Die vorliegende Erfindung betrifft ein senkrecht startendes Luftfahrzeug, vorzugsweise unbemanntes Fluggerät (UAV), Drohne und/oder unbemanntes Flugsystem (UAS), nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Das Luftfahrzeug startet hierbei mit im Wesentlichen horizontal ausgerichtetem starrem Tragflügel; nach Erreichen der vorgesehenen Flughöhe fliegt es ohne Drehen, Kippen oder Schwenken des Luftfahrzeugrumpfes in Horizontalrichtung.

Ein derartiges Luftfahrzeug ist aus der EP 2 776 315 B1 bekannt. Bei diesem sind vier Propeller (dort Rotoren genannt) in einer H-förmigen Anordnung bezüglich der Längsachse des Luftfahrzeugs am Tragflügel angeordnet. Es sind demnach zwei Propeller vor und zwei Propeller hinter dem Tragflügel angeordnet. Die vier Propeller sind allesamt in der Senkrechtstartposition nach oben verschwenkt, d.h. ihre Motorachsen verlaufen im Wesentlichen in Vertikalrichtung. Im Horizontalflug hingegen sind die Propeller um ca. 90° nach vorne bzw. hinten geschwenkt. In dieser Flugstellung verlaufen die Motorachsen im Wesentlichen parallel zur Flügelebene und die Propeller, welche im Horizontalflug allesamt für den Vortrieb sorgen, sind dementsprechend senkrecht zum Tragflügel angeordnet.

Der Massenschwerpunkt des bekannten Luftfahrzeugs fällt sowohl beim Starten als auch beim Landen sowie in Schwebeflug-nahen Zuständen mit dem Auftriebsschwerpunkt des Schubes der vier Propeller zusammen. Hierbei sind die Abstände der Motor- bzw. Propellerachsen gleichmäßig zum Schwerpunkt verteilt, sodass alle Antriebe etwa die gleiche Last tragen.

Ein Nachteil des bekannten Luftfahrzeugs besteht darin, dass seine Leistungsausbeute und damit insbesondere seine Reichweite noch Optimierungspotential aufweisen. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Luftfahrzeug mit verbesserten Flug- und Leistungseigenschaften zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die hinteren oder die vorderen Antriebe zur Erbringung von mehr als 50% der Schwebeflugschubkraft und weniger als 50% der Vortriebskraft im Horizontalflug angeordnet und ausgelegt sind. Demgegenüber sind die vorderen bzw. die hinteren Antriebe zur Erbringung von weniger als 50% der Schwebeflugschubkraft und mehr als 50% der Vortriebskraft im Horizontalflug angeordnet und ausgelegt. Der Kern der Erfindung liegt hierbei in der asymmetrischen Aufgabenverteilung der vorderen und der hinteren Antriebe. Die beiden Antriebsgruppen - einerseits der oder die vorderen und andererseits der oder die hinteren Antriebe - übernehmen jeweils unterschiedliche Hauptaufgaben, nämlich zum einen den Schwebemodus und zum anderen den Reise- bzw. Horizontalflugmodus. Durch diese Aufgabenfokussierung kann jede der beiden Antriebsgruppen - einerseits die hinteren Antriebe und andererseits die vorderen Antriebe - hinsichtlich ihrer jeweiligen primären Aufgabe angeordnet und ausgelegt werden.

Wenn im Rahmen der vorliegenden Beschreibung die Rede ist von den„vorderen Antrieben" bzw. den„hinteren Antrieben" sollen damit auch jeweils Ausführungsformen mit nur einem vorderen Antrieb bzw. einem hinteren Antrieb mitumfasst sein.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung liegt demnach darin, dass die vorderen und die hinteren Antriebe jeweils optimal auf ihre eigentlichen Aufgaben ausgelegt werden können. Die einen - entweder die hinteren oder die vorderen - Antriebe sind überwiegend für das Schweben, also insbesondere das Starten und Landen, zuständig, während die anderen - also entweder die vorderen oder die hinteren Antriebe - überwiegend für den Vortrieb sorgen. Durch diese Spezialisierung kann sowohl ein besseres Schweben als auch ein schnellerer und/oder effizienterer Reiseflug in Horizontalrichtung realisiert werden.

