der Beförderungskapsel drehbeweglich 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 der Flugrichtung des Fluggeräts entgegengesetzten Rücksei te des Transportmoduls angeordnet sein. Eine derartig ausge bildete Luftleiteinrichtung kann als beispielsweise als Sei- ten-Leitwerk des Fluggeräts fungieren, welches das Transport modul seitwärts lenkt und während des Fluges des Fluggerätes in stabiler Lage gegenüber seiner Hoch- bzw. Längsachse des Schaftes 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 des Fluggerätes können die Luftleitein richtungen an die Beförderungskapsel angeklappt werden, um möglichst keine negative Beeinflussung des Luftstromes zu ge nerieren. Während des Reisefluges (Vorwärtsfluges) des Flugge rätes mit dem angekoppelten Transportmodul können die Luft leiteinrichtungen ausgeklappt werden und helfen aufgrund ihres aerodynamischen Auftriebes, das Transportmodul zu tragen. Das Flugmodul muss folglich weniger Tragarbeit leisten und kann mehr Leistung für den Vorwärtsflug aufbringen. In einer weiteren Ausführungsform können ein oder mehrere Luftleiteinrichtungen an den Tragwerksbalken der Tragwerks struktur des Flugmoduls oder an den Verbindungsstücken zur Verbindung der Tragwerksbalken der Tragwerksstruktur befestigt sein. Die Luftleiteinrichtungen können flügelartig, beispiels weise plattenförmig oder leicht gewölbt, ausgebildet sein.

Optional kann die Position der Luftleiteinrichtungen gegenüber dem Flugmodul drehbeweglich oder linear verfahrbar ausgebildet sein. Beispielsweise können die flügelartigen Luftleiteinrich- tungen an die Tragwerksstruktur angeklappt und von dieser ab geklappt werden und/oder um ihre Längsachse drehbar gelagert sein .

Diese Luftleiteinrichtungen können die Auftriebswirkung des Flugmoduls unterstützen und können im weiteren als Lenk- und Flughilfsmittel für das Flugmodul dienen. Dies erhöht die Ef fizienz des Flugmoduls und kann zur Stabilisierung und/oder Verbesserung der Strömungseigenschaften des Flugmoduls und da mit der Steuerbarkeit des Fluggerätes führen.

Die Lufteinrichtungen der vorstehend beschriebenen Ausfüh rungsformen können zumindest teilweise in ihrer Ausrichtung zum Transportmoduls und/oder zur Tragwerkstruktur des Flugmo duls steuerbar einstellbar ausgebildet sein, insbesondere mit einem Anstellwinkel ß gegenüber dem Transportmodul und / oder gegenüber der Tragwerkstruktur des Flugmoduls variabel aus- richtbar sein, so dass ihre Auftriebs- bzw. Lenkfunktion wäh rend des Flugbetriebes des Fluggerätes optimal an die Strö mungsverhältnisse etc. angepasst werden kann.

Insbesondere können die an der Tragwerksstruktur befestigten, um ihre Längsachse drehbar gelagerten Luftleiteinrichtungen, jeweils in einem Anstellwinkel ß, der zwischen der Ebene E der Tragwerksstruktur und einer mittleren Querschnittsebene der Luftleiteinrichtung eingeschlossen ist, variierbar sein. Bevorzugt kann der Anstellwinkel ß in einem Bereich zwischen 110° (in Flugrichtung weisender Flügelabschnitt der Luftleit einrichtung steil nach oben angestellt) und 260 ° (entgegen der Flugrichtung weisender Flügelabschnitt der Luftleitein richtung steil nach oben angestellt) variierbar sein. Bei ei nem Anstellwinkel ß von 180° liegen die Luftleiteinrichtungen und die Tragwerksstruktur in einer Ebene. Bei mehreren Luft leiteinrichtungen können die jeweiligen Anstellwinkel ß unab hängig voneinander variierbar sein.

Durch die Variation des Anstellwinkels ß kann beispielsweise die Auftriebsfunktion des Flugmoduls entsprechend der Strö mungsverhältnisse beeinflusst werden. Werden die Luftleitein richtungen mit jeweils verschieden großen Anstellwinkeln ß ausgerichtet, kann beispielsweise die Lenkfunktion des Flugmo duls beeinflusst werden.

In einer Ausführungsvariante kann der Anstellwinkel ß in Ab hängigkeit des Neigungswinkels variierbar sein. Bei Neigung des Flugmoduls gegenüber der Schwerkraftlinie S kann durch ge eignete Variation des Anstellwinkels ß ein durch die Neigung des Flugmoduls verringerter Auftrieb wieder erhöht werden. Bei Beschleunigung des Flugmoduls mit in Flugrichtung nach unten geneigter Ebene E der Tragwerksstruktur ( < 90°) können hier zu die Luftleiteinrichtungen gegenläufig, d. h. mit einem An stellwinkel ß größer 90 ° und kleiner 180 °, angestellt wer den. Beim Abbremsen des Flugmoduls mit in Flugrichtung nach oben geneigter Ebene E der Tragwerksstruktur ( > 90°) können die Luftleiteinrichtungen hierzu gegenläufig, d. h. mit einem Anstellwinkel ß größer 180 ° und kleiner 270 °, angestellt werden .

Mit derartigen Auftriebshilfen kann nicht nur der Auftrieb des Flugmoduls verbessert und damit die Propellerleistung redu ziert und Energie eingespart werden, sondern u. a. auch die Steuerbarkeit und Flugstabilität des Fluggerätes verbessert werden . Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann das Flugmodul eine Zentraleinheit aufweisen, die bevorzugt mittig zu einer Mittelachse bzw. Symmetrieachse des Flugmoduls angeordnet sein kann. Die Zentraleinheit kann beispielsweise ein Gehäuse, z.

B. in Form einer Halbkugel oder eines Ellipsoids, aufweisen. Beispielsweise kann die Zentraleinheit aus zwei miteinander verbundenen, z. B. verschraubten, Hälften ausgebildet sein.

Zur Wartung und Durchführung kleinerer Reparaturen können Ein griffe vorgesehen sein. Die Zentraleinheit kann zudem zur Auf nahme von Tragwerksbalken der Tragwerksstruktur ausgebildet sein, z. B. indem Tragwerksbalken der Tragwerksstruktur mit einem Ende an der Zentraleinheit befestigt sind und von der Zentraleinheit radial nach außen verlaufen.

Die Zentraleinheit kann beispielsweise zur Aufbewahrung oder zur Anordnung von Gegenständen, wie z. B. Hilfsmitteln oder technische Funktionseinheiten, ausgebildet sein. Beispielswei se kann die Zentraleinheit ein Rettungssystem, z. B. einen Fallschirm zum Herausschießen, im obersten Teil der Zentral einheit aufweisen.

Die Zentraleinheit kann technische Funktionseinheiten, wie z. B. Steuerungs-, Lagebestimmungs- und/oder Kommunikationstech nik und/oder ein Lademodul aufweisen.

Zur Aufbewahrung oder Anordnung der Hilfsmittel und/oder tech nischen Funktionseinheiten kann das Gehäuse der Zentraleinheit einen oder mehrere Hohlräume aufweisen. Die Hilfsmittel oder technischen Funktionseinheiten können in den Hohlräumen und/oder an dem Gehäuse, beispielsweise oberseitig oder seit lich im Freiraum zwischen den radialen Tragwerksbalken, ange ordnet sein.

Die integrierte Lagebestimmungstechnik kann beispielsweise mittels Ortungssignalen, z. B. eines globalen Navigationssa tellitensystems wie GPS, Galileo, GLONASS, Beidou etc., zur

Positionsbestimmung des Fluggeräts ausgebildet sein und der Ermittlung und Kontrolle der Flugroute und des Flugziels des Fluggerätes dienen.

