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DE102019201517A1 - Ejector device for a manned electric aircraft for ejecting an electrical energy store and an electric aircraft - Google Patents

Ejector device for a manned electric aircraft for ejecting an electrical energy store and an electric aircraft Download PDF

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DE102019201517A1
DE102019201517A1 DE102019201517.4A DE102019201517A DE102019201517A1 DE 102019201517 A1 DE102019201517 A1 DE 102019201517A1 DE 102019201517 A DE102019201517 A DE 102019201517A DE 102019201517 A1 DE102019201517 A1 DE 102019201517A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bat
energy store
electrical energy
ejector
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102019201517.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Amer Mesanovic
Robert Eidenberger
Wendelin Feiten
Bernd Kast
Dragan Obradovic
Thomas Wösch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Original Assignee
Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG filed Critical Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority to DE102019201517.4A priority Critical patent/DE102019201517A1/en
Publication of DE102019201517A1 publication Critical patent/DE102019201517A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Abstract

Die erfindungsgemäße Abwurfeinrichtung (AE) weist ein Kontaktelement (KE) zum Anschließen des elektrischen Energiespeichers (BAT) an eine zu einem Flugantrieb (M) führende Stromleitung (PL) sowie eine verschließbare Auswurföffnung (AO) zum Auswerfen des elektrischen Energiespeichers (BAT) auf. Weiterhin ist eine Halterung (H) für den elektrischen Energiespeicher (BAT) mit einem Führungselement (GS) zum Führen des elektrischen Energiespeichers (BAT) aus der Auswurföffnung (AO) sowie ein Sicherungselement (SE) zum Sichern des elektrischen Energiespeichers (BAT) gegen Verschiebung entlang des Führungselements (GS) vorgesehen. Darüber hinaus verfügt die Abwurfeinrichtung (AE) über eine Auslöseeinrichtung (TR) zum pilotengesteuerten Auslösen eines Abwurfs durch Öffnen der Auswurföffnung (AO), Lösen des Sicherungselements (SE) sowie elektrische und physische Abtrennung der Stromleitung (PL) vom elektrischen Energiespeicher (BAT).

Figure DE102019201517A1_0000
The ejection device (AE) according to the invention has a contact element (KE) for connecting the electrical energy store (BAT) to a power line (PL) leading to an aircraft drive (M) and a closable ejection opening (AO) for ejecting the electrical energy store (BAT). Furthermore, there is a holder (H) for the electrical energy store (BAT) with a guide element (GS) for guiding the electrical energy store (BAT) out of the ejection opening (AO) and a securing element (SE) for securing the electrical energy store (BAT) against displacement provided along the guide element (GS). In addition, the discharge device (AE) has a trigger device (TR) for pilot-controlled triggering of a discharge by opening the discharge opening (AO), releasing the securing element (SE) and electrically and physically disconnecting the power line (PL) from the electrical energy store (BAT).
Figure DE102019201517A1_0000

Description

Mit zunehmender Leistungsfähigkeit von elektrischen Energiespeichern wird vielerorts angestrebt, elektrische Antriebstechnologien auch für bemannte Flugzeuge zu nutzen. Aufgrund des spezifischen Antriebskonzepts und des hohen Energiebedarfs sind hierbei jedoch eine Vielzahl von spezifischen Problemstellungen und Herausforderungen zu meistern.With the increasing performance of electrical energy storage, efforts are being made in many places to use electrical drive technologies for manned aircraft as well. Due to the specific drive concept and the high energy requirement, however, a large number of specific problems and challenges have to be mastered.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Flugsicherheit eines bemannten Elektroflugzeugs zu erhöhen.It is an object of the present invention to increase the flight safety of a manned electric aircraft.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Abwurfeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Elektroflugzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16.This object is achieved by a dropping device with the features of claim 1 and by an electric aircraft with the features of claim 16.

Die erfindungsgemäße Abwurfeinrichtung für ein bemanntes Elektroflugzeug ist zum Abwerfen eines elektrischen, zur Energieversorgung eines Flugantriebs vorgesehenen Energiespeichers geeignet. Die Abwurfeinrichtung weist ein Kontaktelement zum Anschließen des elektrischen Energiespeichers an eine zum Flugantrieb führende Stromleitung, eine verschließbare Auswurföffnung zum Auswerfen des elektrischen Energiespeichers, eine Halterung für den elektrischen Energiespeicher mit einem Führungselement zum Führen des elektrischen Energiespeichers aus der Auswurföffnung sowie ein Sicherungselement zum Sichern des elektrischen Energiespeichers gegen Verschiebung entlang des Führungselements auf. Weiterhin verfügt die Abwurfeinrichtung über eine Auslöseeinrichtung zum pilotengesteuerten Auslösen eines Abwurfs des elektrischen Energiespeichers durch Öffnen der Auswurföffnung, Lösen des Sicherungselements sowie elektrische und physische Abtrennung der Stromleitung vom elektrischen Energiespeicher.The ejection device according to the invention for a manned electric aircraft is suitable for ejecting an electrical energy store provided for the energy supply of an aircraft engine. The ejection device has a contact element for connecting the electrical energy store to a power line leading to the flight drive, a closable ejection opening for ejecting the electrical energy store, a holder for the electrical energy store with a guide element for guiding the electrical energy store out of the ejection opening, and a securing element for securing the electrical one Energy storage against displacement along the guide element. Furthermore, the ejection device has a trigger device for pilot-controlled triggering of a ejection of the electrical energy store by opening the ejection opening, loosening the securing element and electrically and physically disconnecting the power line from the electrical energy store.

Die Abwurfeinrichtung kann in einem Elektroflugzeug insbesondere als Teil einer Notlandeeinrichtung oder Notfallausrüstung installiert sein.The ejection device can be installed in an electric aircraft, in particular as part of an emergency landing device or emergency equipment.

Ein elektrischer Antrieb von bemannten Elektroflugzeugen erfordert in der Regel elektrische Energiespeicher mit hoher Energiekapazität und/oder hoher Energiedichte, wie z.B. Lithiumionen-Batterien. Bei derartigen Energiespeichern besteht indes ein gewisses Risiko, dass der Energiespeicher während des Fluges und insbesondere bei einer Notlandung in Brand gerät oder gefährliche Stoffe abgibt. Durch einen Abwurf eines solchen Energiespeichers in einer Gefahrensituation oder vor einer Notlandung kann das Unfallrisiko für Passagiere, Piloten und Helfer häufig erheblich gesenkt werden.Electric propulsion of manned electric aircraft generally requires electrical energy stores with high energy capacity and / or high energy density, such as Lithium ion batteries. With such energy stores, however, there is a certain risk that the energy store will catch fire or emit dangerous substances during the flight and in particular during an emergency landing. Throwing off such an energy store in a dangerous situation or before an emergency landing can often significantly reduce the risk of accidents for passengers, pilots and helpers.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments and developments of the invention are specified in the dependent claims.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Abwurfeinrichtung einen Abwurfsensor zum Detektieren der elektrischen und/oder physischen Abtrennung der Stromleitung, des Öffnens der Auswurföffnung und/oder des Lösens des Sicherungselements umfassen. Weiterhin kann eine Rückmeldeeinrichtung zum Rückmelden eines Ergebnisses der Detektion an einen Piloten des Elektroflugzeugs vorgesehen sein. Dies erlaubt dem Piloten, einen Abwurf in verhältnismäßig kontrollierter Weise vorzunehmen.According to an advantageous embodiment of the invention, the discharge device can comprise a discharge sensor for detecting the electrical and / or physical disconnection of the power line, the opening of the discharge opening and / or the release of the securing element. Furthermore, a feedback device can be provided for reporting a result of the detection to a pilot of the electric aircraft. This allows the pilot to take off in a relatively controlled manner.

