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DE102022200010B4 - Aviation propulsion system for an aircraft, as well as aircraft with a corresponding aviation propulsion system and method for operating an aviation propulsion system - Google Patents

Aviation propulsion system for an aircraft, as well as aircraft with a corresponding aviation propulsion system and method for operating an aviation propulsion system Download PDF

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DE102022200010B4
DE102022200010B4 DE102022200010.2A DE102022200010A DE102022200010B4 DE 102022200010 B4 DE102022200010 B4 DE 102022200010B4 DE 102022200010 A DE102022200010 A DE 102022200010A DE 102022200010 B4 DE102022200010 B4 DE 102022200010B4
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spinner
aircraft
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aviation
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Christian Meißner
Florian Schönherr
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Volkswagen AG
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Abstract

Luftfahrtantrieb (3) für ein Luftfahrzeug (1), aufweisend:- einen Propeller (4), welcher an einer Antriebswelle (5) des Luftfahrtantriebs (3) angeordnet ist und mittels der Antriebswelle (5) um eine Rotationsachse (6) des Propellers (4) antreibbar ist,- einen Propellerspinner (8), welcher in Richtung (9) der Rotationsachse (6) des Luftfahrtantriebs (3) betrachteten vorderen Bereich (10) des Propellers (4) angeordnet ist, gekennzeichnet, durch- eine Propellerspinner-Verstelleinrichtung (12) zum definierten Verändern des Volumens des Propellerspinners (8) in radialer Richtung (13) zur Rotationsachse (6), wobei mit der Propellerspinner-Verstelleinrichtung (12) das Volumen des Propellerspinners (8) von einem Grundzustand in zumindest einen Aufweitungszustand so in radialer Richtung (13) veränderbar ist, dass eine Propellerfrontfläche (14) des Propellers (4) zumindest bereichsweise durch den in seinem Volumen veränderten Propellerspinner (8) nach vorne hin mehr als im Grundzustand abgedeckt ist.Aviation drive (3) for an aircraft (1), comprising:- a propeller (4) which is arranged on a drive shaft (5) of the aviation drive (3) and can be driven by means of the drive shaft (5) about a rotation axis (6) of the propeller (4),- a propeller spinner (8) which is arranged in the direction (9) of the rotation axis (6) of the aviation drive (3) viewed front region (10) of the propeller (4), characterized by- a propeller spinner adjustment device (12) for definedly changing the volume of the propeller spinner (8) in the radial direction (13) to the rotation axis (6), wherein the volume of the propeller spinner (8) can be changed in the radial direction (13) from a basic state to at least one expansion state with the propeller spinner adjustment device (12) such that a propeller front surface (14) of the propeller (4) can be changed at least in regions by the volume-changed Propeller spinner (8) is covered towards the front more than in the basic state.

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftfahrtantrieb für ein Luftfahrzeug, welcher einen Propeller aufweist, welcher an einer Antriebswelle des Luftfahrtantriebs angeordnet ist und mittels der Antriebswelle um eine Rotationsachse des Propellers antreibbar ist. Des Weiteren weist der Luftfahrtantrieb einen Propellerspinner auf, welcher in dem in Richtung der Rotationsachse des Luftfahrtantriebs betrachtet vorderen Bereich des Propellers angeordnet ist.The invention relates to an aviation drive for an aircraft, which has a propeller which is arranged on a drive shaft of the aviation drive and can be driven by means of the drive shaft about a rotation axis of the propeller. Furthermore, the aviation drive has a propeller spinner which is arranged in the front region of the propeller as viewed in the direction of the rotation axis of the aviation drive.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Luftfahrzeug mit zumindest einem Luftfahrtantrieb. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Luftfahrtantriebs eines Luftfahrzeugs, wobei ein Propeller des Luftfahrtantriebs, welcher an einer Antriebswelle des Luftfahrzeugs angeordnet ist, mit der Antriebswelle um eine Rotationsachse des Propellers angetrieben wird.Furthermore, the invention relates to an aircraft with at least one aviation drive. The invention also relates to a method for operating an aviation drive of an aircraft, wherein a propeller of the aviation drive, which is arranged on a drive shaft of the aircraft, is driven by the drive shaft about a rotation axis of the propeller.

Beispielsweise werden „Personal Air Vehicles“ (PAV) oder Fluggeräte, die vertikal starten und landen können (eVTOL „electric Vertical Take-Off and Landing aircraft“), für zukünftige Mobilitätslösungen entwickelt. Dabei können solche Konzepte von Fluggeräten einen gemeinsamen Propeller für den vertikalen Startvorgang als auch für den Reiseflug verwenden. Beispielsweise können hier das „Tilt-Wing-Konzept“ oder „Tilt-Rotor-Konzept“ angewendet werden. In diesen Konzepten können im Gegensatz zu „Lift-and-Cruise-Konzepten“ getrennte Motor-Propeller-Einheiten sowohl zum Starten als auch für den Reiseflug verwendet werden, so dass die Masse des Fluggeräts minimiert werden kann.For example, "Personal Air Vehicles" (PAV) or aircraft that can take off and land vertically (eVTOL "electric Vertical Take-Off and Landing aircraft") are being developed for future mobility solutions. Such aircraft concepts can use a common propeller for the vertical take-off process as well as for cruising. For example, the "tilt-wing concept" or "tilt-rotor concept" can be applied here. In these concepts, in contrast to "lift-and-cruise concepts", separate motor-propeller units can be used for both take-off and cruising, so that the mass of the aircraft can be minimized.