Die integrierte Kommunikationstechnik kann zur internen und/oder externen Kommunikation ausgebildet sein, wobei unter interner Kommunikation die Kommunikation zwischen den Modulen des Fluggeräts oder die Kommunikation mit Modulen, die direkt zur Verwendung mit dem Fluggerät vorgesehen sind, zu verstehen ist, also beispielsweise die Kommunikation zur Verständigung zwischen Flug- und Transportmodul oder Fluggerät und Bodenkon trollstation .

Unter externer Kommunikation ist beispielsweise die Kommunika tion bezüglich Flugerlaubnis, Flugroute, Standort etc. bei der Flugsicherung oder der Informationsaustausch mit Wetterdiens ten zu verstehen.

Darüber hinaus kann die Zentraleinheit auch Soft- und/oder Hardware für die Durchführung eines Landeanflugs auf eine Start- und Landestation aufweisen.

Durch die Positionierung von Hilfsmitteln und technischen Funktionselementen in oder an der mittig angeordneten Zentral einheit kann eine Schwerpunktlage konzentriert im Zentrum des Fluggeräts ermöglicht werden, wodurch die Steuer- und Regelfä higkeit des Fluggeräts verbessert ist.

Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten können das Flugmodul, z. B. die Zentraleinheit des Flugmoduls, und/oder das Trans portmodul, vorzugsweise die Beförderungskapsel ein Lademodul aufweisen .

Das Lademodul kann ein oder mehrere wiederaufladbare Energie speicher, z. B. in Form von wiederaufladbaren Akkumulatoren oder Superkondensatoren, eine Ladeeinrichtung und/oder Solar zellen aufweisen. Die Ladeeinrichtung kann zur Übertragung von elektrischer Energie von einer externen Ladestation in den/die Energiespei cher ausgebildet sein.

Die Energiespeicher können zur Speicherung der übertragenen und/oder mittels der Solarzellen eigenerzeugten elektrischen Energie und zur Energieversorgung des Transportmoduls und/oder des Flugmoduls, z. B. der Antriebseinheiten, ausgebildet sein.

Hierdurch können das Transportmodul und/oder das Flugmodul energetisch autark ausgebildet werden, da die Stromversorgung innerhalb des Transportmoduls bzw. Flugmoduls selbst erfolgen kann .

Sofern sowohl das Transportmodul als auch das Flugmodul über eine Eigenstromversorgung verfügen, ist eine stromleitende Verbindung über die Verbindungseinrichtung entbehrlich.

Die wiederaufladbaren Energiespeicher können beispielsweise in und/oder an der Beförderungskapsel und/oder in und/oder an ei ner Zentraleinheit des Flugmoduls angeordnet sein, während die Solarzellen an der äußeren Oberfläche der Beförderungskapsel und/oder an der Tragwerksstruktur des Flugmoduls befestigt sein können.

Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann die Tragwerks struktur des Flugmoduls an Knotenpunkten miteinander verbunde ne Tragwerksbalken aufweisen und eine Anzahl der Antriebsein heiten kann außerhalb der Knotenpunkte angeordnet sein.

Die Anordnung einer Anzahl der Antriebseinheiten, d. h. eini ger oder aller Antriebseinheiten, außerhalb der Knotenpunkte bewirkt eine verbesserte Stabilität des Flugmoduls, da hier durch die Antriebskräfte außerhalb der Knotenpunkte in die Tragstruktur eingeleitet werden. Auf diese Weise werden die Knotenpunkte, welche bereits hohe Belastungen aus den Trag werksbalken erfahren, nicht zusätzlich durch die Antriebskräf te beansprucht . Dadurch kann die Tragwerksstruktur mit weniger Material, d. h. leichter hinsichtlich der Masse und kostengünstiger hinsicht lich Herstellung ausgeführt werden.

Die Anordnung der erforderlichen Antriebseinheiten außerhalb der Knotenpunkte führt außerdem zu einer Minimierung der not wendigen Tragwerksbalken und Knotenpunkte, was die Tragwerks struktur vereinfacht und damit kostengünstiger macht.

Die minimierte Konstruktion der Tragwerksstruktur sorgt zudem einerseits für eine geringere Masse und erzeugt andererseits eine geringere Abdeckung der Abwindfläche der Propeller, was jeweils den Wirkungsgrad des Flugmoduls verbessert und damit den Kraftstoffverbrauch bei der Benutzung des Fluggerätes min dert .

Zudem führt eine solche Ausführung zu einer höheren Funktions sicherheit und damit zu einer verbesserten Betriebssicherheit des Flugmoduls und damit des Fluggerätes.

Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann vorgesehen sein, dass eine Anzahl der Antriebseinheiten, d. h. einige oder alle Antriebseinheiten, konzentrisch um eine Mittelachse bzw. Sym metrieachse des Flugmoduls angeordnet sind. Mit anderen Worten können die Antriebseinheiten symmetrisch um eine gemeinsame Mitte mit der Mittelachse des Flugmoduls und in einer oder in mehreren Ebenen verteilt angeordnet sein. Hierdurch und im Weiteren auch durch die im Flugmodul mittig angeordnete Zent raleinheit kann eine stabile Flugeigenschaft des Fluggeräts erreicht werden.

Beispielsweise kann eine Anzahl der Antriebseinheiten in einem identischen radialen Abstand (Radius) von der Mittelachse des Flugmoduls und damit ringförmig (in einem Ring) um die Mittel achse des Flugmoduls angeordnet sein. Vorzugsweise ist unter dem radialen Abstand die Entfernung zwischen der Mittelachse des Flugmoduls und der Nabenachse des jeweiligen Propellers der Antriebseinheit zu verstehen.

Die Anzahl der Antriebseinheiten mit identischem radialem Ab stand von der Mittelachse des Flugmoduls bilden in einer ge dachten kreisbogenförmigen Verbindungslinie mit gleichbleiben dem Radius einen Ring.

Die Antriebseinheiten können auch in mehreren Ringen mit iden tischem Radius bzw. Ringdurchmesser auf mehreren Ebenen um die Mittelachse angeordnet sein.

Die Antriebseinheiten können in mehreren Ringen (RI, R2, R3) mit unterschiedlichem Radius bzw. Ringdurchmesser (DR1, DR2, DR3) in einer Ebene um die Mittelachse des Flugmoduls angeord net sein.

Durch die Anordnung einer Anzahl der Antriebseinheiten insbe sondere in einem oder mehreren Ringen kann beispielsweise eine erste Gruppe von Antriebseinheiten einen ersten, identischen radialen Abstand von der Mittelachse des Flugmoduls aufweisen und einen ersten Ring (RI) bilden. Eine zweite Gruppe von An triebseinheiten kann einen zweiten, identischen radialen Ab stand von der Mittelachse aufweisen und einen zweiten Ring (R2) bilden und so weiter.

Ein dritter Ring (R3) mit dem größten Abstand der Antriebsein heiten von der Mittelachse des Flugmoduls kann den äußeren Ring bilden, während der erste Ring (RI) einen inneren Ring mit dem geringsten Abstand zur Mittelachse des Flugmoduls bil det .

Die Ringdurchmesser der Ringe und der Durchmesser der Rotoren der Propeller kann in Abhängigkeit der Abmessungen der Beför derungskapsel gewählt sein, um den erzeugten Abwind der Pro peller der Antriebseinheiten in Hinblick auf die Position und Größe der Beförderungskapsel abzustimmen. Unter dem Durchmesser eines Rotors des Propellers ist der Durchmesser der Kreislinie zu verstehen, die während der Rota tionsbewegung der Rotorblätter des Propellers durch die äuße ren Enden der Rotorblätter erzeugt wird.

So kann vorzugsweise der Ringdurchmesser des ersten, inneren Ringes (RI) so angeordnet sein, dass die vertikal projizierten Kreislinien der Rotoren der Antriebseinheiten des ersten, in neren Ringes nicht die vertikal projizierte Fläche der Beför derungskapsel überschneiden .

Hierdurch kann die Aerodynamik des Fluggeräts nachhaltig ver bessert werden.

Selbstverständlich bedingt darüber hinaus die Gestaltung der Tragwerksstruktur, insbesondere die Anordnung derer Tragwerks balken, die konkrete Platzierung der Antriebseinheiten an der Tragwerksstruktur .