Die Auslegung der Antriebe wird besonders bevorzugt durch den Durchmesser der zughörigen Propeller und/oder durch deren Steigung bestimmt. Ein Luftfahrzeug braucht im Horizontalflug nur relativ wenig Schub, um die Flughöhe zu halten. Der Schub wird hierbei bei hoher Anströmgeschwindigkeit am Propeller erzeugt. Beim Schweben hingegen, d.h. insbesondere beim Starten und Landen, wird eine um ein Vielfaches höhere Schubkraft benötigt. Die Schubkraft liegt beispielsweise um den Faktor 15 bis 20 höher als im Horizontalflug, wobei allerdings die Anströmgeschwindigkeit sehr klein ist.

Dementsprechend benötigt ein primär für den Horizontalflug ausgelegter Propeller ein deutlich kleineres Verhältnis von Durchmesser pro Steigung bzw. deutlich kleineren Quotienten aus Durchmesser geteilt durch Steigung als ein Propeller, der primär für den Standschub beim Schweben ausgelegt ist. Dieser besagte Quotient des oder der letztgenannten Propeller ist vorzugsweise um mindestens 25% größer, beispielsweise um mindestens 50% größer, weiter bevorzugt um mehr als 100% größer, beispielsweise um 150% oder 200% größer, als bei dem oder den erstgenannten Propellern.

Insbesondere eine Ausgestaltung mit zwei hinteren und zwei vorderen Antrieben hat sich als vorteilhaft erwiesen, da mit diesen vier Antrieben die gewünschten optimierten Flugeigenschaften bei günstigem Preis, einfacher Handhabung und geringer Störungsanfälligkeit erreicht werden können.

Gemäß zweier Alternativen sind zwei hintere Antriebe und ein vorderer Antrieb, oder ein hinterer Antrieb und zwei vordere Antriebe vorgesehen. Auch mit solchen Konstellationen ist es prinzipiell möglich, die erfindungsgemäße asymmetrische Verteilung des Aufbringens der Schwebeflugschubkraft und der Vortriebskraft im Horizontalf lug zu realisieren. Besonders bevorzugt ist der Massenschwerpunkt des Luftfahrzeugs außermittig in Bezug auf die vorderen und die hinteren Propeller angeordnet.

Hiermit können die verschiedenen Hauptfunktionen der vorderen und der hinteren Antriebe, also einerseits das Schweben (insbesondere das Starten und Landen) und andererseits der Reiseflug, weiter optimiert werden.

Bei einer diesbezüglich vorteilhaften Ausgestaltung ist der Massenschwerpunkt des Luftfahrzeugs näher an denjenigen Antrieben angeordnet, welche die höhere Schwebeflugschubkraft aufbringen. Vorzugsweise sind die entsprechenden Hebelarme um mindestens 5% und besonders bevorzugt um mindestens 10%, beispielsweise um mehr als 15% oder 20% oder sogar um mehr als 25% oder 30%, kürzer als die Hebelarme derjenigen Antriebe, welche die geringere (bis gar keine) Schwebeflug kraft aufbringen. Aufgrund des kürzeren Hebelarms in Bezug auf die hauptsächlich für den Schwebeflug zuständigen Antriebe können diese einen größeren Massenanteil anheben. Sind dies beispielsweise die hinteren Antriebe, ist der Massenschwerpunkt näher an den hinteren Antrieben als den vorderen Antrieben angeordnet. Durch die Verlagerung des Massenschwerpunkts zu den hinteren Propellern wird mehr als 50% der Masse von den hinteren Antrieben angehoben, wobei die vorderen Antriebe entlastet werden. Diese können daher besser für ihre Aufgabe, nämlich den Vortrieb im Horizontalflug, ausgelegt werden. Somit kann die Schwebeflugschubkraft auf die hinteren Antriebe konzentriert werden, da die vorderen Antriebe hierzu lediglich einen relativ kleineren Teil beitragen. Entsprechendes gilt für den entgegengesetzten Fall, nämlich wenn die vorderen Antriebe den Hauptanteil der Masse des Luftfahrzeugs anheben, während die hinteren Antriebe überwiegend (oder vollständig) den Hauptanteil des Vortriebs übernehmen.

Je größer die Verschiebung des Massenschwerpunktes zu dem Hauptanteil der Schwebeflugschubkraft übernehmenden Antriebe ist, desto mehr Masse kann auf diese Antriebe verschoben werden und desto weiter können die anderen Antriebe für den Horizontalflug optimiert werden. Hierbei ist es be- sonders bevorzugt, wenn die für den Hauptanteil der Vortriebskraft verantwortlichen Antriebe nur zu einem kleinen Teil zum Schweben beitragen, beispielsweise zwischen 10% und 20%.

