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Patent Searching and Data


Title:
PROPULSION SYSTEM FOR AN AIRCRAFT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/050140
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a propulsion system comprising at least two independent internal combustion engines (4, 5) which are positioned directly next to each other and synchronized and which each act on a common drive shaft (9). Means are provided for in each separate propulsion connection (4 to 9 or 5 to 9) which cut said connection when there is a significant drop in power (rated breaking points, automatic decoupling).

Inventors:
FRICK ALEXANDER (CH)
Application Number:
PCT/CH1999/000109
Publication Date:
October 07, 1999
Filing Date:
March 09, 1999
Export Citation:
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Assignee:
FRICK AEROTECH AG (LI)
FRICK ALEXANDER (CH)
International Classes:
B60K5/08; B64C1/00; B64D27/00; B64D35/08; (IPC1-7): B64C1/00
Foreign References:
US1664399A1928-04-03
FR465209A1914-04-10
US2505853A1950-05-02
US4829850A1989-05-16
US4177693A1979-12-11
Other References:
"Overrunning clutches parcel out power", MACHINE DESIGN, 6 June 1963 (1963-06-06), XP002075890
Attorney, Agent or Firm:
TROESCH SCHEIDEGGER WERNER AG (Siewerdtstrasse 95 Postfach Zürich, CH)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Antriebssystem für ein Fluggerät, insbesondere ein Flugge rät, welches durch von einem Flügelradkompressor erzeugte Luft ströme im Flug gehalten wird, mit einer Antriebsmotoranordnung und Übertragungsmitteln an die Auftrieb/Vortriebaggregate des Fluggerätes, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoran ordnung mindestens zwei voneinander unabhängige, miteinander synchronisierte Motoren mit jeweils gleicher oder ähnlicher Leistung umfasst, von denen jeder auf eine gemeinsame Antriebs welle der Auftrieb/Vortriebaggregate wirkt, und dass Mittel vorgesehen sind, um bei Ausfall eines beliebigen der beiden Mo toren dessen Antriebsverbindung mit der gemeinsamen Antriebs welle zu unterbrechen.
2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbruchmittel in jeder der Antriebsverbindungen zwischen den unabhängigen Motoren und der gemeinsamen Antriebs welle aus einer Sollbruchstelle in der Antriebsverbindung be stehen.
3. Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbruchmittel in jeder der Antriebsverbindungen zwischen den unabhängigen Motoren und der gemeinsamen Antriebs welle aus einer vorzugsweise selbsttätig wirkenden Kupplung in der Antriebsverbindung bestehen.
4. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die unabhängigen Motoren Verbrennungsmoto ren sind, von denen bei Ausfall eines Motors der Betrieb der übrigen Motoren ausreicht, um mit dem Fluggerät weiterzufliegen oder zumindest eine sanfte Landung durchzuführen.
5. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die unabhängigen Motoren von identischer Bauart sind.
Description:
Antriebssystem für ein Fluggerät Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Fluggerät, insbesondere ein Fluggerät, welches durch von einem Flügelradkompressor erzeugte Luftströme im Flug gehalten wird, mit einer Antriebsmotoranordnung und Übertragungsmitteln an die Auftrieb-/Vortriebaggregate des Fluggerätes.

Beim Antrieb von Fluggeräten werden an den bzw. die Motoren höchste Anforderungen bezüglich Betriebssicherheit gestellt.

Das Problem kann z. B. dadurch gelöst werden, dass zwei völlig unabhängige Motoren eingesetzt werden. Aus Gewichtsgründen kam das bis heute nur für grössere Leistungen in Frage.

Bei Antriebssystemen mit nur einem Verbrennungsmotor wird eine relativ aufwendige Doppelzündung verlangt, welche jedoch nur gegen gewisse Störungen im Zündungssystem wirksam ist.

Bei einmotorigen Antriebssystemen ist ein merklicher Leistungs- abfall praktisch gleichbedeutend mit Totalausfall.

I Für VTOL-Fluggeräte, insbesondere mittels Luft-bzw. Gasströmen im Flug gehaltene Fluggeräte kleinerer Abmessungen, kam bisher nur ein einzelner Motor für den Antrieb in Frage. Ein Motoraus- fall war auch hier gleichbedeutend mit Totalausfall und damit Absturz. Auch hier stand aus Gewichtsgründen und insbesondere Kostengründen die Lösung mit zwei separaten Motoren nicht zur Diskussion.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nun, ein Antriebssy- stem zu schaffen, welches die bisherigen Probleme vermeiden konnte.

Bei einem Antriebssystem der eingangs definierten Art konnte die gestellte Aufgabe erfindungsgemäss durch die Merkmale ge- mäss dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gelöst werden.