Vorteilhafterweise kann für den Abwurfsensor und/oder die Rückmeldeeinrichtung eine vom elektrischen Energiespeicher verschiedene Stromversorgung vorgesehen sein. Auf diese Weise können auch nach Abtrennung des elektrischen Energiespeichers Daten über den Abwurf an den Piloten zurückgemeldet werden.A power supply different from the electrical energy store can advantageously be provided for the ejection sensor and / or the feedback device. In this way, data about the release can be reported back to the pilot even after the electrical energy storage device has been disconnected.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Abwurfeinrichtung einen Umschalter aufweisen zum Umschalten des Flugantriebs und/oder eines anderen Verbrauchers des Elektroflugzeugs auf eine zweite Energieversorgung infolge des Auslösens eines Abwurfs. Die zweite Energieversorgung kann als weiterer elektrischer Energiespeicher oder als elektrischer Generator ausgestaltet sein. Bei einer Notlandung sollte eine Umschaltung des Flugantriebs auf die zweite Energieversorgung vorzugsweise kurz vor der Notlandung erfolgen, damit die Kapazität der zweiten Energieversorgung für eine Versorgung oder zumindest Notversorgung des Flugantriebs bis zur tatsächlichen Landung ausreicht.According to a further advantageous embodiment of the invention, the dropping device can have a changeover switch for switching the aircraft drive and / or another consumer of the electric aircraft to a second energy supply as a result of the triggering of a dropping. The second energy supply can be configured as a further electrical energy store or as an electrical generator. In the event of an emergency landing, the aircraft drive should preferably be switched over to the second energy supply shortly before the emergency landing, so that the capacity of the second energy supply is sufficient for supplying or at least emergency supplying the aircraft drive until the actual landing.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann das Kontaktelement als Gleitkontakt oder Druckkontakt zum Andrücken an einen Anschlusskontakt des elektrischen Energiespeichers ausgebildet sein. Der Gleitkontakt oder Druckkontakt kann dann bei Bewegung des elektrischen Energiespeichers entlang des Führungselements vom Anschlusskontakt abgleiten oder sich davon ablösen. Auf diese Weise kann das Kontaktelement und damit die Stromleitung durch eine Eigenbewegung des elektrischen Energiespeichers elektrisch und/oder physisch vom elektrischen Energiespeicher getrennt werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the contact element can be designed as a sliding contact or a pressure contact for pressing against a connection contact of the electrical energy store. The sliding contact or pressure contact can then slide off or detach from the connection contact when the electrical energy store moves along the guide element. In this way, the contact element and thus the power line can be electrically and / or physically separated from the electrical energy store by a movement of the electrical energy store.

Weiterhin kann das Kontaktelement zum Kontaktieren eines vertieft innerhalb eines Gehäuses des elektrischen Energiespeichers angeordneten Anschlusskontakts ausgebildet sein. Auf diese Weise können Anschlusskontakte des elektrischen Energiespeichers, die eine hohe Spannung führen können, gegen unbeabsichtigtes Berühren, z.B. bei einer Bergung, geschützt werden. Darüber hinaus können Kurzschlüsse durch Metallteile verhindert werden.Furthermore, the contact element can be designed to make contact with a connection contact that is recessed within a housing of the electrical energy store. In this way, connection contacts of the electrical energy store that carry a high voltage can be protected against unintentional contact, e.g. during a rescue. In addition, short circuits caused by metal parts can be prevented.

Vorzugsweise kann das Kontaktelement eine Sollbruchstelle aufweisen, die bei Abwurf des elektrischen Energiespeichers bricht oder reißt. Insbesondere kann die Sollbruchstelle vertieft innerhalb eines Gehäuses des elektrischen Energiespeichers angeordnet sein.The contact element can preferably have a predetermined breaking point, which breaks or tears when the electrical energy store is dropped. In particular, the predetermined breaking point can be arranged recessed within a housing of the electrical energy store.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die elektrische Abtrennung der Stromleitung unabhängig von ihrer physischen Abtrennung auslösbar sein. Dies ist insofern vorteilhaft, als eine Wirkung der elektrischen Abtrennung durch den Piloten beobachtet werden und abhängig davon die physische Abtrennung eingeleitet werden kann.According to an advantageous embodiment of the invention, the electrical disconnection of the power line can be triggered independently of its physical disconnection. This is advantageous in that an effect of the electrical disconnection by the pilot is observed and depending on it, the physical disconnection can be initiated.

Vorteilhafterweise kann ein Stromsensor zum Messen eines Energieflusses über das Kontaktelement vorgesehen sein. Entsprechend kann die Auslöseeinrichtung dazu eingerichtet sein, den Abwurf des elektrischen Energiespeichers, das Öffnen der Auswurföffnung, das Lösen des Sicherungselements und/oder die elektrische oder physische Abtrennung der Stromleitung abhängig vom gemessenen Energiefluss auszulösen oder zu unterdrücken. Insbesondere können die vorstehenden Maßnahmen dann vorgenommen werden, wenn der Energiefluss gering ist oder unter einen vorgegebenen Schwellwert abgesunken ist. Auf diese Weise können abtrennungsbedingte Lichtbögen oder Funken in vielen Fällen vermieden werden.A current sensor can advantageously be provided for measuring an energy flow via the contact element. Accordingly, the triggering device can be set up to trigger or suppress the ejection of the electrical energy store, the opening of the ejection opening, the release of the securing element and / or the electrical or physical disconnection of the power line depending on the measured energy flow. In particular, the above measures can be carried out when the energy flow is low or has dropped below a predetermined threshold value. In this way, arcing or sparks caused by separation can be avoided in many cases.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann eine Überwachungseinrichtung zum Erfassen von abwurfrelevanter Umgebungsinformation vorgesehen sein. Entsprechend kann die Auslöseeinrichtung dazu eingerichtet sein, den Abwurf des elektrischen Energiespeichers, das Öffnen der Auswurföffnung, das Lösen des Sicherungselements und/oder die elektrische oder physische Abtrennung der Stromleitung abhängig von der erfassten Umgebungsinformation auszulösen oder zu unterdrücken. Die Umgebungsinformation kann insbesondere eine Position des Elektroflugzeugs, eine Nähe zu bewohntem Gebiet, eine Nähe zu kritischer Infrastruktur, eine Windgeschwindigkeit und/oder eine Fluggeschwindigkeit umfassen. Durch Berücksichtigung derartiger Umgebungsinformation kann ein Abwurf des Energiespeichers über bewohntem Gebiet, über kritischer Infrastruktur oder über Sperrzonen verhindert, verzögert oder erschwert werden.According to an advantageous further development of the invention, a monitoring device can be provided for acquiring environmental information relevant to the discharge. Correspondingly, the triggering device can be set up to trigger or suppress the ejection of the electrical energy store, the opening of the ejection opening, the release of the securing element and / or the electrical or physical disconnection of the power line depending on the detected environmental information. The environmental information can include, in particular, a position of the electric aircraft, a proximity to an inhabited area, a proximity to critical infrastructure, a wind speed and / or a flight speed. By taking environmental information of this type into account, it can be prevented, delayed or made more difficult to throw off the energy store over an inhabited area, over critical infrastructure or over restricted zones.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann das Führungselement abwärts gerichtet oder geneigt sein. Entsprechend kann das Kontaktelement auf einer Oberseite oder einem Seitenteil des elektrischen Energiespeichers angeordnet sein. Hierdurch kann das Kontaktelement auf einfache Weise durch eine schwerkraftbedingte, abwärts gerichtete Eigenbewegung des Energiespeichers sowohl elektrisch als auch physisch vom Energiespeicher getrennt werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the guide element can be directed downwards or inclined. Accordingly, the contact element can be arranged on an upper side or a side part of the electrical energy store. As a result, the contact element can be separated both electrically and physically from the energy store in a simple manner by a gravitational downward movement of the energy store.