Es ist zu erwähnen, dass es grundsätzlich auch möglich ist, ohne die vorbeschriebene Verschiebung des Massenschwerpunktes die vorderen (bzw. die hinteren) Antriebe auf den Horizontalflug auszulegen und die hinteren (bzw. die vorderen) auf das Schweben. In diesem Fall müssten die hinteren und die vorderen Antrieben unterschiedlich hinsichtlich ihrer jeweiligen Hauptaufgabe (Schweben bzw. Horizontalflug) ausgelegt sein. Jedoch bleibt in diesem Fall der Nachteil bestehen, dass der für den Horizontalflug optimierte Antrieb auch weiterhin einen großen Anteil der Schwebeflugschubkraft erzeugen muss und so die Effizienz beim Schwebeflug leidet. Es würde also ein Kompromiss bei der Auslegung der Antriebe eingegangen werden müssen.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die hinteren oder die vorderen Antriebe zur Erbringung von mehr als 55%, vorzugsweise von mehr als 60%, der Schwebeflugschubkraft ausgelegt sind, während die vorderen bzw. die hinteren Antriebe zur Erbringung von weniger als 45%, vorzugsweise weniger als 40%, der Schwebeflugschubkraft ausgelegt sind. Dies ist gleichbedeutend damit, dass die hinteren bzw. die vorderen Antriebe mehr als 55%, vorzugsweise mehr als 60% der Masse, und die vorderen bzw. die hinteren Antriebe weniger als 45%, vorzugsweise weniger als 40% der Masse, anheben. Bei bestimmten Ausführungsformen ist demnach eine größere Asymmetrie hinsichtlich der Verteilung der Schwebeflugschubkräfte vorteilhaft.

Diese Asymmetrie kann auch so weit ausgebaut werden, dass die hinteren oder die vorderen Antriebe zur Erbringung von mehr als 65%, vorzugsweise von mehr als 70%, der Schwebeflugschubkraft (d.h. Anheben von mehr 65% bzw. 70% der Masse) ausgelegt sind, während die vorderen bzw. die hinteren Antriebe zur Erbringung von weniger als 35%, vorzugsweise weniger als 30%, der Schwebeflugschubkraft (d.h. Anheben von weniger als 35% bzw. 30% der Masse) ausgelegt sind.

Auch sind Ausführungen des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugs möglich, bei denen der oder die besagten hinteren oder vorderen Antriebe zur Erbringung von mehr als 80%, beispielsweise von mehr als 90%, der Schwebeflugschubkraft ausgelegt sind, während der oder die besagten vorderen bzw. hinteren Antriebe zur Erbringung von weniger als 20%, beispielsweise weniger als 10%, der Schwebeflugschubkraft ausgelegt sind. Im Extremfall kann sogar die gesamte Schwebeflugleistung durch z.B. die hinteren oder die vorderen Antriebe erbracht werden, während dann die vorderen bzw. hinteren Antriebe lediglich zur Stabilisierung dienen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugs tragen die vorderen und die hinteren Antriebe sowohl zur Erbringung der zum Schweben des Luftfahrzeugs notwendigen Schwebeflugschubkraft als auch zur Erbringung der Vortriebskraft im Horizontalflug bei.

Bei einer Alternative des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugs tragen ebenfalls die vorderen und die hinteren Antriebe zur Erbringung der zum Schweben des Luftfahrzeugs notwendigen Schwebeflugschubkraft bei. Allerdings übernimmt dann lediglich ein Teil dieser Antriebe die Vortriebskraft im Horizontalflug, während der andere Teil der Antriebe abgeschaltet ist.

Vorzugsweise sind alle Antriebe mittels jeweils eines Schwenkmechanismus zwischen einer Senkrechtstartposition für den Schwebeflug und eine Horizontalflugposition für den Reiseflug verschwenkbar. Somit können alle Antriebe einerseits zum Starten und Landen, allgemein dem Schweben, eingesetzt werden (wenn auch unterschiedlich ausgelegt), andererseits sind sie für den Vortrieb im Reiseflug einsetzbar bzw., wenn sie nicht zu diesem Zweck eingesetzt werden, in eine aerodynamische Position verschwenkt werden. Gemäß einer Alternative sind nur diejenigen Antriebe mittels jeweils eines Schwenkmechanismus zwischen einer Senkrechtstartposition für den

Schwebeflug und eine Horizontalflugposition für den Reise- bzw. Horizontalflug verschwenkbar, welche zum Vortrieb im Horizontalflug beitragen.