Ist beispielsweise die Tragwerksbalkenanordnung der Tragwerks struktur hexagonal ausgebildet, kann beispielsweise ein erster innerer Ring sechs Antriebseinheiten jeweils mittig auf einem der sechs radial nach außen weisenden Tragwerksbalken aufwei sen, während ein zweiter Ring weitere sechs Antriebseinheiten jeweils am äußeren Ende der radial nach außen weisenden Trag werksbalken aufweisen kann.

Weitere sechs Antriebseinheiten können jeweils mittig auf ei nem, die radial nach außen weisenden Tragwerksbalken verbin denden und die Tragwerksstruktur radial abschließenden Trag werksbalken angeordnet sein und einen dritten Ring bilden.

Die direkten, geraden Verbindungslinien der Nabenachsen der Propeller eines Ringes können damit im Wesentlichen ein Sechs eck bilden. Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten können die Rotoren der Propeller einer Anzahl der Antriebseinheiten unterschied liche Durchmesser aufweisen.

Es besteht die Möglichkeit, dass alle Rotoren einen unter schiedlichen Durchmesser aufweisen oder dass eine erste Gruppe von Rotoren einen jeweils einheitlichen, aber eine zweite Gruppe von Rotoren einen zur ersten Gruppe der Rotoren ver schiedenen Durchmesser aufweist.

Beispielsweise können Rotoren der Propeller der Antriebsein heiten eines Rings einen einheitlichen Durchmesser aufweisen. Alternativ können die Rotoren der Propeller der Antriebsein heiten eines Rings unterschiedliche Durchmesser aufweisen.

So können beispielsweise die Rotoren der Propeller der An triebseinheiten eines Rings einen sich abwechselnden unter schiedlichen Durchmesser aufweisen.

Mit der Anordnung von Antriebseinheiten mit unterschiedlichem Rotordurchmesser kann die flächenmäßige Ausnutzung des Luft raumes oberhalb der Tragwerksstruktur optimiert werden und da mit die Auftriebswirkung des Flugmoduls und damit des Flugge räts verbessert werden.

Sind beispielsweise drei Ringe der Antriebseinheiten vorgese hen, können beispielsweise die Rotoren der Propeller der An triebseinheiten des ersten Rings RI einen ersten einheitlichen Durchmesser dl aufweisen, während die Rotoren der Propeller der Antriebseinheiten des zweiten Rings R2 einen zweiten ein heitlichen Durchmesser d2 und die Rotoren der Propeller der Antriebseinheiten des dritten Rings R3 einen dritten einheit lichen Durchmesser d3 aufweisen.

Es besteht im Weiteren auch die Möglichkeit, dass die Rotoren der Propeller der Antriebseinheiten eines ersten und eines zweiten Rings RI, R2 einen einheitlichen Durchmesser und die Rotoren der Propeller der Antriebseinheiten des dritten Rings R3 einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen, so dass ins gesamt nur zwei Propellergruppen unterschiedlichen Durchmes sers vorhanden sind.

Damit verringert sich der Fertigungsaufwand, da lediglich zwei Propellergruppen mit zwei verschiedenen Rotordurchmessern her gestellt werden müssen.

Alle Varianten ermöglichen auf ihre Weise zum einen eine ver besserte Luftraumausnutzung, da weniger Lücken im Luftraum über der Tragwerksstruktur vorhanden sind, die nicht durch ei nen Rotorkreis der Propeller ausgefüllt werden können, sowie zum anderen eine günstigere Lastverteilung innerhalb des Flug moduls und damit des Fluggeräts.

Zur Vereinfachung der Fertigung, Montage und Wartung können jedoch auch alle Rotoren der Propeller einen einheitlichen Durchmesser aufweisen.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten können eine Anzahl von Tragwerksbalken, d. h. einige oder alle, ein Hohlprofil auf weisen .

Tragwerksbalken mit Hohlprofil bewirken zum einen eine günsti ge Massenreduzierung zum Vorteil eines verbesserten Wirkungs grades des Flugmoduls und damit des Fluggerätes.

Weist das Hohlprofil zumindest teilweise gekrümmte Wandflächen auf, wirkt sich zum anderen günstig auf die Aerodynamik des Flugmoduls und damit des Fluggeräts aus, was zur Reduzierung des Luftwiderstands und zur weiteren Verbesserung des Wir kungsgrades des Flugmoduls beitragen kann. Zudem wirken sich die gekrümmten Wandflächen des Hohlprofils günstig auf die Beul-Eigenschaften des Tragwerkbalkens aus.

Durch die Ausbildung der Tragwerksbalken als Hohlprofil kann eine signaltechnische Verbindung zu den Antriebseinheiten und/oder eine Energieversorgungleitung für die Antriebseinhei- ten innerhalb der Tragwerksbalken angeordnet werden, so dass diese weitgehend geschützt vor Umwelteinflüssen sind.

Das Hohlprofil des Tragwerksbalkens kann gemäß weiteren Aus führungsvarianten einen in Wirkrichtung der Antriebseinheiten längserstreckten Profilquerschnitt, vorzugsweise einen ovalen Profilquerschnitt, aufweisen.

Durch die einheitliche Wirkrichtung der Antriebseinheiten gibt es eine Hauptrichtung der Biegebelastung der Tragwerksbalken, die durch den längserstreckt ausgebildeten, mit seinen Längs seiten vertikal orientierten Profilquerschnitt vorteilhaft kompensiert werden kann.

Der längserstreckte Profilquerschnitt kann beispielsweise durch ein langlochförmigen, elliptischen, ovalen, oder kombi niert ovalen Profilquerschnitt gebildet sein, wobei die Längs seiten jedes der längserstreckten Profilquerschnitte stets vertikal in Richtung der Wirkrichtung der Antriebseinheiten erstreckt sind.

Der mit den Langseiten vertikal in Richtung der Wirkrichtung der Antriebseinheiten orientierte Profilquerschnitt des Hohl profils kann gegenüber beispielsweise einem Kreisquerschnitt des Hohlprofils eine höhere Biegebelastung infolge der Wir krichtung der Antriebseinheiten aufnehmen.

Unter dem langlochförmigen Profilquerschnitt wird ein Quer schnitt verstanden, dessen Begrenzungslinie durch zwei Kreis bögen gleichen oder verschiedenen Radiuses und zwei geraden Abschnitten gebildet wird.

Die Begrenzungslinie eines elliptischen Querschnitts ist aus unendlich viele unterschiedlichen Radien zusammengesetzt.

Vorzugsweise weist das Hohlprofil einen ovalen Profilquer schnitt auf. Unter einem ovalen Querschnitt wird ein Quer- schnitt verstanden, dessen Begrenzungslinie durch zwei ver schiedene Radien gebildet wird.

Ein kombiniert ovaler Profilquerschnitt kann mehr als zwei Ra dien, z. B. drei oder vier Radien, aufweisen.

Ein Hohlprofil mit elliptischem, ovalem oder kombiniert ovalem Querschnittsprofil, das ausschließlich gekrümmte Flächen auf weist, ist zudem noch weniger beulanfällig gegenüber einem langlochförmigen Profilquerschnitt mit ebenen Flächen.

Zusätzlich kann der ovale oder kombiniert ovale Querschnitt des Hohlprofils wegen des größeren Radiuses an dessen Schmal seiten gegenüber dem spitz zulaufenden elliptischen Quer schnitt ein noch günstigeres Verhältnis von Querschnittsfläche zum Flächenträgsheitsmoment bieten. Der Querschnitt des Hohl profils kann bevorzugt in Stärke und Form an den Kraftverlauf und die zu erwartenden mechanischen Belastungen angepasst sein. Beispielsweise kann das Hohlprofil der Tragwerksbalken eine variable, d. h. sich verändernde Wandstärke entlang der Längserstreckung des Tragwerkbalkens und/oder in Umfangsrich tung des Tragwerksbalkens aufweisen.