Darüber hinaus kann die Auswurföffnung mit einer Absprengeinrichtung zum Absprengen eines Verschlusses und/oder mit einem Riegel zum Verriegeln des Verschlusses versehen sein.In addition, the ejection opening can be provided with a blasting device for blasting off a closure and / or with a bolt for locking the closure.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Abwurfeinrichtung eine mit der Auslöseeinrichtung gekoppelte Trimmeinrichtung zum Ausgleichen einer abwurfbedingten Schwerpunktverschiebung des Elektroflugzeugs aufweisen. Die Trimmeinrichtung kann insbesondere ein verschiebbares Ausgleichsgewicht umfassen und/oder eine Trimmung von Höhenruder, Querruder, Seitenruder oder anderen Steuerflächen in ausgleichender Weise verändern.According to an advantageous development of the invention, the release device can have a trimming device coupled to the release device for compensating for a shift in the center of gravity of the electric aircraft due to the release. The trimming device can in particular comprise a displaceable counterweight and / or change the trimming of elevator, aileron, rudder or other control surfaces in a compensating manner.

Weiterhin kann die Abwurfeinrichtung dazu eingerichtet sein, einen Fallschirm und/oder ein Prallkissen des elektrischen Energiespeichers infolge des Auslösens eines Abwurfs zu entsichern.Furthermore, the dropping device can be set up to unlock a parachute and / or an impact cushion of the electrical energy store as a result of the triggering of a dropping.

Darüber hinaus kann die Abwurfeinrichtung dazu eingerichtet sein, ein Aufsprühen einer Schaumschicht auf den elektrischen Energiespeicher infolge eines Abwurfs auszulösen. Vorzugsweise kann feuerhemmender, elastischer und/oder elektrisch isolierender Schaum, insbesondere Löschschaum, elastischer Bauschaum oder Montageschaum verwendet werden. Durch die Schaumschicht können in vielen Fällen ein Aufprall des Energiespeichers gedämpft, eine Kontamination der Aufschlagstelle verringert und/oder Verletzungen und elektrische Schläge durch zufälliges Berühren vermieden werden.In addition, the ejection device can be set up to trigger a spraying of a foam layer onto the electrical energy store as a result of a ejection. Fire-retardant, elastic and / or electrically insulating foam, in particular extinguishing foam, elastic construction foam or assembly foam, can preferably be used. In many cases, the foam layer can dampen an impact of the energy store, reduce contamination of the impact site and / or prevent injuries and electric shocks from accidental contact.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

  • 1 ein Elektroflugzeug mit einer erfindungsgemäßen Abwurfeinrichtung und
  • 2 einen Teil der Abwurfeinrichtung mit einer darin befindlichen Batterie.
An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. Each shows in a schematic representation:
  • 1 an electric aircraft with a release device according to the invention and
  • 2nd part of the ejection device with a battery located therein.

1 zeigt in schematischer Darstellung ein bemanntes Elektroflugzeug EF mit einem Elektromotor M als elektrischem Flugantrieb. Das Elektroflugzeug EF verfügt über ein Cockpit CP für einen Piloten P. Im Cockpit CP ist eine Instrumentenkonsole CON zum Steuern des Elektroflugzeugs EF angeordnet. Zur Stromversorgung des Flugantriebs M ist eine wiederaufladbare Batterie BAT, beispielsweise eine Lithiumionen-Batterie, als elektrischer Energiespeicher vorgesehen. Von der Batterie BAT führt eine Stromleitung PL zum Flugantrieb M. Die Stromleitung PL, die in 1 durch eine verdickte Linie angedeutet ist, ist an die Batterie BAT durch Kontaktelemente KE angeschlossen. 1 shows a schematic representation of a manned electric aircraft EF with an electric motor M as an electric flight drive. The EF electric aircraft has a cockpit CP for a pilot P. In the cockpit CP an instrument console CON is arranged for controlling the electric aircraft EF. A rechargeable battery BAT, for example a lithium-ion battery, is provided as the electrical energy store for supplying power to the flight drive M. One leads from the battery BAT power line PL to flight drive M. The power line PL , in the 1 is indicated by a thickened line, is connected to the battery BAT by contact elements KE connected.

Das Elektroflugzeug EF verfügt weiterhin über an die Instrumentenkonsole CON gekoppelte Detektoren DT zum Detektieren einer Gefahrensituation für das Elektroflugzeug EF. Die Detektoren DT umfassen vorzugsweise einen Höhenmesser zur Feststellung eines gefährlichen Höhenverlusts und/oder einen Rauchsensor und/oder einen Temperatursensor zur Detektion eines Batteriebrandes. Darüber hinaus können weitere Sensormessungen zur Feststellung einer Gefahrensituation ausgewertet werden. Eine detektierte Gefahrensituation wird von den Detektoren DT an die Instrumentenkonsole CON übermittelt, wo z.B. ein Alarmgeber ausgelöst wird.The electric aircraft EF also has detectors DT coupled to the instrument console CON for detecting a dangerous situation for the electric aircraft EF. The detectors DT preferably comprise an altimeter for determining a dangerous loss of height and / or a smoke sensor and / or a temperature sensor for detecting a battery fire. In addition, further sensor measurements can be evaluated to determine a dangerous situation. A detected dangerous situation is transmitted from the detectors DT to the instrument console CON, where e.g. an alarm device is triggered.

Erfindungsgemäß weist das Elektroflugzeug EF eine Abwurfeinrichtung AE auf zum Abwerfen der Batterie BAT während des Fluges, insbesondere in Gefahrensituationen, z.B. kurz vor einer Notlandung. Dementsprechend kann die Abwurfeinrichtung AE beispielsweise als Teil einer Notlandeeinrichtung implementiert sein.According to the invention, the electric aircraft EF has an ejection device AE for ejecting the battery BAT during the flight, in particular in dangerous situations, e.g. shortly before an emergency landing. Accordingly, the launching device AE can be implemented, for example, as part of an emergency landing device.

Als kurzzeitigen Ersatz für eine abgeworfene Batterie BAT verfügt das Elektroflugzeug EF über eine zweite Energieversorgung B2. Die zweite Energieversorgung B2 kann insbesondere auch zur Energieversorgung der Instrumentenkonsole CON und der Abwurfeinrichtung AE sowie für andere für die Flugsteuerung relevante Verbraucher vorgesehen sein. Die zweite Energieversorgung B2 kann als Batterie, z.B. als Lithiumionen-Batterie, oder als elektrischer Generator implementiert sein. Vorzugsweise kann die zweite Energieversorgung B2 im Normalbetrieb von der Hauptbatterie BAT gepuffert werden.As a temporary replacement for a dropped battery BAT, the electric aircraft EF has a second energy supply B2. The second energy supply B2 can in particular also be provided for the energy supply of the instrument console CON and the dropping device AE and for other consumers relevant for flight control. The second power supply B2 can be used as a battery, e.g. be implemented as a lithium ion battery or as an electrical generator. The second energy supply B2 can preferably be buffered by the main battery BAT in normal operation.

Die Abwurfeinrichtung umfasst eine Halterung H zum gesicherten Halten der Batterie BAT im Normalbetrieb. Die Halterung H weist Führungselemente für die Batterie BAT auf, um diese beim Abwurf verkantungsfrei aus einer Auswurföffnung AO des Elektroflugzeugs EF zu führen und auszuwerfen. Die Auswurföffnung AO ist unterhalb der Batterie BAT angeordnet und kann vorzugsweise einen Auswurfschacht aufweisen.The ejection device comprises a holder H for securely holding the battery BAT in normal operation. The holder H has guide elements for the battery BAT in order to free it from an ejection opening when it is ejected AO to guide and eject the electric aircraft EF. The discharge opening AO is arranged below the battery BAT and can preferably have an ejection chute.