Vorzugsweise sind alle Antriebe an dem Tragflügel angeordnet. Diese Anordnung ist relativ einfach zu realisieren. Zudem können mehrere hintere und mehrere vordere Antriebe günstig in Querrichtung des Luftfahrzeugs verteilt werden. Bei vier Antrieben bietet sich eine X- oder H-förmige Anordnung an.

Bevorzugt weisen die hinteren Propeller im Schwebeflug nach unten und schwenken für den Horizontalflug nach hinten gegen die Flugrichtung, vorzugsweise um 75° bis 105°, besonders bevorzugt um 85° bis 95°. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die vorderen Propeller im Schwebeflug nach oben weisen und für den Horizontalflug um 90° nach vorne in Flugrichtung schwenken, vorzugsweise um 75° bis 105°, besonders bevorzugt um 85° bis 95°. Auch ist die Konstellation möglich, dass im Schwebeflug sowohl die vorderen als auch die hinteren Propeller nach oben geschwenkt sind, während die hinteren im Horizontalflug nach hinten und die vorderen nach vorne geschwenkt werden.

Besonders bevorzugt sind die hinteren oder vorderen Propeller für den Horizontalflug anklappbar bzw. zusammenklappbar ausgebildet. Diese Ausgestaltung verhilft zu einer verbesserten Aerodynamik und Akustik im Reiseflug. Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit und Reichweite des Luftfahrzeugs erhöht bei gleichzeitig geringerer Geräuschentwicklung.

Vorzugsweise sind diejenigen Propeller anklappbar ausgebildet, deren zugehörigen Antriebe so angeordnet und ausgelegt sind, dass sie mehr als 50% der Schwebeflugschubkraft erbringen. Bei einer dementsprechenden Ausgestaltung ist es besonders vorteilhaft, wenn die hinteren Propeller im Horizontalflug entgegen der Flugrichtung anklappbar ausgebildet sind, vorzugsweise aufgrund der Einwirkung der Windkräfte bzw. des Fahrtwindes.

Besonders bevorzugt ist eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Motoren dergestalt vorgesehen, dass das Luftfahrzeug automatisch in einem stabilen Schwebeflug haltbar ist. Die Steuerung für die Antriebe, die Propeller, die Querruder usw. mittels der Steuereinrichtung kann manuell, halbautomatisch oder automatisch erfolgen. Insbesondere der Übergang zwischen den beiden Flugzugzustanden (vorzugsweise Schweben mit eingeschalteten vorderen und hinteren Antrieben - Horizontalfliegen nur mit vorzugsweise den vorderen Antrieben) kann entweder manuell oder automatisiert realisiert werden. Dann werden vorzugsweise insbesondere die Propellerdrehzahlen angepasst.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes

Luftfahrzeug im Schwebezustand;

Fig. 2 das Luftfahrzeug gemäß der Fig. 1 im Schwebezustand, von der Seite gesehen;

Fig. 3 eine perspektivische Draufsicht auf das Luftfahrzeug gemäß der Fig. 1 und 2, nun im Horizontalflug;

Fig. 4 das Luftfahrzeug gemäß der Fig. 3 im Horizontalflug, von der

Seite gesehen; Fig. 5-7 Seitenansichten nur des Tragflügels und der daran befestigten Gondeln des Luftfahrzeugs gemäß der Fig. 1 - 4 mit jeweils verschiedenen Schwenkpositionen der Antriebe;

Fig. 8 eine Draufsicht auf das Luftfahrzeug der Fig. 1 - 7 mit eingezeichnetem Massenschwerpunkt, und

Fig. 9 eine Draufsicht auf einen vorderen und einen hinteren Antrieb, verbunden durch die jeweils zugehörigen Gondeln, mit eingezeichneter Schwerachse.