Gemäß verschiedenen Ausgestaltungen kann die Beförderungskap sel eine aerodynamisch günstige Form aufweisen, z. B. rotati onssymmetrisch und/oder im Wesentlichen tropfenförmig ausge bildet sein, so dass im Flugbetrieb zum einen der statische Luftwiderstand der Beförderungskapsel und zum anderen die Be einflussung der Strömung um die Beförderungskapsel durch den Rotorenbetrieb des Flugmoduls (dynamische Luftwiderstand) wei ter verringert werden kann.

Die Tropfenform der Beförderungskapsel kann 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 .

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 schnell, sicher 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 oder Bo denstationen, zur Bedienung von Einrichtungen des Transportmo duls oder des Fluggeräts etc., vorhanden sein.

Weiterhin können ein oder mehrere Displays zur Anzeige von Fluginformationen, Statusinformationen des Fluggeräts, Unter haltungsprogrammen etc. vorhanden sein.

Darüber hinaus kann die Hard- und Software die Möglichkeit zur internen Flug-Kommunikation und -Koordination, z. B. mit einer Bodenkontrollstation, bieten. Beispielsweise kann ein Status bericht des Fluggerätes oder ein Zustandsbericht über die Be ladung oder den Zustieg am Fluggerät kommuniziert werden.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten können die Tragwerksstruk tur und/oder die Zentraleinheit und/oder eine Anzahl der An triebseinheiten Bauelemente aus Faserverbundwerkstoff aufwei sen oder aus Faserverbundwerkstoff bestehen.

So kann z. B. eine Anzahl der Tragwerksbalken und/oder der Verbindungsstücke und/oder Befestigungsmittel der Tragwerks struktur zur Befestigung der Antriebseinheiten und/oder Naben der Propeller und/oder das Gehäuse der Zentraleinheit einen Faserverbundwerkstoff aufweisen oder aus einem Faserverbund werkstoff bestehen.

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

Verfügt beispielsweise die Zentraleinheit über Kommunikations hardware, kann bevorzugt glasfaserverstärkter Kunststoff ver wendet werden, um eine Beeinträchtigung der Funktionalität der Kommunikationshardware zu vermeiden. In einer Ausgestaltungsvariante können die Tragwerksbalken aus einem pultrudierten Hohlprofil aus faserverstärktem Kunst stoff, z. B. kohlefaserverstärktem Kunststoff, gebildet sein.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Transportmodul einen Faserverbundwerkstoff aufweisen oder aus einem Faserver bundwerkstoff bestehen. Bevorzugt können die Beförderungskap sel und/oder der Schaft einen Faserverbundwerkstoff aufweisen oder aus einem Faserverbundwerkstoff bestehen.

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 eine Kunststoffmatrix eingebracht sein .

Die Verwendung von Faserverbundwerkstoffen verwirklicht eine Verbesserung des Verhältnisses von Stabilität und Masse des Flugmoduls, da die aus Faserverbundwerkstoffen hergestellten Bauelemente eine niedrige Masse bei gleichzeitig guten bis sehr guten mechanischen Eigenschaften, wie z. B. Festigkeit,

E-Modul, Schlagzähigkeit, aufweisen.

Vorzugsweise kann der Faserverbundwerkstoff unidirektional an geordnete Verstärkungsfasern aufweisen.

Diese Verstärkungsfasern können konzentriert und im Wesentli chen einheitlich ausgerichtet als sogenannte UD-Fasergurte ausgebildet sein, die in differenziert angeordneten Lagen in nerhalb des Faserverbundmaterials zur Kompensation auftreten der hoher mechanischer Belastungen, z. B. am Tragwerksbalken, eingesetzt werden können.

Beispielsweise können Zug-, Druck- und/oder Biegebelastungen, z. B. innerhalb der Tragwerksbalken, von UD-Fasergurten aus unidirektionalen Verstärkungsfasern aufgenommen werden, wäh rend Torsions- und/oder Schubbeanspruchungen durch in einem Winkel von +/- 45° ausgerichtete Fasern, z. B. in einem Gewebe oder Gelege, kompensiert werden.

Vorteilhafter Weise ist zur Kompensation der auftretenden der Beanspruchung der Tragwerksbalken eine textile Faserverstär kung, in der Preform der Tragwerksbalken wie beispielsweise folgender Maßen vorgesehen:

-abwechselnde Anordnung von einzelnen Faserlagen mit in einem Winkel von +/- 45° ausgerichtete Fasern durch Wickeln,

- unidirektionale, axial verlaufende Fäden als Gurte an der Ober- und Unterseite der Tragwerksbalken,

-abschließend äußere Faserlage mit in einem Winkel von +/- 45° ausgerichtete Fasern durch Flechten.

Das beim Flechten entstehende Fasergebilde mit gekreuzten und ondulierten Fasern steigert die Robustheit des Tragwerksbal kens .

Zudem kompensiert die äußere Lage mit einem Fasergebilde aus in einem Winkel von +/- 45° ausgerichtete Fasern besonders die auftretende Torsionsbeanspruchung des Tragwerkbalkens.

Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann das Fluggerät eine Steuereinheit aufweisen. Diese Steuereinheit kann bei spielsweise zum Ausgeben eines Steuersignals zum Einschalten oder Ausschalten der Antriebseinheiten eingerichtet und ausge bildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit zum Ausgeben eines Steuersignals zum Öffnen oder Schließen der Kupplungseinrichtung und/oder zum Einstellen des Neigungswin kels a, d. h. der Neigung des Transportmoduls bezüglich des Flugmoduls eingerichtet und ausgebildet sein. Die Kupplungs einrichtung kann entsprechend als steuerbare Kupplungseinrich tung ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit zum Ausgeben eines Steuersignals zum Einstellen des Anstellwinkels ß ausgebildet sein. Darüber hinaus kann die Steuereinheit weitere Vorgänge steuern, z. B. das Öffnen und Schließen einer Tür der Beförderungskapsel.

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

Figur 1 beispielhafte Darstellung eines modularen Flugge räts;

Figur 2 schematische Darstellung einer Seitenansicht eines modularen Fluggeräts;

Figur 3 beispielhafte Darstellung eines Flugmoduls mit Zen- t raleinheit ;

Figur 4 schematische Darstellung der Draufsicht auf die

Tragwerksstruktur eines Flugmoduls;

Figur 5 schematische Darstellung der Draufsicht eines Flug moduls mit Tragwerksstruktur, daran angeordneten Antriebseinheiten und Zentraleinheit;

Figur 6 schematische Darstellung der Seitenansicht auf die

Tragwerksstruktur eines Flugmoduls mit Zentralein heit ;

Figur 7 schematische Darstellung der Luftraumabdeckung

durch die Propeller der Antriebseinheiten eines Flugmoduls ;

Figur 8a-c schematische Darstellung verschiedener Querschnitte der Tragwerksbalken;

Figur 9a-c schematische Darstellung verschiedener Schellen zur

Befestigung der Antriebseinheiten an der Tragwerks struktur;

Figur 10 beispielhafte Darstellung eines Transportmoduls mit

Kupplungseinrichtung; Figur 11 schematische Darstellung einer Seitenansicht eines Transportmoduls mit Kupplungseinrichtung;

Figur 12 schematische Darstellung einer weiteren Seitenan sicht eines Transportmoduls mit Kupplungseinrich tung;

Figur 13 schematische Darstellung eines Transportmoduls in

Seitenansicht mit Luftleiteinrichtung;

Figur 14 schematische Darstellung eines Transportmoduls in einer weiteren Seitenansicht mit weiteren Luftleit einrichtungen;

Figur 15 schematische Darstellung in Draufsicht auf die

Tragwerksstruktur eines Flugmoduls mit Luftleitein richtungen; und

Figur 16 schematische Darstellung eines Fluggeräts mit ge neigtem Flugmodul und angestellten Luftleiteinrich- tungen .

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 Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.