Im Normalbetrieb ist die Auswurföffnung AO während des Fluges durch einen Verschluss CL verschlossen. Der Verschluss CL kann als Klappe oder Deckel ausgestaltet sein oder mehrere Klappen oder Deckel aufweisen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Verschluss CL als horizontal verschiebbarer, unterhalb der Batterie BAT angeordneter Deckel ausgestaltet. Durch seitliche Verschiebung dieses Deckels CL kann die Auswurföffnung AO geöffnet werden. Der Verschluss CL kann durch einen oder mehrere Riegel, Zapfen und/oder Bolzen gegen versehentliches Öffnen gesichert werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Absprengeinrichtung für den Verschluss CL vorgesehen sein. Darüber hinaus kann der Verschluss CL eine Sollbruchstelle aufweisen, die beim Auswerfen der Batterie BAT bricht.The ejection opening is in normal operation AO during the flight through a closure CL locked. The closure CL can be designed as a flap or lid or have several flaps or lids. In the present exemplary embodiment, the closure is CL designed as a horizontally displaceable cover arranged below the battery BAT. By moving this cover sideways CL can the ejection opening AO be opened. The closure CL can be secured against accidental opening by one or more bolts, pins and / or bolts. Alternatively or additionally, a blasting device for the closure can be used CL be provided. In addition, the clasp CL have a predetermined breaking point that breaks when the battery BAT is ejected.

Zum Sichern der Batterie BAT gegen ungewolltes Verschieben oder Herausfallen aus der Halterung H verfügt die Abwurfeinrichtung AE über Sicherungselemente SE. Die Sicherungselemente SE sind in vorliegendem Ausführungsbeispiel als lösbare Halteelemente an der Unterseite der Batterie, ggf. als Teil der Halterung H angeordnet. Die Sicherungselemente SE können beispielsweise durch einen elektrischen Stellmotor gelöst werden oder mechanisch, z.B. per Seilzug durch den Piloten P.In order to secure the battery BAT against inadvertent displacement or falling out of the holder H, the ejection device AE has securing elements SE . The securing elements SE are arranged in the present embodiment as releasable holding elements on the underside of the battery, possibly as part of the holder H. The securing elements SE can be solved, for example, by an electric servomotor or mechanically, for example by cable pull by the pilot P.

Die Abwurfeinrichtung AE weist weiterhin eine Auslöseeinrichtung TR auf, zum pilotengesteuerten Auslösen eines Abwurfs der Batterie BAT durch Öffnen der Auswurföffnung AO, Lösen der Sicherungselemente SE sowie elektrische und physische Abtrennung der Stromleitung PL von der Batterie BAT. Die Auslöseeinrichtung TR ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Teil einer Abwurfsteuerung CTL der Abwurfeinrichtung AE implementiert.The ejection device AE also has a release device TR for pilot-controlled triggering of a release of the battery BAT by opening the ejection opening AO , Loosen the securing elements SE as well as electrical and physical disconnection of the power line PL from the battery BAT. The trigger device TR is implemented in the present exemplary embodiment as part of a release control CTL of the release device AE.

Zum pilotengesteuerten Auslösen eines Abwurfs ist im Cockpit CP vorzugweise ein für diesen Zweck spezifischer und mit der Auslöseeinrichtung TR gekoppelter Schalter vorgesehen. Der Schalter ist vorteilhafterweise gegen versehentliches Auslösen gesichert. Ggf. können ein oder mehrere weitere Schalter im Cockpit angeordnet sein, zum Entsichern der Auslöseeinrichtung TR, Bestätigung einer Auslösung und/oder Vornahme einzelner Abwurfhandlungen.For pilot-controlled triggering of a drop is in the cockpit CP preferably a switch provided for this purpose and coupled to the triggering device TR is provided. The switch is advantageously secured against accidental triggering. Possibly. One or more further switches can be arranged in the cockpit to unlock the triggering device TR, confirm a triggering and / or carry out individual throwing actions.

Des Weiteren umfasst die Abwurfeinrichtung AE einen Umschalter SW zum Umschalten des Flugantriebs M auf die zweite Energieversorgung B2 infolge des Auslösens eines Abwurfs. Durch den Umschalter SW können auch weitere an die Batterie BAT angeschlossene Verbraucher, wie z.B. Instrumente, Motoren zum Betätigen von Leitwerken oder Steuerklappen und/oder Motoren zum Aus- und Einfahren eines Fahrwerks auf die zweite Energieversorgung B2 umgeschaltet werden. Zur Synchronisierung des Umschaltvorgangs mit dem Abwurfvorgang ist der Umschalter SW mit der Abwurfsteuerung CTL gekoppelt und wird durch diese gesteuert. Das Umschalten erfolgt vorzugsweise derart, dass möglichst keine oder nur eine geringfügige Versorgungslücke für die umgeschalteten Verbraucher auftritt. Vorzugsweise kann die Abwurfeinrichtung AE einen Abschalter (nicht dargestellt) aufweisen, zum Abschalten des Flugantriebs M und/oder zum Abtrennen des Flugantriebs M oder der Stromleitung PL von der Batterie BAT bevor auf die zweite Energieversorgung B2 umgeschaltet wird. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass der Flugmotor M bei hoher Last auf die zweite Energieversorgung B2 umgeschaltet wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Flugantrieb M kurz vor dem Umschalten auf eine geringe Leistungsaufnahme heruntergeregelt werden.Furthermore, the dropping device AE comprises a changeover switch SW for switching the aircraft drive M to the second energy supply B2 as a result of the triggering of a dropping. The switch SW can also be used to switch other consumers connected to the battery BAT, such as instruments, motors for actuating tail units or control flaps and / or motors for extending and retracting a landing gear, to the second energy supply B2. To synchronize the switching process with the dropping process, the changeover switch SW is coupled to the dropping control CTL and is controlled by it. Switching is preferably carried out in such a way that there is little or no supply gap for the switched consumers, if possible. The ejection device AE can preferably have a switch (not shown) for switching off the flight drive M and / or for disconnecting the flight drive M or the power line PL from the battery BAT before to the second power supply B2 is switched. In this way it can be avoided that the aircraft engine M is switched to the second energy supply B2 under high load. As an alternative or in addition, the flight drive M can be reduced shortly before the switchover to a low power consumption.

Insbesondere kann eine elektrische Abtrennung der Batterie BAT unabhängig von ihrer physischen Abtrennung ausgelöst werden. Beide Abtrennungen können unabhängig voneinander zum Piloten P rückgemeldet werden. Auf diese Weise kann durch den Piloten P zunächst die Wirkung der elektrischen Abtrennung beobachtet werden und abhängig davon die physische Abtrennung eingeleitet werden.In particular, an electrical disconnection of the battery BAT can be triggered regardless of its physical disconnection. Both partitions can be reported back to pilot P independently of one another. In this way, the effect of the electrical separation can first be observed by the pilot P and, depending on this, the physical separation can be initiated.