In den Fig. 1 und 2 ist in perspektivischer Draufsicht und in Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Luftfahrzeug im Schwebezustand dargestellt. Das Luftfahrzeug 1 weist einen langgestreckten Luftfahrzeugrumpf 2 mit einem Heck 3 und einer Nase 4 auf. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Luftfahrzeugrumpf 2 einteilig ausgebildet; er kann aber auch aus mehreren Teilen bestehen, beispielsweise zwei in Längsrichtung des Luftfahrzeugs 1 nebeneinander verlaufenden Rumpfteilen. Der hintere Teil des Rumpfes 2 ist als Leitwerksträger 6 mit einem relativ kleinen Durchmesser ausgeführt, an dessen zum Heck 3 gewandten Ende ein V-Leitwerk 7 mit Höhenrudern 7a angeordnet ist.

Im vorderen Bereich des Luftfahrzeugs 1 ist ein sich quer zum Luftfahrzeugrumpf erstreckender Tragflügel 5 angeordnet. Der Tragflügel 5 weist ausgehend von der Längsachse des Luftfahrzeugs 1 zunächst eine nach vorn zeigende negative Flügelpfeilung auf, während er anschließend zu den Flügelenden eine nach hinten zeigende, positive Flügelpfeilung besitzt. An der Hinterkante des Tragflügels 5 sind Querruder 8a, 8b vorgesehen. Weiterhin sind unterhalb jeder Tragflügelhälfte sowie unterhalb der Nase 4 Standkufen 9a, 9b vorgesehen. Diese drei Standkufen 9a, 9b bilden das Fahrwerk des Luftfahrzeugs 1 . An dem Tragflügel 5 sind zudem zwei Paare von Antrieben 1 1 , 16 symmetrisch zur Längsachse des Luftfahrzeugs 1 angeordnet. Jede der beiden Tragflügelhälften weist hierbei einen hinteren Antrieb 1 1 und einen vorderen Antrieb 16 auf, wobei jeweils zwei dieser Antriebe 1 1 , 16 in Längsrichtung des Luftfahrzeugs 1 hintereinander liegen. Die Antriebe 1 1 , 16 sind jeweils an einer hinteren bzw. vorderen Gondel 10 bzw. 15 angeordnet, wobei die Gondeln 10, 15 ineinander übergehen, d.h. einstückig ausgebildet sind. Die hinteren Gondeln 10 sind in Richtung des Hecks 3 leicht aufwärts geschwungen ausgebildet, während die vorderen Gondeln 15 im Wesentlichen horizontal verlaufen.

Am freien Ende jeder hinteren Gondel 10 ist ein hinterer Antrieb 1 1

schwenkbar mittels eines Schwenkgelenks 14 angeordnet, wobei die hinteren Antriebe 1 1 insbesondere jeweils einen hinteren Motor 12, besonders bevorzugt einen Elektromotor, und einen hinteren Propeller 13 umfassen. Die hinteren Propeller 13 sind hierbei entgegen der Flugrichtung anklappbar ausgebildet.

Gleichfalls ist am freien Ende jeder vorderen Gondel 15 ein vorderer Antrieb 16 angeordnet, wobei die vorderen Antriebe 16 insbesondere jeweils einen vorderen Motor 17, besonders bevorzugt einen Elektromotor, und einen vorderen Propeller 18 umfassen.

Die zum Betreiben der Antriebe 1 1 , 16 weiteren benötigten Teile, wie beispielsweise Akkus, Motorregler bzw. Motorsteller usw., sind vorliegend nicht dargestellt, dem Fachmann jedoch hinlänglich bekannt. Diese Teile sind vorzugsweise im Rumpf 2 oder den Gondeln 10, 15 untergebracht.

Die Motoren 12, 17 und Propeller 13, 18 der beiden Antriebe 1 1 , 16 sind jeweils schwenkbar mittels eines Schwenkgelenks 14, 19 an den Gondeln 10, 15 angebracht. Die hinteren Antriebe 1 1 sind hierbei aus einer nach unten gerichteten Position (Fig. 1 , 2, 5), bei der die Achse der Motoren 12 senk- recht verlaufen, entgegen der Flugrichtung H in eine horizontale Position verschwenkbar (Fig. 3, 4, 6, 7), in der die Achsen der Motoren 12 horizontal ausgerichtet sind. Die vorderen Antriebe 16 sind aus einer nach oben gerichteten Position (Fig. 1 , 2, 5), bei der die Achse der Motoren 17 senkrecht verlaufen, in Flugrichtung H in eine horizontale Position verschwenkbar (Fig. 3, 4, 6, 7), in der die Achsen der Motoren 17 horizontal ausgerichtet sind.