Figur 1 und 2 zeigt ein beispielhaftes senkrecht startendes und landendes modulares Fluggerät 1 zum Transport von Personen und/oder Lasten. Das Fluggerät 1 weist ein Flugmodul 2, ein Transportmodul 7 und eine Kupplungseinrichtung 11 (in Figur 1 nicht dargestellt) auf.

Figur 2 zeigt das Fluggerät 1 der Figur 1 in einer schemati schen Seitenansicht.

Das Flugmodul 2 stellt den Antrieb des Fluggerätes 1 bereit.

Mittels der Kupplung des Flugmoduls 2 mit dem Transportmoduls 7 kann das Transportmodul 7 vom Boden abgehoben, transportiert und mittels einer Ständereinrichtung z.B. des Transportmoduls 7 oder des Flugmoduls 2 (nicht gezeigt) auf einer Stellfläche abgestellt werden.

Das Flugmodul 2 ist in den Figuren 3 bis 9 und 15, das Trans portmodul 7 und die Kupplungseinrichtung 11 sind in den Figu ren 10 bis 14 näher dargestellt.

Zunächst wird das Flugmodul 2 bezugnehmend auf Figur 3 näher beschrieben . Das Flugmodul 2 weist neben einer mittig zur vertikalen Mit telachse M des Flugmoduls 2 angeordneten Zentraleinheit 14 ei ne Tragwerksstruktur 3 mit mehreren Tragwerksbalken 13 auf, die an Knotenpunkten 12 untereinander mittels als T-Stücke ausgebildeten Verbindungsstücken 17 sowie mit der Zentralein heit 14 verbunden sind.

Diese Tragwerksstruktur 3 sowie die Zentraleinheit 14 des Flugmoduls 2 gemäß Figur 1 und 2 sind in Figur 4 schematisch in der Draufsicht und in Figur 6 in der Seitenansicht darge stellt. Die Tragwerksstruktur 3 wird durch sechs radial von der Zentraleinheit 14 nach außen verlaufenden Tragwerksbalken 13 sowie durch sechs weitere Tragwerksbalken 13 gebildet, wel che die der Zentraleinheit 14 gegenüberliegenden Enden der ra dial verlaufenden Tragwerksbalken 13 unter Ausbildung eines Sechsecks an den Knotenpunkten 12 miteinander verbinden.

Die Verbindung der Tragwerksbalken 13 an den Knotenpunkten 12 ist mittels T-Stück-förmigen Verbindungsstücken 17 realisiert, die die Enden der Tragwerksbalken 13 mindestens 100 mm tief vollständig umschließend aufnehmen. Durch den formschlüssigen, bündigen Sitz der Tragwerksbalken 13 in den Verbindungsstücken 17 wird die Ausrichtbarkeit der Tragwerksbalken 13 verbessert. Zudem werden die Lagerkräfte gleichmäßiger verteilt . Zur Aus bildung der hexagonalen Form der Tragwerksstruktur 3 weisen die Verbindungsstücke 17 drei Ausleger auf, wobei zwei Ausle ger jeweils einen Winkel von 60° zueinander einschließen.

Die Verbindungsstücke 17 des Ausführungsbeispiels bestehen aus einem Faserverbundwerkstoff und sind zur Vereinfachung der Montage und Wartung zweiteilig aus einer Ober- und einer Un terschale ausgeführt.

Die miteinander zu verbindenden Tragwerksbalken 5 können zu sätzlich innerhalb des T-stückförmigen Verbindungsstückes un tereinander formschlüssig verbunden werden. Dazu können die Enden der Tragwerksbalken 5 Schlitze und Stege aufweisen, mit- tels derer die Tragwerksbalken 5 in einem bestimmten Winkel zueinander zusammengesteckt werden können.

Die zusammengesteckten Enden der Tragwerksbalken 5 können in die Ober- oder Unterschale des zweiteiligen T-stückförmigen Verbindungsstückes 11 eingelegt werden und nach Verschluss des T-stückförmigen Verbindungsstückes 11 vollständig vom T- stückförmigen Verbindungsstückes 11 umschlossen werden.

Des Weiteren sind in Figur 4 Schellen als Befestigungsmittel 16 ersichtlich, die zur Befestigung von Antriebseinheiten 4 an den Tragwerksbalken 13 der Tragwerksstruktur 3 dienen. Die Be festigungsmittel 16 sind sowohl ungefähr mittig auf jedem Tragwerksbalken 13 sowie am äußeren Ende der radial von der Zentraleinheit 14 nach außen verlaufenden Tragwerksbalken 13, jedoch außerhalb der Knotenpunkte 12 angeordnet. Insgesamt sind im Ausführungsbeispiel 18 Befestigungsmittel 16 zur Be festigung von 18 Antriebseinheiten 4 vorgesehen, wobei jedoch auch eine davon abweichende Anzahl an Befestigungsmitteln 16 bzw. Antriebseinheiten 4 vorgesehen sein kann.

Die Befestigungsmittel 16 können beispielsweise wie in den Fi guren 9a bis 9c dargestellt ausgebildet sein.

Figur 9a zeigt eine zweiteilige Schelle 16 aus zwei halbscha lenförmigen Schellenteilen mit jeweils einseitig abgewinkelten Enden, die durch eine Verschraubung in horizontaler Richtung mit dem Tragwerksbalken 13 (nicht gezeigt) verspannt werden. Die abgewinkelten Enden stellen einen Bereich zur Verbindung der Schellenteile mit der Antriebseinheit 4 (nicht darge stellt) bereit, wobei die Schellenteile durch eine Schraub oder Nietverbindung mit der Antriebseinheit 4 verbunden sein können .

In Figur 9b ist eine Schelle als Befestigungsmittel 16 darge stellt, die ein Omega-förmiges, unteres Schellenteil mit beid seitig abgewinkelten Enden, ein U-förmiges, oberes Schellent eil und ein flächiges Deckelelement aufweist. Das Omega-förmige, untere Schellenteil umschließt den Trag werksbalken zumindest teilweise seitlich und im unteren Be reich. Das U-förmige obere Schellenteil umschließt den Trag werksbalken 5 zumindest teilweise seitlich und im oberen Be reich .

Das Deckelelement der Schelle ist durch eine Schraub- oder Nietverbindung mit den abgewinkelten Enden des Omega-förmigen Schellenteils verbunden, wodurch die Schelle in vertikaler Richtung mit dem Tragwerksbalken 13 verspannt wird. Darüber hinaus dient das Deckelelement dem Anschluss der Antriebsein heit 4 (nicht dargestellt) .

Zusätzlich ist ein Druckstück (Zwischenlageelement) vorgesehen sein, welches das U-förmige, obere Schellenteil gegen das De ckelelement abstützt, wodurch beim Schließen der Schelle das Omega-förmige untere Schellenteil und das U-förmige, obere Schellenteil sowohl gegeneinander als auch gegen den Trag werksbalken 13 verspannt und damit die kraft- und formschlüs sige Verbindung zwischen Schelle und Tragwerksbalken 13 her stellt. Das Druckstück kann auch Bestandteil des Deckelele ments oder des U-förmigen Schellenteils sein) .

Die Schelle gemäß Fig. 9b ist somit vierteilig ausgebildet.

In Figur 9c ist eine Schelle als Befestigungsmittel 16 darge stellt, die ein Omega-förmiges, unteres Schellenteil mit beid seitig abgewinkelten Enden, ein U-förmiges oberes Schellenteil und ein Druckstück (Zwischenlageelement) aufweist.

Das Omega-förmige, untere Schellenteil umschließt den Trag werksbalken 13 zumindest teilweise seitlich und im unteren Be reich, wobei die abgewinkelten Enden des Omega-förmigen, unte ren Schellenteils einen Bereich zur Verbindung mit der An triebseinheit 4 bereit stellen .

Das U-förmige, obere Schellenteil umschließt den Tragwerksbal ken 13 zumindest teilweise seitlich und im oberen Bereich. Die abgewinkelten Enden des Omega-förmigen Schellenteils

Schelle sind durch eine Schraub- oder Nietverbindung mit der der Antriebseinheit 4 (nicht dargestellt) verbindbar, wodurch die Schelle in vertikaler Richtung mit dem Tragwerksbalken 13 verspannt wird.