Weiterhin verfügt die Abtrenneinrichtung AE über einen mit der Abwurfsteuerung CTL gekoppelten Stromsensor SS zum Messen eines von der Batterie BAT ausgehenden bzw. über die Kontaktelemente KE und/oder die Stromleitung PL verlaufenden Energieflusses. Durch den Stromsensor SS wird insbesondere detektiert, wenn der von der Batterie BAT ausgehende Energiefluss oder Stromfluss unter einen vorgegebenen Schwellwert fällt. Eine entsprechende Information wird vom Stromsensor SS an die Abwurfsteuerung CTL übermittelt, infolgedessen die Abwurfsteuerung CTL die elektrische oder physische Abtrennung der Batterie BAT und/oder die Umschaltung auf die zweite Energieversorgung B2 auslöst. Auf diese Weise können Funken oder Lichtbögen beim Abtrennen der Stromleitung PL oder der Kontaktelemente KE vermieden werden.Furthermore, the disconnection device AE has a current sensor SS, which is coupled to the discharge control CTL, for measuring a contact element originating from the battery BAT or via the contact elements KE and / or the power line PL ongoing energy flow. The current sensor SS detects in particular when the energy flow or current flow coming from the battery BAT falls below a predetermined threshold value. Corresponding information is transmitted from the current sensor SS to the discharge control CTL, as a result of which the discharge control CTL triggers the electrical or physical disconnection of the battery BAT and / or the switchover to the second energy supply B2. This can cause sparks or arcing when disconnecting the power line PL or the contact elements KE be avoided.

Die Auslöseeinrichtung TR ist dazu eingerichtet, den Abwurf der Batterie BAT, das Öffnen der Auswurföffnung AO, das Lösen der Sicherungselemente SE und/oder die elektrische oder physische Abtrennung der Batterie BAT bzw. der Stromleitung PL, abhängig vom gemessenen Energiefluss auszulösen oder zu unterdrücken. Insbesondere kann ein Zeitpunkt des Abwurfs abhängig vom gemessenen Energiefluss festgelegt werden. Ggf. kann eine Rückmeldung über den gemessenen Energiefluss an den Piloten P erfolgen.The trigger device TR is set up to discharge the battery BAT, to open the discharge opening AO , the release of the securing elements SE and / or the electrical or physical disconnection of the battery BAT or the power line PL trigger or suppress depending on the measured energy flow. In particular, a time of dropping can be determined depending on the measured energy flow. Possibly. a feedback about the measured energy flow to the pilot P can take place.

Weiterhin umfasst die Abwurfeinrichtung AE einen Abwurfsensor AS zum Detektieren der elektrischen oder physischen Abtrennung der Batterie BAT oder der Stromleitung PL, des Öffnens der Auswurföffnung AO und/oder des Lösens der Sicherungselemente SE. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Abwurfsensor AS Teil einer Rückmeldeeinrichtung RM der Abwurfeinrichtung AE. Die Rückmeldeeinrichtung RM dient zum Rückmelden eines Ergebnisses dieser Detektion an den Piloten P und ist mit der Abwurfsteuerung CTL gekoppelt. Insbesondere übermittelt die Rückmeldeeinrichtung RM Daten über Status und Erfolg des Abwurfvorgangs über die Abwurfsteuerung CTL an die Instrumentenkonsole CON. Die Rückmeldedaten und insbesondere Meldesignale über einen erfolgreichen Abwurf werden vorzugsweise protokolliert.Furthermore, the dropping device AE comprises a dropping sensor AS for detecting the electrical or physical disconnection of the battery BAT or the power line PL , opening the discharge opening AO and / or releasing the securing elements SE . In the present exemplary embodiment, the dropping sensor AS is part of a feedback device RM of the dropping device AE. The feedback device RM is used to report a result of this detection to the pilot P and is coupled to the launch control CTL. In particular, the feedback device RM transmits data about the status and success of the ejection process to the instrument console CON via the ejection control CTL. The feedback data and, in particular, notification signals about a successful release are preferably logged.

Weiterhin verfügt die Abwurfeinrichtung AE über eine Überwachungseinrichtung MO zum fortlaufenden Erfassen von abwurfrelevanter Umgebungsinformation. Derartige Umgebungsinformation kann eine Position des Elektroflugzeugs EF, eine Nähe zu bewohntem Gebiet, eine Nähe zu kritischer Infrastruktur, eine Fluggeschwindigkeit, eine Windgeschwindigkeit und/oder eine potentielle Flugbahn einer abzuwerfenden Batterie BAT umfassen.Furthermore, the dropping device AE has a monitoring device MO for continuously recording throwing-relevant environmental information. Such environmental information can include a position of the electric aircraft EF, a proximity to an inhabited area, a proximity to critical infrastructure, an airspeed, a windspeed and / or a potential trajectory of a battery BAT to be thrown away.

Die Überwachungseinrichtung MO ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Teil der Abwurfsteuerung CTL implementiert. Die Überwachungseinrichtung MO ist dazu eingerichtet, den Abwurf der Batterie BAT, das Öffnen der Auswurföffnung AO, das Lösen der Sicherungselemente SE und/oder die elektrische oder physische Abtrennung der Batterie BAT bzw. der Stromleitung PL abhängig von der erfassten Umgebungsinformation auszulösen oder zu unterdrücken. Auf diese Weise kann z.B. ein Abwurf über bewohntem Gebiet oder kritischer Infrastruktur oder über Sperrzonen verhindert, verzögert oder erschwert werden. Vorzugsweise ist eine Abwurfblockade durch die Überwachungseinrichtung MO vom Piloten P in Notsituationen übersteuerbar.The monitoring device MO is implemented in the present exemplary embodiment as part of the drop control CTL. The monitoring device MO is set up to eject the battery BAT, to open the ejection opening AO , the release of the securing elements SE and / or the electrical or physical disconnection of the battery BAT or the power line PL trigger or suppress depending on the recorded environmental information. In this way, for example, dropping over an inhabited area or critical infrastructure or over restricted zones can be prevented, delayed or made more difficult. A dropping blockade can preferably be overridden by the monitoring device MO by the pilot P in emergency situations.

Weiterhin verfügt die Abwurfeinrichtung AE über eine Trimmeinrichtung TRM zum Ausgleichen einer abwurfbedingten Schwerpunktverschiebung des Elektroflugzeugs EF. Die Trimmeinrichtung TRM kann beispielsweise ein verschiebbares Ausgleichsgewicht umfassen. Darüber hinaus kann die Trimmeinrichtung TRM nach einem Abwurf der Batterie BAT das Elektroflugzeug EF aktiv gegensteuern und/oder eine Trimmung von Höhenruder, Querruder, Seitenruder oder anderen Steuerflächen verändern.Furthermore, the throwing device AE has a trimming device TRM for compensating for a throwing-related shift in the center of gravity of the electric aircraft EF. The trimming device TRM can comprise, for example, a displaceable counterweight. In addition, the trim device TRM can actively counteract the electric aircraft EF after a battery BAT has been ejected and / or change the trim of the elevator, aileron, rudder or other control surfaces.

Die vorstehend beschriebenen Abwurfvorgänge werden mittels der Abwurfsteuerung CTL der Abwurfeinrichtung AE gesteuert. Die Abwurfsteuerung CTL ist zu diesem Zweck mit der Instrumentenkonsole CON gekoppelt. Ein typisches Abwurfszenario läuft wie folgt ab:

  • - Durch die Detektoren DT wird eine Gefahrensituation für das Elektroflugzeug EF detektiert und durch einen Alarmgeber der Instrumentenkonsole CON signalisiert.
  • - Der Pilot P betätigt einen gesicherten Schalter im Cockpit CP, um einen Abwurf der Batterie BAT vorzubereiten. Hierdurch werden der Flugantrieb M und ggf. andere an die abzuwerfende Batterie BAT angeschlossene Verbraucher herunter geregelt.
  • - Der Pilot P erhält eine Rückmeldung über den vom Stromsensor SS gemessenen Energiefluss von der Batterie BAT.
  • - Der Pilot P veranlasst eine elektrische Abtrennung der Batterie BAT vom Flugantrieb M und/oder der Stromleitung PL, sofern der gemessene Energiefluss in einem akzeptablen Bereich liegt. Infolgedessen werden durch den Umschalter SW der Flugantrieb M sowie andere relevante Verbraucher auf die zweite Energieversorgung B2 umgeschaltet. Hierdurch wird die Batterie BAT zumindest elektrisch von der Stromleitung PL abgetrennt.
  • - Der Pilot P erhält eine Rückmeldung von der Rückmeldeeinrichtung RM über die Wirkung der Umschaltung bzw. der elektrischen Abtrennung. Darüber hinaus wird dem Piloten P eine Angabe über eine Restlaufzeit des durch die zweite Energieversorgung B2 versorgten Flugantriebs M angezeigt.
  • - Der Pilot P löst das Öffnen der Auswurföffnung AO durch Öffnen oder Absprengen des Verschlusses CL aus.
  • - Der Pilot P erhält eine Rückmeldung der Rückmeldeeinrichtung RM über das Öffnen und/oder einen Status der Auswurföffnung AO.
  • - Der Pilot erhält eine Rückmeldung der Überwachungseinrichtung MO über aktuelle umgebungsbedingte Risiken eines Abwurfs. Ggf. kann der Pilot P gewarnt werden, dass der Abwurf aktuell riskant oder unzulässig ist. Alternativ oder zusätzlich kann ein Lösen der Sicherungselemente SE durch die Überwachungseinrichtung MO blockiert werden. Eine solche Blockierung kann vorzugsweise nach Rückfrage vom Piloten P oder gemeinsam von mehreren Piloten übersteuert werden.
  • - Der Pilot P löst mittels eines vorzugsweise gesicherten Schalters ein Abwurfsignal aus, wodurch die Sicherungselemente SE gelöst werden. Nach Lösen der Sicherungselemente SE gleitet die Batterie BAT aus der Halterung H und der Auswurföffnung AO heraus, wobei sich die Kontaktelemente KE physisch von der Batterie BAT ablösen. Auf diese Weise wird die Stromleitung PL auch physisch von der Batterie BAT abgetrennt.
  • - Der Pilot P erhält eine Rückmeldung von der Rückmeldeeinrichtung RM über das Lösen der Sicherungselemente SE und einen Erfolg des Abwurfs. Die Rückmeldungen werden durch die Abwurfsteuerung CTL protokolliert.
  • - Die durch den Abwurf bedingte Schwerpunktverschiebung des Elektroflugzeugs EF wird durch die Trimmeinrichtung TRM in geeigneter Weise ausgeglichen.
The discharge processes described above are controlled by the discharge control CTL of the discharge device AE. For this purpose, the discharge control CTL is coupled to the instrument console CON. A typical drop scenario is as follows:
  • - A danger situation for the electric aircraft EF is detected by the detectors DT and signaled by an alarm transmitter of the instrument console CON.
  • - The pilot P operates a secured switch in the cockpit CP to prepare the battery BAT to be ejected. As a result, the flight drive M and possibly other consumers connected to the battery BAT to be thrown down are regulated down.
  • - The pilot P receives feedback about the energy flow from the battery BAT measured by the current sensor SS.
  • - The pilot P initiates an electrical disconnection of the battery BAT from the flight drive M and / or the power line PL , provided the measured energy flow is in an acceptable range. As a result, the flight drive M and other relevant consumers are switched to the second energy supply B2 by the changeover switch SW. As a result, the battery BAT is at least electrically isolated from the power line PL separated.
  • - The pilot P receives feedback from the feedback device RM about the effect of the switchover or the electrical disconnection. In addition, the pilot P is shown an indication of a remaining runtime of the flight drive M supplied by the second energy supply B2.
  • - The pilot P releases the opening of the discharge opening AO by opening or blasting off the closure CL out.
  • - The pilot P receives feedback from the feedback device RM about the opening and / or a status of the discharge opening AO .
  • - The pilot receives feedback from the monitoring device MO about current environmental risks of a drop. Possibly. the pilot P can be warned that the dropping is currently risky or inadmissible. Alternatively or additionally, the securing elements can be released SE be blocked by the monitoring device MO. Such a blocking can preferably be overridden by pilot P or together by several pilots.
  • - The pilot P triggers a release signal by means of a preferably secured switch, as a result of which the securing elements SE be solved. After loosening the securing elements SE the battery BAT slides out of the holder H and the ejection opening AO out, the contact elements KE physically detach from the BAT battery. This way the power line PL also physically separated from the battery BAT.
  • - The pilot P receives feedback from the feedback device RM about the release of the securing elements SE and a success of dropping. The feedback is logged by the CTL discharge control.
  • - The shift in the center of gravity of the electric aircraft EF caused by the dropping is suitably compensated for by the trimming device TRM.

Vorzugsweise kann bei jedem einzelnen der vorstehenden, vom Piloten P ausgelösten Vorgänge eine zusätzliche Bestätigung durch einen weiteren Piloten vorgesehen sein, bevor der betreffende Vorgang tatsächlich ausgelöst wird.For each of the above processes triggered by the pilot P, an additional confirmation by another pilot can preferably be provided before the relevant process is actually triggered.

Wie oben bereits angedeutet, wird die Abwurfeinrichtung AE vorzugsweise durch die zweite Energieversorgung B2 mit Strom versorgt. Damit auch der Flugantrieb M zumindest noch notdürftig eingesetzt werden kann, sollte der Abwurf möglichst kurz vor einer möglichen Landung ausgelöst werden.As already indicated above, the discharge device AE is preferably supplied with current by the second energy supply B2. So that the flight drive M can at least still be used in a makeshift manner, the drop should be triggered as shortly as possible before a possible landing.

2 zeigt einen Teil der Abwurfeinrichtung AE mit einer darin befindlichen Batterie BAT in schematischer Darstellung. Für gleiche Entitäten werden in 2 die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in 1. 2nd shows a part of the discharge device AE with a battery BAT located therein in a schematic representation. For the same entities, in 2nd the same reference numerals are used as in 1 .

Die Batterie BAT verfügt über einen an ihrer Oberseite befestigten Fallschirm FS sowie über ein an ihrer Unterseite befestigtes Prallkissen PK. Die Entfaltung des Fallschirms FS wird durch den Abwurf der Batterie BAT oder durch ihre Fallbewegung ausgelöst, z.B. mittels einer Aufziehleine. Das Prallkissen PK wird infolge des Abwurfs oder kurz vor einem Aufprall der Batterie BAT am Boden durch einen Gasgenerator aufgeblasen. Zur Detektion eines Aufpralls kann ein Aufprallsensor vorgesehen sein.The battery BAT has a parachute FS attached to its top and an impact cushion attached to its underside PK . The deployment of the parachute FS is triggered by the battery BAT being dropped or by its falling movement, for example by means of a pull line. The impact cushion PK is inflated by a gas generator as a result of dropping or shortly before the battery BAT hits the ground. An impact sensor can be provided to detect an impact.

Die Batterie BAT ist an die Stromleitung PL mittels Kontaktelementen KE angeschlossen. Die Kontaktelemente KE sind vorzugsweise als Gleitkontakte oder Druckkontakte zum Andrücken an Anschlusskontakte AK der Batterie BAT ausgestaltet. Die Anschlusskontakte AK sind an der Oberseite der Batterie BAT angeordnet, so dass sie beim Herausgleiten der Batterie BAT aus der Auswurföffnung AO durch die Abwärtsbewegung der Batterie BAT von den Kontaktelementen KE der Stromleitung PL physisch getrennt werden. Die Anschlusskontakte AK sind vorzugsweise vertieft innerhalb eines Gehäuses oder eines Berührschutzes der Batterie BAT angeordnet. Auf diese Weise kann in vielen Fällen ein zufälliger Kurzschluss oder ein Stromschlag durch Berühren einer abgeworfenen Batterie vermieden werden.The battery BAT is on the power line PL by means of contact elements KE connected. The contact elements KE are preferably as sliding contacts or pressure contacts for pressing on connection contacts AK the battery BAT designed. The connection contacts AK are arranged on the top of the battery BAT, so that when the battery BAT slides out of the ejection opening AO due to the downward movement of the battery BAT from the contact elements KE the power line PL be physically separated. The connection contacts AK are preferably recessed within a housing or a contact protection of the battery BAT. In this way, an accidental short circuit or electric shock by touching a discharged battery can be avoided in many cases.