Die beiden hinteren Propeller 13 weisen einen größeren Durchmesser auf als die vorderen Propeller 18 (s. auch Fig. 9). Außerdem ist bei den beiden hinteren Propellern 13 der Quotient aus Durchmesser geteilt durch Steigung größer als bei den vorderen Antrieben, vorzugsweise um mindestens 25% größer, weiter bevorzugt um mindestens 50% größer, beispielsweise um mehr als 100%. Es ist auch möglich und in bestimmten Fällen bevorzugt, dass der Quotient aus Durchmesser geteilt durch Steigung bei den hinteren Propellern 13 um 150%, beispielsweise um 200%, größer als bei den vorderen Antrieben 16.

Wie aus den Figuren 2, 4 und 8 zu entnehmen ist, ist der Massenschwerpunkt 20 des Luftfahrzeugs 1 außermittig in Bezug auf die hinteren und die vorderen Antriebe 1 1 , 16 angeordnet. Zwar ist die Lage des Massenschwerpunkts 20 abhängig von insbesondere den Schwenkzuständen der Antriebe 1 1 , 16. Die außermittige Lage des Massenschwerpunkts 20 gilt aber für jeden dieser Schwenkzustände. Entsprechend der Draufsicht der Fig. 8 liegt der Massenschwerpunkt 20 näher an den hinteren Antrieben 1 1 als an den vorderen Antrieben 16. Wie weiterhin in der Detail-Draufsicht der Fig. 9 dargestellt, welche die beiden Gondeln 10, 15 und die daran befestigten Antriebe 1 1 , 16 zeigt, ist der Abstand d1 des hinteren Antriebs 1 1 zur Schwerachse 21 , die durch den Massenschwerpunkt 20 und senkrecht zur Längsachse 22 des Luftfahrzeugs 1 verläuft, kleiner als der Abstand d2 des vorderen Antriebs 16 zur Schwerachse 21 . Der Hebelarm der hinteren Antriebe 1 1 kann vorzugsweise um mindestens 10%, beispielsweise um mehr als 20% oder mehr 30%, kürzer sein als der Hebelarm der vorderen Antriebe 16, wobei die Hebelarme auf den jeweils kürzesten Abstand zur Schwerachse 21 bezogen sind. Bei einem konkret umgesetzten Ausführungsbeispiel betrug der Abstand d2 der Hebelarme der Motorachse 12a der vorderen Antriebe 1 1 zur Schwerachse 21 400 mm, während die Länge der Hebelarme (Abstand d2) von der Motorachse 17a der hinteren Antriebe 16 bis zur Schwerachse 21 bei 240 mm lag. Der letztgenannte Hebelarm war also 40% kürzer als der vorgenannte Hebelarm.

In den Fig. 1 und 2 ist das Luftfahrzeug 1 in der Schwebeposition dargestellt, in der es in Startrichtung S startet und in Landerichtung L landet. Hierbei sind die beiden hinteren Propeller 13 nach unten geschwenkt und schieben das Luftfahrzeug 1 in Richtung S, während die beiden vorderen Propeller 18 nach oben geschwenkt sind und das Luftfahrzeug 1 ebenfalls in Richtung S ziehen.

Es ist nicht zwingend, dass das Luftfahrzeug 1 in der Schwebeposition genau horizontal ausgerichtet ist. Es ist beispielsweise ohne Weiteres möglich, dass das Heck 3 in einem kleinen Winkel, beispielsweise mit etwa 10°, gegenüber der Nase 4 hängt.

In den Fig. 3 und 4 ist das Luftfahrzeug 1 im Reise- bzw. Horizontalflug dargestellt, in der es in horizontaler Flugrichtung H fliegt. Hierbei sind die beiden hinteren Propeller 13 nach hinten entgegen der Flugrichtung H geschwenkt und angeklappt, während die beiden vorderen Propeller 18 nach vorne in Flugrichtung H geschwenkt sind. Lediglich diese beiden vorderen Propeller 18 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel für den Vortrieb im Horizontalflug zuständig.