Das zusätzlich vorgesehene Druckstück (Zwischenlageelement) stützt die abgewinkelten Enden des Omega-förmigen Schellen teils oberhalb des Tragwerkbalkens 13 und bewirkt beim Schlie ßen der Schelle und Montage der Antriebseinheit 3 eine Ver spannung des Omega-förmigen, unteren Schellenteils und des U- förmigen, obere Schellenteils gegen den Tragwerksbalken 13 und stellt damit die kraft- und formschlüssige Verbindung zwi schen Schelle und Tragwerksbalken 13 her. Das Druckstück kann Bestandteil des U-förmigen Schellenteils sein.

Die Schelle gemäß Fig. 9c ist somit dreiteilig ausgebildet.

Im oberen Bereich verfügen die Befestigungsmittel 16 nach den Figuren 9a bis 9c jeweils über abgewinkelte Enden zur unmit telbaren Aufnahme der Antriebseinheiten 3 (Fig. 9a, 9c), oder zur mittelbaren Aufnahme der Antriebseinheiten 4 (Fig. 9b) über das Deckelelement .

Die Antriebseinheiten 4 können mit dem abgewinkelten Enden bzw. mit dem Deckelelement verschraubt oder vernietet werden.

Die Befestigungsmittel 16 gemäß den Figuren 9a bis 9c bilden im Montagezustand jeweils einen Omega-Fiorm, d. h. ihre äußere Form entspricht in etwa dem griechischen Großbuchstaben Omega. Die Befestigungsmittel 16 sind zudem so ausgebildet, dass sie der Außenkontur der Tragwerksbalken 13 weitestgehend folgen und den Tragwerksbalken 13 seitlich und unten zumindest teil weise umfassen, so dass im Verbindungszustand ein Kraft- und Formschluss mit dem Tragwerksbalken 13 gewährleistet ist.

Die Tragwerksbalken 13 bestehen aus einem pultrudierten Hohl profil aus faserverstärktem Kunststoff, z. B. kohlefaserver- stärktem Kunststoff.

Mögliche Querschnitte mit jeweils einem längserstreckten Hohl- Profilquerschnitt zeigen die Figuren 8a bis c in Schnittdar stellung, wovon das Hohlprofil gemäß Figur 8a einen bevorzug ten ovalen Querschnitt, das Hohlprofil gemäß Figur 8b einen elliptischen und das Hohlprofil gemäß Figur 8c einen langloch förmigen Querschnitt aufweist. Die Längsseiten der Hohlprofile weisen jeweils in eine senkrechte Wirkrichtung der Antriebs einheiten 4 (nicht dargestellt) .

Das Hohlprofil der Tragwerksbalken 13 gemäß Figur 8a, 8b und 8c weist jeweils eine variable Wandstärke in Umfangsrichtung des Tragwerksbalkens 13 auf.

In Bereichen des Umfangs mit hoher Beanspruchung infolge ein wirkender Kräfte ist die Wandstärke größer als in Bereichen geringerer Beanspruchung. Beispielweise kann die Wandstärke, wie in Figur 8a, 8b, 8c ersichtlich, im Bereich der Schmalsei ten des Umfangs (oben und unten in der Darstellung gemäß Figur 8a, 8b, 8c) größer als im Bereich der Längsseiten des Umfangs sein. Weiterhin kann die Wandstärke nicht nur in Umfangsrich tung entlang des Querschnitts unterschiedlich groß sein, son dern auch entlang der Längserstreckung des Tragwerksbalkens 13 variieren. Beispielsweise kann die Wandstärke der radial von der Zentraleinheit 14 nach außen verlaufenden Tragwerksbalken 13 von außen nach innen in Richtung Zentraleinheit 14 zuneh men. Die auftretenden Belastungen können computersimuliert werden, um die erforderliche Mindestwandstärke zu berechnen.

Im Hohlprofil verlaufen Leitungen zur signaltechnischen Ver bindung sowie Energieversorgung.

Erneut bezugnehmend auf Figur 3, ist ersichtlich, dass das Flugmodul 2 Antriebseinheiten 4 aufweist, die jeweils über ei nen Propeller 6 mit einem Rotor aus zwei Rotorblätter und ei nen bürstenlosen Gleichstrommotor als Elektromotor 5 verfügen, wobei der Propeller 6 mittels des Elektromotors 5 angetrieben wird. Mittels einer Nabe des jeweiligen Propellers 6 ist die ser drehbar am Elektromotor 5 gelagert.

Optional kann eine Abdeckung, z. B. in Form eines Spinners, zur Abdichtung der Antriebseinheit 4 gegenüber Wasser und Schmutz sowie zur Verbesserung der Aerodynamik vorhanden sein. Die Propeller 6, insbesondere dessen Rotoren, weisen einen Fa serverbundwerkstoff, z. B. kohlefaserverstärkten Kunststoff, auf .

Figur 5 zeigt die Draufsicht des Flugmoduls 2 gemäß Figur 3 schematisch .

Die Antriebseinheiten 4, im Ausführungsbeispiel 18 Antriebs einheiten 4, sind in einer Ebene der Tragwerksstruktur 3 au ßerhalb der Knotenpunkte 12 in einem ersten, einem zweiten und einem dritten Ring (RI, R2, R3) mit jeweils sechs Antriebsein heiten 4 konzentrisch um die vertikale Mittelachse M des Flug moduls 2 angeordnet. Der erste, zweite und dritte Ring RI, R2, R3 weisen einen unterschiedlichen Ringdurchmesser DR1, DR2,

DR3 auf (ersichtlich auch in Figur 7) .

Die Antriebseinheiten 4 sind mittels der als Schellen ausge bildeten Befestigungsmittel 16 unmittelbar an den Tragwerks balken 13 der Tragwerksstruktur 3 befestigt.

Die Rotoren der Propeller 6 der Antriebseinheiten 4 weisen un terschiedliche Durchmesser dl, d2, d3 auf. Im Ausführungsbei spiel weisen die Rotoren der sechs Propeller 6 der Antriebs einheiten 4 des ersten (inneren) Rings RI einen ersten ein heitlichen Durchmesser dl von 1800 mm auf. Die Rotoren der sechs Propeller 6 der Antriebseinheiten 4 des zweiten Rings R2 weisen einen zweiten Durchmesser d2 auf, der im Ausführungs beispiel dem Durchmesser dl der Rotoren der Propeller 6 des inneren ersten Rings von 1800 mm entspricht. Die Rotoren der sechs Propeller 6 der Antriebseinheiten 4 des dritten Rings R3 weisen einen dritten Durchmesser d3 von 1300 mm auf (Figur 7) . Mit anderen Worten weist das Flugmodul 2 zwölf Propeller 6 mit Rotoren mit einem Durchmesser dl, d2 von 1800 mm und sechs Propeller 6 mit Rotoren mit einem Durchmesser d3 von 1300 mm auf .

Aus der Anordnung der Antriebseinheiten 4 um die vertikale Mittelachse M und der Größe der Rotoren der Propeller 6 ergibt sich nach diesem Ausführungsbeispiel ein Gesamtdurchmesser des Flugmoduls 2 von maximal 8,14 m.

In Figur 7 ist die durch die Rotoren der Propeller 6 der An triebseinheiten 4 des Flugmoduls 2 erreichbare Luftraumabde ckung dargestellt. Es zeigt sich, dass durch die beschriebene Auswahl der Rotoren der Propeller 6 eine hohe Konzentration der abdeckbaren Fläche oberhalb der Tragwerksstruktur 3 und damit eine sehr gute Luftraumabdeckung erreicht wird, obwohl lediglich zwei Rotorsorten unterschiedlichen Durchmessers ge fertigt werden müssen.