Besondere Ausführungsformen des erfindungsgemässen Antriebssy- stems sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Die erfindungsgemässe Lösung hat überraschenderweise gezeigt, dass mit dem neuen Konzept im Vergleich zu einmotorigen Flugge- räten die Sicherheit wesentlich erhöht werden kann, ohne dass dabei die Kosten untragbar hoch werden. Dank dem erfindungsge- mäss ausgebildeten Antriebssystem kann die Grosse des einzelnen Motors so gewählt werden, dass beide resp. alle Motoren zusam- men die geforderte Gesamtleistung ergeben. Die Kosten für sol- che Motoren würden trotzdem sehr hoch ausfallen, wenn diese nur für Fluggeräte gebaut würden. Da sich der einzelne Motor aber auch für andere Zwecke (z. B. Antrieb kleiner Motorfahrzeu- ge, wie Motorräder) eignet, lassen sich Stückzahlen produzie- ren, welche die Kosten für den einzelnen Motor unerwartet tief halten.

Das erfindungsgemässe Antriebssystem eignet sich für kleinere Fluggeräte, bei welchen aus Gewichts-und Kostengründen zwei konventionelle Motoren nicht in Frage kommen und durch zwei oder mehrere unabhängige leichte Motoren, die direkt nebenein- ander angeordnet, mechanisch miteinander synchronisiert auf ei- ne gemeinsame Antriebswelle wirken, ersetzt werden. Wesentlich dabei ist die zwangsläufige bzw. automatische Abkopplung eines gegebenenfalls ausfallenden Motors von der gemeinsamen An- triebswelle. Zumindest ein für eine Notlandung ausreichender Weiterflug ist nach Abkopplung des ausfallenden Motors gewähr- leistet. Dies ist möglich, weil die Leistung des verbleibenden

Motors nicht durch Verluste durch den nicht mehr betriebstüch- tigen Motor beeinträchtigt wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch etwas näher erläutert.

Es zeigt : Fig. 1 eine Seitenansicht, rein schematisch, eines erfindungs- gemässen Antriebssystems und Fig. 2 eine Ansicht von unten auf die Anordnung nach Fig. 1.

Das in der Zeichnung gezeigte erfindungsgemässe Antriebssystem eignet sich für kleine VTOL-Fluggeräte bzw. Triebwerke, für welche bisher aus Gewichts-und Kostengründen zwei separate Triebwerke nicht in Frage kamen.

Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Antriebssystem dient dem An- trieb eines Flügelradkompressors 1 mit Luftkanal 2 (Teil eines Schubrohrsystems) für leichte VTOL-Fluggeräte. Für den Antrieb des Flügelrades 3 sind zwei kleine Verbrennungsmotoren 4 und 5 vorgesehen, welche über eine mechanische Verbindung, z. B. Zahn- riemen 6, miteinander synchronisiert sind. Jeder der beiden Verbrennungsmotoren 4,5 weist für den angestrebten Zweck ge- ringe Gesamtabmessungen auf (z. B. ca. 500 x 250 x 300 mm). Die unmittelbar nebeneinander angeordneten Motoren 4,5 weisen ei- nen identischen Aufbau und gleiche Leistung auf. Die Motoren 4, 5 treiben aber jeweils eine eigene Antriebsverbindung 7,8 (z. B. Zahnriemen) eine gemeinsame Antriebswelle 9 für den Kom- pressor 1 an (der Antrieb kann von der Welle 9 z. B. aber einen Riementrieb 10 auf die Welle 11 des Flügelrades 3 erfolgen).

Die Leistung der beiden Motoren 4,5 ist so ausgelegt, dass da- mit der Flugbetrieb möglich ist. Sollte einer der beiden Moto- ren 4,5 ausfallen, genügt die Leistung des zweiten Motors zu- mindest für eine Notlandung.

Damit dies aber bei der beschränkten Leistung der Motoren 4,5 gewährleistet ist, muss bei Ausfall eines Motors dessen An- triebsverbindung zur gemeinsamen Antriebswelle 9 des Auftrieb- /Vortriebaggregates (Kompressor 1) unterbrochen werden, so dass der arbeitende Motor nicht zusätzlich Leistung verliert, um den nicht mehr betriebstüchtigen Motor"mitzubetreiben".

Der Unterbruch der Antriebsverbindungen zwischen den Motoren 4, 5 und der Welle 9 kann über Sollbruchstellen in einem Verbin- dungsglied, automatische Kupplungen und dergleichen erfolgen (an irgendeiner Stelle zwischen Motorausgang und Eingriff auf die Welle 9).

Der Unterbruch der Antriebsverbindung erfolgt automatisch, z. B. bei Auftreten einer Bremskraft (drehmomentabhängige Steuerung) in der Verbindung.