Die Abwurfeinrichtung AE verfügt weiterhin über Sprüheinrichtungen SP zum Aufsprühen einer Schaumschicht oder Schaumhülle auf die Batterie BAT und insbesondere auf deren Unterseite und/oder auf deren Anschlusskontakte AK. Alternativ oder zusätzlich kann eine Sprüheinrichtung an der Batterie BAT selbst angeordnet sein. Die Sprüheinrichtungen SP versprühen vorzugsweise einen feuerhemmenden, elastischen und/oder elektrisch isolierenden Schaum, z.B. einen Löschschaum oder Montageschaum. Das Aufsprühen wird durch einen Abwurf der Batterie BAT ausgelöst. Bei einer batterieeigenen Sprüheinrichtung kann das Aufsprühen kurz vor dem Aufprall ausgelöst werden. Die aufgesprühte Schaumschicht dämpft den Aufprall, verringert eine Kontamination der Aufschlagstelle durch Batteriematerialien und vermeidet Verletzungen oder elektrische Schläge durch Berühren der Batterie BAT.The ejection device AE also has spray devices SP for spraying a foam layer or foam casing onto the battery BAT and in particular onto its underside and / or onto its connection contacts AK . Alternatively or additionally, a spray device can be arranged on the battery BAT itself. The spray devices SP preferably spray a fire-retardant, elastic and / or electrically insulating foam, for example an extinguishing foam or assembly foam. Spraying is triggered by dropping the BAT battery. With a battery-specific spray device, spraying can be triggered shortly before the impact. The sprayed foam layer dampens the impact, reduces contamination of the impact point by battery materials and prevents injuries or electric shocks by touching the BAT battery.

Als Teil der Halterung der Batterie BAT sind in 2 beispielhaft zwei gegenüberliegende, senkrecht nach unten gerichtete Gleitschienen GS schematisch dargestellt. Die Gleitschienen GS dienen als Führungselemente der Halterung, um die Batterie BAT beim Abwurf aufgrund ihres Eigengewichts verkantungsfrei nach unten aus der Auswurföffnung AO herausgleiten zu lassen. Die Kanten der Batterie BAT gleiten hierbei in den Innenwinkeln der Gleitschienen GS. Alternativ oder zusätzlich können als Führungselemente Geradführungen, Gleitführungen, Führungsschienen und/oder Rollschienen verwendet werden.As part of the holder of the battery BAT are in 2nd as an example, two opposing, vertically downward sliding rails GS shown schematically. The slide rails GS serve as guide elements of the holder to the battery BAT when ejecting due to its own weight without tilting downwards from the ejection opening AO to let it slide out. The edges of the BAT battery slide in the inner angles of the slide rails GS . As an alternative or in addition, straight guides, sliding guides, guide rails and / or roller rails can be used as guide elements.

An der Unterseite der Batterie BAT sind beispielhaft zwei lösbare Sicherungselemente SE angedeutet. Die Sicherungselemente SE dienen zum Sichern der Batterie BAT gegen unbeabsichtigte Verschiebung entlang der Gleitschienen GS und insbesondere gegen unbeabsichtigtes Herausfallen der Batterie BAT aus dem Elektroflugzeug EF. Die Sicherungselemente SE sind als lösbare Halteelemente ausgestaltet, z.B. als Haltekrallen, Haltebolzen und/oder Riegel. Die Sicherungselemente SE werden durch das Auslösen eines Abwurfs gelöst, z.B. durch Herausziehen eines Riegels.On the underside of the battery BAT are two detachable securing elements SE indicated. The securing elements SE are used to secure the BAT battery against unintentional movement along the slide rails GS and in particular to prevent the battery BAT from accidentally falling out of the electric aircraft EF. The securing elements SE are designed as releasable holding elements, for example as holding claws, holding bolts and / or bolts. The securing elements SE are released by triggering a drop, for example by pulling out a bolt.

Sobald die Sicherungselemente SE nach Öffnen der Auswurföffnung AO gelöst werden, gleitet die Batterie BAT schwerkraftgetrieben entlang der Gleitschienen GS nach unten aus der Auswurföffnung AO und fällt aus dem Elektroflugzeug EF. Durch die Abwärtsbewegung der Batterie BAT lösen sich - wie oben bereits erwähnt - die Anschlusskontakte AK von den Kontaktelementen KE sowohl elektrisch als auch physisch. Alternativ oder zusätzlich kann eine vorzugsweise in einem Gehäuse oder in einem Berührschutz der Batterie BAT vertieft angeordnete Sollbruchstelle an den Kontaktelementen KE oder den Anschlusskontakten AK vorgesehen sein, die aufgrund der Abwärtsbewegung der Batterie BAT bricht oder abreißt.Once the securing elements SE after opening the discharge opening AO can be released, the battery BAT slides along the slide rails, driven by gravity GS down from the discharge opening AO and falls out of the electric aircraft EF. The downward movement of the battery BAT releases - as already mentioned above - the connection contacts AK from the contact elements KE both electrically and physically. Alternatively or additionally, a predetermined breaking point on the contact elements, which is preferably recessed in a housing or in a contact protection of the battery BAT, can be provided KE or the connection contacts AK be provided which breaks or breaks off due to the downward movement of the battery BAT.

Darüber hinaus kann ein Austoßelement, beispielsweise eine Druckfeder in der Abwurfeinrichtung AE vorgesehen sein, mit deren Hilfe eine zusätzliche, nach unten gerichtete Kraft auf die Batterie BAT ausgeübt wird, um diese aktiv aus der Abwurföffnung AO auszustoßen.In addition, an ejection element, for example a compression spring, can be provided in the ejection device AE, with the aid of which an additional, downward force is exerted on the battery BAT in order to actively remove it from the ejection opening AO eject.

Mittels der erfindungsgemäßen Abwurfeinrichtung können die durch Batteriebrände bedingten Risiken von Elektroflügen, insbesondere im Falle einer Notlandung, erheblich reduziert werden.By means of the ejection device according to the invention, the risks of electric flights caused by battery fires, in particular in the event of an emergency landing, can be considerably reduced.