Durch die sehr gute Luftraumabdeckung wird die Leistungsfähig keit des Flugmoduls 2 und damit auch des Fluggeräts 1 verbes sert und gleichzeitig der Platzbedarf des Flugmoduls 1 beim Starten und Landen und dem Aufenthalt am Boden minimiert, was insbesondere beim Betrieb des Fluggerätes 1 in einem urbanen Umfeld vorteilhaft ist.

Die Zentraleinheit 14 des Flugmoduls 2 ist in Form einer Halb kugel aus kohlefaserverstärktem oder glasfaserverstärktem Kunststoff ausgebildet. In der Zentraleinheit 14 befindet sich die Kommunikations- und Steuerungstechnik des Flugmoduls 2. Zudem befinden sich in der Zentraleinheit 14 wiederaufladbare Akkumulatoren zur Energieversorgung der Antriebseinheiten 4 sowie weiterer elektrischer Energieverbraucher.

Optional kann in der Zentraleinheit 14 zudem ein Rettungssys tem mit einen Fallschirm zum Herausschießen untergebracht sein . Im Folgenden wird das Transportmodul 7 des Fluggeräts 1 bezug nehmend auf die Figuren 10 bis 12 näher beschrieben.

Figur 10 zeigt eine beispielhafte Darstellung des Transportmo duls 7 zur Beförderung von Personen. Das Transportmodul 7 weist eine tropfenförmig ausgebildete Beförderungskapsel 8 auf, wobei die Tropfenform im Flugzustand des Fluggeräts (sie he Figur 1) im Wesentlichen vertikal erstreckt ist. Die Trop fenform ist in der Breite reduziert, wie ebenfalls in Figur 1 und 10 sowie besonders in Figur 12 ersichtlich.

Die Beförderungskapsel 8 weist zwei gegenüberliegende Türen 18 auf, durch die die zu transportierenden Personen die Beförde rungskapsel 8 betreten und verlassen können. Die Türblätter der Türen 18 sind im Ausführungsbeispiel rund ausgebildet, können 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 8 ist vollständig geschlossen ausgebil det und verfügt über eine teilweise blickdurchlässige Hülle, so dass Personen aus der Beförderungskapsel 8 hinaus schauen können .

Optional kann die Beförderungskapsel 8 ein Lademodul mit einem oder mehreren wiederaufladbaren Energiespeichern aufweisen.

Im Inneren der Beförderungskapsel 8 sind mit Sicherheitsgurten und Airbags ausgestattete Sitze, eine Klimatisierungseinrich tung, Displays sowie eine Kommunikationseinrichtung zur Kommu nikation mit dem Flugmodul 2, anderen Fluggeräten oder einer Bodenstation angeordnet (nicht dargestellt) . Die Beförderungskapsel 8 ist mittels der Verbindungseinrich tung 9 mit einem Flugmodul 2 verbindbar. Dazu weist die Ver bindungseinrichtung 9 einen längserstreckten, rotationssymmet risch ausgebildeten Schaft 10 auf, der einen Endes an die Be förderungskapsel 8 anschließt.

Der Schaft 10 ist derart erstreckt ausgebildet, dass ein Si cherheitshöhenabstand 15 hergestellt ist.

Der Sicherheitshöhenabstand 15 ist durch die Länge des Schafts 10 bestimmt. Der Sicherheitshöhenabstand 15 bzw. die Länge des Schaftes 10 misst gemeinsam mit der Höhe der Beförderungskap sel 8 eine Höhe von beispielsweise 3 m über eine Aufstellflä che der Beförderungskapsel 3, wobei die Beförderungskapsel 8 beispielsweise eine Höhe von 2 m aufweist und der Sicherheits höhenabstand 15 bzw. die Länge des Schaftes 10 1,0 m beträgt.

Der Schaft 10 sowie die Beförderungskapsel 8 weisen einen Fa serverbundwerkstoff, z. B. einen kohlefaser- oder glasfaser verstärkten Kunststoff auf, wodurch sich das Transportmodul 7 durch eine geringe Masse bei gleichzeitig sehr guten mechani schen Eigenschaften auszeichnet.

Figur 11 zeigt das Transportmodul 7 der Figur 10 schematisch in einer Seitenansicht. Neben den in Zusammenhang mit Figur 10 beschriebenen Komponenten ist aus Figur 11 der Sicherheitshö henabstand 15 ersichtlich, der durch die Länge des Schafts 10 bestimmt ist .

Figur 12 zeigt das Transportmodul 7 der Figur 10 schematisch in einer weiteren Seitenansicht aus einer im Vergleich zur Fi gur 11 um 90 ° um die Längsachse des Schafts 10 gedrehten Per spektive .

Aus den Figuren 1 und 2 ist ersichtlich, dass das Flugmodul 2 mit dem Transportmodul 7 gekuppelt werden kann. Erkennbar ist, dass das Transportmodul 7 mit der mittig mit der Unterseite der Zentraleinheit 14 des Flugmoduls 2 gekuppelt ist. Entspre- chend ist das Transportmodul 7 mittig unterhalb des Flugmoduls 2 angeordnet .

Zur Kupplung der beiden Module dient die Kupplungseinrichtung 11, die im Ausführungsbeispiel als selbsttätige Gelenkkupplung ausgebildet ist, so dass ein automatisches An- und Abkuppeln verschiedener Transportmodule 7 an dasselbe Flugmodul 2 mög lich ist, wobei die Transportmodule 7 unterschiedlich ausge bildet sein können. Ebenso können unterschiedliche Flugmodule 2 an dasselbe Transportmodul 7 gekuppelt werden.

Die Ausbildung als Gelenkkupplung ermöglicht eine flexible Neigungsposition von Transportmodul 7 und Flugmodul 2 zueinan der. Mit anderen Worten ist mittels der Gelenkkupplung die Neigung des Flugmoduls 2 bezüglich des angekuppelten Trans portmoduls 7 variierbar. Dadurch kann eine vertikale Ausrich tung des Transportmoduls 7 auch bei einer abweichenden Aus richtung des Flugmoduls 2 während des Flugbetriebes weitestge hend beibehalten werden und der Schwerpunkt des Fluggeräts 1 auf einen beschränkten zentralen Bereich konzentriert werden, was den Komfort und die Steuer- und Regelfähigkeit des Flugge rätes 1 verbessert.

Die Kupplungseinrichtung 11 kann steuerbar ausgebildet sein, so dass eine Verbindung zwischen dem Transportmodul 7 und dem Flugmodul 2 gezielt hergestellt oder gelöst werden kann.

Das Flugmodul 2 und das Transportmodul 7 können systemintern miteinander kommunizieren. Beispielsweise kann das Transport modul 7 eine Statusmeldung über den Beladungs- und/oder Zu stiegsstatus oder über die Lage in einer Start- und Landesta tion abgeben. Sowohl das Flugmodul 2 als auch das Transportmo dul 7 können eine Statusmeldung bei erfolgreichem Kupplungs vorgang abgeben. Zudem besteht die Möglichkeit, dass das Flug modul 2 Informationen, z. B. über den Flugzustand, die Reise zeit, das Wetter etc., bereitstellt, welche den Personen im Transportmodul 7 kommuniziert werden können, z. B. mittels An zeige auf einem Display in der Beförderungskapsel 8.

Figur 13 zeigt ein Transportmodul 7, welches eine Luftleitein richtung 19 aufweist. Diese ist flügelartig, als senkrecht orientierte, ebene Platte ausgebildet und auf einer der Reise flugrichtung des Fluggerätes 1, insbesondere des Transportmo duls 7, entgegengesetzten Rückseite des Transportmoduls 7 an gebracht (Figur 13: Flugrichtung des Fluggerätes 1 liegt in der Bildebene, das Fluggerät 1 bewegt sich nach rechts) . Die Luftleiteinrichtung 19 fungiert als Leitwerk, welches das Transportmodul 7 während des Fluges des Fluggerätes 1 in stabiler Lage gegenüber seiner Hoch- bzw. Längsachse hält.