In den Figuren 5 - 7 sind die Übergänge zwischen den verschiedenen Zuständen noch einmal in ausschnittsweise in Seitenansicht, insbesondere ohne Rumpf 2, dargestellt. In der Fig. 5 befinden sich die hinteren Motoren 12 und die vorderen Motoren 17 in der Position, in welcher das Luftfahrzeug 1 startet. In diesem Schwebezustand sind die Antriebe 1 1 nach unten und die Antriebe 16 noch oben geschwenkt. Für den Horizontalflug schwenken die Antriebe 1 1 gemäß der Fig. 6 nach hinten entgegen der Flugrichtung H (Pfeil f1 ) und die vorderen Antriebe 16 nach vorne in Flugrichtung H (Pfeil f2). Beim Losfliegen klappen dann die beiden Blätter der beiden hinteren Propeller 13 aufgrund des Fahrtwindes nach hinten entgegen der Flugrichtung H (Pfeile f3), so dass die hinteren Propeller 13 nicht zum Vortrieb beitragen. Gemäß der Fig. 7 werden beim Übergang vom Horizontalflug in den Schwebezustand die vorderen Antriebe 16 wieder nach oben geschwenkt (Pfeil f5), während die hinteren Antriebe 1 1 wieder gestartet und nach unten geschwenkt werden (Pfeil f4). Durch dieses Starten klappen die Propeller 13 aufgrund der Zentrifugalkraft wieder auf.

Erfindungsgemäß übernehmen die hinteren Antriebe 1 1 mehr als 50% der zum Schweben notwendigen Schwebeflugschubkraft und weniger als 50% der Vortriebskraft im Horizontalflug. Demgegenüber übernehmen die vorderen Antriebe 16 weniger als 50% der zum Schweben des Luftfahrzeugs 1 notwendigen Schwebeflugschubkraft und mehr als 50% der Vortriebskraft im Horizontalflug aufbringen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die hinteren Antriebe 16 sogar überhaupt nicht am Vortrieb beteiligt, da sie aufgrund des Fahrtwinds an- bzw. zusammenklappen.

Die oben genannte Aufgabenverteilung der hinteren und vorderen Antriebe 1 1 , 16 ist bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel insbesondere durch die Verschiebung des Massenschwerpunktes 20 realisiert. Weiter trägt der höhere Quotient aus Durchmesser geteilt durch Steigung der hinteren Antriebe zu einer Effizienzsteigerung des Schwebefluges bei. Der kleinere Quotient aus Durchmesser geteilt durch Steigung der vorderen Antriebe trägt zu einer Effizienzsteigerung des Horizontalfluges bei.

Die Steuerung der Antriebe 1 1 , 16, der Propeller 13, 18, der Querruder 8a, 8b usw. kann manuell, halbautomatisch oder automatisch erfolgen. Insbe- sondere der Übergang zwischen den beiden Flugzuständen (Schweben mit eingeschalteten vorderen und hinteren Antrieben - Horizontalfliegen nur mit angeschalteten vorderen Antrieben) kann entweder manuell oder automatisiert realisiert werden. Dann werden insbesondere die Propellerdrehzahlen angepasst.

Die Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist aber nicht auf dieses beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.

Insbesondere lässt sich das erfindungsgemäße Luftfahrzeug auch von Menschen steuern und/oder zum Befördern von einem oder mehreren Menschen einsetzen. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Luftfahrzeug als Drohne für den Warentransport, zur Kontrolle und Sicherung des Flugraums oder Gegenden am Boden, zu Forschungszwecken, zur Bilderzeugung usw. geeignet.

Bezuqszeichenliste

1 Luftfahrzeug

2 Luftfahrzeugrumpf

3 Heck

4 Nase

5 Tragflügel

6 Leitwerksträger

7 V-Leitwerk

7a Höhenruder

8a erstes Querruder

8b zweites Querruder

9a Stand kufe

9b Stand kufe

10 Gondeln für hintere Antriebe

1 1 hintere Antriebe

12 hintere Motoren

12a Motorachse

13 hintere Propeller

14 Schwenkgelenk

15 Gondeln für vordere Antriebe

16 vordere Antriebe

17 vordere Motoren

17a Motorachse

18 vordere Propeller

19 Schwenkgelenk

20 Massenschwerpunkt des Luftfahrzeugs

21 Schwerachse

22 Längsachse des Luftfahrzeugs

S Startrichtung

L Landerichtung

H Horizontalflugrichtung

d1 Abstand der Motorachse 2a zur Schwerachse 21 d2 Abstand der Motorachse 17a zur Schwerachse 21 f1 -f5 Schwenkrichtungen