Claims (16)

Abwurfeinrichtung (AE) für ein bemanntes Elektroflugzeug (EF) zum Abwerfen eines elektrischen, zur Energieversorgung eines Flugantriebs (M) vorgesehenen Energiespeichers (BAT), mit a) einem Kontaktelement (KE) zum Anschließen des elektrischen Energiespeichers (BAT) an eine zum Flugantrieb (M) führende Stromleitung (PL), b) einer verschließbaren Auswurföffnung (AO) zum Auswerfen des elektrischen Energiespeichers (BAT), c) einer Halterung (H) für den elektrischen Energiespeicher (BAT) mit einem Führungselement (GS) zum Führen des elektrischen Energiespeichers (BAT) aus der Auswurföffnung (AO) , d) einem Sicherungselement (SE) zum Sichern des elektrischen Energiespeichers (BAT) gegen Verschiebung entlang des Führungselements (GS), und e) einer Auslöseeinrichtung (TR) zum pilotengesteuerten Auslösen eines Abwurfs des elektrischen Energiespeichers (BAT) durch Öffnen der Auswurföffnung (AO), Lösen des Sicherungselements (SE) sowie elektrische und physische Abtrennung der Stromleitung (PL) vom elektrischen Energiespeicher (BAT).Ejector (AE) for a manned electric aircraft (EF) for ejecting an electrical energy store (BAT) provided for the energy supply of an aircraft engine (M) a) a contact element (KE) for connecting the electrical energy store (BAT) to a power line (PL) leading to the flight drive (M), b) a lockable ejection opening (AO) for ejecting the electrical energy store (BAT), c) a holder (H) for the electrical energy store (BAT) with a guide element (GS) for guiding the electrical energy store (BAT) out of the ejection opening (AO), d) a securing element (SE) for securing the electrical energy store (BAT) against displacement along the guide element (GS), and e) a triggering device (TR) for pilot-controlled triggering of a discharge of the electrical energy store (BAT) by opening the discharge opening (AO), releasing the securing element (SE) and electrical and physical disconnection of the power line (PL) from the electrical energy store (BAT). Abwurfeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Abwurfsensor (AS) zum Detektieren der elektrischen und/oder physischen Abtrennung der Stromleitung (PL), des Öffnens der Auswurföffnung (AO) und/oder des Lösens des Sicherungselements (SE), und eine Rückmeldeeinrichtung (RM) zum Rückmelden eines Ergebnisses der Detektion an einen Piloten (P) des Elektroflugzeugs (EF) .Ejector after Claim 1 , characterized by a ejection sensor (AS) for detecting the electrical and / or physical disconnection of the power line (PL), opening the ejection opening (AO) and / or releasing the securing element (SE), and a feedback device (RM) for reporting a Results of the detection to a pilot (P) of the electric aircraft (EF). Abwurfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Abwurfsensor (AS) und/oder die Rückmeldeeinrichtung (RM) eine vom elektrischen Energiespeicher (BAT) verschiedene Stromversorgung (B2) vorgesehen ist.Ejector device according to one of the preceding claims, characterized in that a power supply (B2) different from the electrical energy store (BAT) is provided for the ejector sensor (AS) and / or the feedback device (RM). Abwurfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Umschalter (SW) zum Umschalten des Flugantriebs (M) und/oder eines anderen Verbrauchers des Elektroflugzeugs (EF) auf eine zweite Energieversorgung (B2) infolge des Auslösens eines Abwurfs.Ejector device according to one of the preceding claims, characterized by a changeover switch (SW) for switching the aircraft drive (M) and / or another consumer of the electric aircraft (EF) to a second energy supply (B2) as a result of the release of an ejector. Abwurfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (KE) als Gleitkontakt oder Druckkontakt zum Andrücken an einen Anschlusskontakt (AK) des elektrischen Energiespeichers (BAT) ausgebildet ist, der bei Bewegung des elektrischen Energiespeichers (BAT) entlang des Führungselements (GS) vom Anschlusskontakt (AK) abgleitet oder sich davon ablöst. Ejector device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact element (KE) is designed as a sliding contact or pressure contact for pressing against a connection contact (AK) of the electrical energy store (BAT), which moves the electrical energy store (BAT) along the guide element ( GS) slides off or detaches from the connection contact (AK). Abwurfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (KE) zum Kontaktieren eines vertieft innerhalb eines Gehäuses des elektrischen Energiespeichers (BAT) angeordneten Anschlusskontakts (AK) ausgebildet ist.Ejector device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact element (KE) is designed for contacting a connection contact (AK) arranged in a recessed manner inside a housing of the electrical energy store (BAT). Abwurfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (KE) eine Sollbruchstelle aufweist, die bei Abwurf des elektrischen Energiespeichers (BAT) bricht oder reißt.Ejector device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact element (KE) has a predetermined breaking point, which breaks or tears when the electrical energy store (BAT) is ejected. Abwurfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass die elektrische Abtrennung der Stromleitung (PL) unabhängig von ihrer physischen Abtrennung auslösbar ist.Throwing device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical disconnection of the power line (PL) can be triggered independently of its physical disconnection. Abwurfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stromsensor (SS) zum Messen eines Energieflusses über das Kontaktelement (KE) vorgesehen ist, und dass die Auslöseeinrichtung (TR) dazu eingerichtet ist, den Abwurf des elektrischen Energiespeichers (BAT), das Öffnen der Auswurföffnung (AO), das Lösen des Sicherungselements (SE) und/oder die elektrische oder physische Abtrennung der Stromleitung (PL) abhängig vom gemessenen Energiefluss auszulösen oder zu unterdrücken.Ejector device according to one of the preceding claims, characterized in that a current sensor (SS) for measuring an energy flow via the contact element (KE) is provided, and that the triggering device (TR) is set up to eject the electrical energy store (BAT), the Opening the discharge opening (AO), releasing the securing element (SE) and / or triggering or suppressing the electrical or physical disconnection of the power line (PL) depending on the measured energy flow. Abwurfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachungseinrichtung (MO) zum Erfassen von abwurf relevanter Umgebungsinformation vorgesehen ist, und dass die Auslöseeinrichtung (TR) dazu eingerichtet ist, den Abwurf des elektrischen Energiespeichers (BAT), das Öffnen der Auswurföffnung (AO), das Lösen des Sicherungselements (SE) und/oder die elektrische oder physische Abtrennung der Stromleitung (PL) abhängig von der erfassten Umgebungsinformation auszulösen oder zu unterdrücken.Ejector device according to one of the preceding claims, characterized in that a monitoring device (MO) is provided for detecting ejector-relevant environmental information and that the triggering device (TR) is set up to eject the electrical energy store (BAT), open the ejector opening ( AO), the release of the fuse element (SE) and / or the electrical or physical disconnection of the power line (PL) depending on the detected environmental information to trigger or suppress. Abwurfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (GS) abwärts gerichtet oder geneigt ist, und dass das Kontaktelement (KE) auf einer Oberseite oder einem Seitenteil des elektrischen Energiespeichers (BAT) angeordnet ist.Throwing device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide element (GS) is directed downwards or inclined, and that the contact element (KE) is arranged on an upper side or a side part of the electrical energy store (BAT). Abwurfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswurföffnung (AO) mit einer Absprengeinrichtung zum Absprengen eines Verschlusses (CL) und/oder mit einem Riegel zum Verriegeln des Verschlusses (CL) versehen ist.Ejector device according to one of the preceding claims, characterized in that the ejection opening (AO) is provided with a blasting device for blasting off a closure (CL) and / or with a bolt for locking the closure (CL). Abwurfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit der Auslöseeinrichtung (TR) gekoppelte Trimmeinrichtung (TRM) zum Ausgleichen einer abwurfbedingten Schwerpunktverschiebung des Elektroflugzeugs (EF).Throwing device according to one of the preceding claims, characterized by a trimming device (TRM) coupled to the triggering device (TR) for compensating for a shift in the center of gravity of the electric aircraft (EF) caused by the throwing. Abwurfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, eingerichtet zum Entsichern eines Fallschirms (FS) und/oder eines Prallkissens (PK) des elektrischen Energiespeichers (BAT) infolge des Auslösens eines Abwurfs.Ejector device according to one of the preceding claims, set up to unlock a parachute (FS) and / or an impact cushion (PK) of the electrical energy store (BAT) as a result of triggering a ejector. Abwurfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, eingerichtet zum Auslösen eines Aufsprühens einer Schaumschicht auf den elektrischen Energiespeicher infolge eines Abwurfs.Ejector device according to one of the preceding claims, set up to trigger spraying of a foam layer onto the electrical energy store as a result of ejection. Elektroflugzeug (EF) mit einer Abwurfeinrichtung (AE) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Electric aircraft (EF) with a dropping device (AE) according to one of the preceding claims.
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