Die Luftleiteinrichtung 19 kann stationär oder drehbeweglich am Transportmodul 7 befestigt sein. Zudem kann die Position der Luftleiteinrichtung 19 gegenüber dem Transportmodul 7 ver fahrbar sein, z.B. linear weiter aus- oder eingefahren werden.

Es können weitere Luftleiteinrichtungen 19 angebracht sein, um weitere Stabilisierungseffekte oder Verbesserungen in der Luftströmung am Transportmodul 7 zu bewirken.

Figur 14 zeigt ein Transportmodul 7 mit zwei weiteren Luft leiteinrichtungen 19, welche als Auftriebshilfe zur Erzeugung eines zusätzlichen Auftriebs des Fluggerätes 1 während des Reisefluges (Vorwärtsfluges) des Fluggerätes 1 dienen.

Die Luftleiteinrichtungen 19 weisen jeweils einen Flügel auf, der plattenförmig oder leicht gewölbt ausgebildet ist, wobei die Plattenebene in Flugrichtung des Fluggerätes 1, insbeson dere in Flugrichtung des Transportmoduls 7 (Figur 14: Flug richtung des Fluggerätes 1 liegt senkrecht zur Bildebene) , er streckt ist, so dass in Fig. 14 nur ein als Linie angedeuteter Querschnitt der flachen Flügel ersichtlich ist.

Die Luftleiteinrichtungen 19 können mit Hilfe von zwei Befes tigungsbügeln 20 im unteren Bereich der Beförderungskapsel 8 befestigt sein, wobei die Befestigungsbügel 20 an der Beförde rungskapsel 8 und die Flügel 19 an je einem Befestigungsbügel 20 drehbar gelagert ausgebildet sein können. Die Befestigungs bügel 20 können der Form des unteren Bereiches der Beförde rungskapsel 8 folgen. Hiermit können die Luftleiteinrichtungen 19 eng an die Beförderungskapsel 8 angeklappt und im Bedarfs fall weit von dieser abgeklappt werden (Figur 14: Punktlinie mit Doppelpfeil) .

Bei Start und Landung des Fluggerätes werden die Flügel 19 an die Beförderungskapsel 8 angeklappt, um möglichst keine nega tive Beeinflussung des Luftstromes zu generieren. Während des Reisefluges (Vorwärtsfluges) des Fluggerätes 1 mit dem ange koppelten Transportmodul 7 können die Flügel 19 ausgeklappt werden und helfen aufgrund ihres aerodynamischen Auftriebes, das Transportmodul 7 zu tragen, so dass das Flugmodul 2 weni ger Tragarbeit leisten muss und somit mehr Leistung für den Vorwärtsflug aufbringen kann.

Vorzugsweise sind die Flügel 19 im unteren Bereich des Trans portmoduls 7 angeordnet, da hier die Beeinflussung durch den Abstrom der Propeller 6 des Flugmoduls 2 am geringsten ist.

Figur 15 zeigt ein Flugmodul 2 mit vier Luftleiteinrichtungen 19, welche ebenfalls als Auftriebsmittel fungieren. Die Luft leiteinrichtungen 19 weisen flächige Flügel 19 auf. Sie können an den Tragwerksbalken 13 der Tragwerksstruktur 3 des Flugmo duls 2 oder an den Verbindungsstücken zur Verbindung der Trag werksbalken 13 der Tragwerksstruktur 3 befestigt werden. Sie können drehbar gelagert ausgebildet sein, so dass die Luft leiteinrichtungen 19 an die Tragwerksstruktur 3 angeklappt und von dieser abgeklappt werden können (Punktlinie mit Doppel pfeil) .

Die Luftleiteinrichtungen 19 weisen jeweils einen flächigen Flügel 19 auf, der zum Beispiel auch um seine Längsachse dreh bar gelagert ist. Bei entsprechend schnellem Vorwärtsflug in gezeigter Flugrich tung werden die Flügel ausgeklappt und unterstützen die Pro peller 6 der Antriebseinheiten 4 (hier nicht sichtbar) dabei, einen zusätzlichen Auftrieb des Fluggerätes 1 zu erzeugen.

Zusätzlich können die Flügel um ihre Längsachse gedreht wer den, um den Anstellwinkel gegenüber der Luftströmung zu verän dern und damit den Auftrieb anzupassen.

Vorzugsweise sind die Flügel im oberen oder seitlichen Bereich der Tragwerksstruktur 3 des Flugmoduls 2 an den Tragwerksbal ken 13 angeordnet, da hier die Beeinflussung durch den Abstrom der Propeller 6 am geringsten ist.

Alle Lufteinrichtungen 19 der Ausführungen nach den Figuren 13 bis 15 können in ihrer Ausrichtung zur Beförderungskapsel 8 des Transportmoduls 7 bzw. zur Tragwerkstruktur 3 des Flugmo duls 2 steuerbar einstellbar ausgebildet sein, so dass die Funktion während des Flugbetriebes optimal an die Strömungs verhältnisse etc. angepasst werden kann.

Figur 16 zeigt ein Fluggerät 1 in einer Seitenansicht mit ei nem in Flugrichtung nach unten geneigtem Flugmodul 2 mit einem Neigungswinkel von ungefähr 75°. Der Neigungswinkel wird von der Ebene E der Tragwerksstruktur 3 und der senkrecht ver laufenden Schwerkraftlinie S, die in der Darstellung der Fig. 16 der vertikal verlaufenden Längsachse des Schafts 10 ent spricht, eingeschlossen. Die Lage der Mittelachse des Flugmo duls 2 weicht hierbei von der senkrecht verlaufenden Schwer kraftlinie S ab.

Eine solcher Neigungswinkel des Flugmoduls kann beispiels weise während des Beschleunigens des Fluggeräts 1 eingestellt werden, wobei eine komfortable, vertikale Ausrichtung zur Be förderungskapsel 8 des Transportmoduls 7 beibehalten ist.

Die Figur 16 zeigt zudem zwei der vier Luftleiteinrichtungen 19 des Flugmoduls 2, die wie in der Draufsicht gemäß Figur 15 dargestellt, an der Tragwerkstruktur des Flugmoduls 2 angeord net sind. Die Luftleiteinrichtungen 19 sind gegenüber der Ebe ne E der Tragwerksstruktur 3 mit einem Anstellwinkel ß von un gefähr 150° angestellt. Der Anstellwinkel ß wird von der Ebene E der Tragwerksstruktur 3 und der mittleren Querschnittsebene der Luftleiteinrichtung 19 eingeschlossen.

In einer Bremssituation (nicht dargestellt) können die Neigung des Flugmoduls 2 gegenüber der Schwerkraftlinie S sowie die Anstellung der Luftleiteinrichtungen 19 entgegengesetzt erfol gen, so dass sich beispielsweise ein Neigungswinkel von un gefähr 105° und der Anstellwinkel ß von ungefähr 235° ergeben können .

Hinsichtlich der weiteren Elemente des Fluggeräts 1 der Figur 16 wird auf die vorherigen Erläuterungen verwiesen.

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, die die Kompo nenten A, B und/oder C, enthält, kann die Beziehung die Kompo nenten A alleine; B alleine; C alleine; A und B in Kombinati on; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B, und C in Kombination enthalten.

Bezugszeichenliste

1 Fluggerät

2 Flugmodul

3 Tragwerks _S truktur

4 Antriebseinheit

5 Elektromotor

6 Propeller

7 Transportmodul

8 Beförderungskapsel

9 Verbindungseinrichtung

10 Schaft

11 Kupplungseinrichtung

12 Knotenpunkt

13 Tragwerksbalken

14 Zentraleinheit

15 Sicherheitshöhenabstand

16 Befestigungsmittel

17 Verbindungsstück

18 Tür

19 Luftleiteinrichtung

20 Befestigungsbügel

RI, R2, R3 erster, zweiter, dritter Ring dl, d2, d3 Durchmesser des Rotors

DR1 , DR2, DR3 Durchmesser des Rings

M Mittelachse des Flugmoduls

E Ebene der Tragwerksstruktur

S Schwerkraftlinie

Neigungswinkel

ß Anstellwinkel