Einen wesentlichen Einfluss auf die, insbesondere elektrische Reichweite solcher Fluggeräte hat dabei die Effizienz des Propellers. Die Propellerauslegung stellt bei diesen Konzepten aber oft einen Kompromiss dar, da diese sowohl auf den Schwebeflug (Hovern beziehungsweise Startvorgang) als auch auf den Reiseflug abgestimmt sein muss. Beispielsweise kommen serienmäßig bei klassischen Flugzeugen Verstellpropeller zum Einsatz. Bei diesen werden die einzelnen Propellerblätter des Propellers um ihre Längsachse synchron gedreht und so der jeweiligen Flugsituation angepasst. Damit kann sowohl beim Startvorgang (noch keine Anströmgeschwindigkeit durch die Flugzeugbewegung) als auch beim Reiseflug (Anströmgeschwindigkeit durch Fluggeschwindigkeit) ein guter Wirkungsgrad erzielen werden.The efficiency of the propeller has a significant influence on the range of such aircraft, particularly the electric range. However, the propeller design in these concepts often represents a compromise, as it must be tailored to both hovering (or take-off) and cruising flight. For example, variable-pitch propellers are used as standard in classic aircraft. The individual propeller blades of the propeller rotate synchronously around their longitudinal axis and are thus adapted to the respective flight situation. This means that good efficiency can be achieved both during take-off (no airflow speed due to the aircraft movement) and during cruising flight (airflow speed due to airspeed).

Im Stand der Technik werden beispielsweise variable Propellerspinner zur gezielten Beeinflussung des Kühlluftstroms für dahinter angeordnete Verbrennermotoren sowie Flugzeuge mit „Tilt-Rotor-Konzept“ optimierte Propellerspinner offenbart.The state of the art, for example, discloses variable propeller spinners for the targeted influencing of the cooling air flow for combustion engines arranged behind them as well as propeller spinners optimized for aircraft with a “tilt rotor concept”.

Beispielsweise offenbart die US 2020/0223 552 A1 eine Rotoranordnung zur Verwendung in einem Flugzeug. Diese umfasst eine Rotornabe, eine Spindelstruktur, welche eine Spinneröffnung umfasst, sowie ein Rotorblatt. Das Rotorblatt hat eine Rotorwurzel, die sich nahe der Rotornabe findet. Die Rotoranordnung weist auch eine bewegliche Verkleidungsfläche auf, die zumindest teilweise entlang der Rotornabe ruht.For example, the US 2020/0223 552 A1 a rotor assembly for use in an aircraft, comprising a rotor hub, a spindle structure including a spinner opening, and a rotor blade. The rotor blade has a rotor root located near the rotor hub. The rotor assembly also includes a movable fairing surface resting at least partially along the rotor hub.

Ferner offenbart die US 2018 / 0 334 240 A1 als Spinnerverkleidung eine Basis, die so konfiguriert ist, dass sie relativ zu einem Nabensystem fixiert ist; eine bewegliche Spinneranordnung, die relativ zu der Basis beweglich ist; wobei die bewegliche Schleuderanordnung ein erstes bewegliches Element und ein zweites bewegliches Element umfasst. Jedes erste und zweite bewegliche Element ist selektiv zwischen einer geschlossenen Position und einer zusammengezogenen Position konfigurierbar, in der die bewegliche Schleuderanordnung eine verringerte Form und/oder ein verringertes Volumen aufweist.Furthermore, the US 2018 / 0 334 240 A1 as a spinner fairing, a base configured to be fixed relative to a hub system; a movable spinner assembly movable relative to the base; wherein the movable spinner assembly comprises a first movable member and a second movable member. Each first and second movable member is selectively configurable between a closed position and a contracted position in which the movable spinner assembly has a reduced shape and/or volume.

Ein Nachteil ist, da speziell das Rotorblatt als Ganzes gedreht wird, aber die Anströmsituation in Nabennähe (kleiner Radius) und in Blattspitzennähe (großer Radius) unterschiedlich ist, stellt dies einen Kompromiss dar, welcher die Effizienz eines Propellers nicht ausschöpft. Ebenfalls liefert die Variation von Motordrehzahl und Anstellwinkel nur eine begrenzte Möglichkeit (Freiheitsgrade) zur Effizienzsteigerung.One disadvantage is that the rotor blade is rotated as a whole, but the flow situation near the hub (small radius) and near the blade tip (large radius) is different. This represents a compromise that does not exploit the full efficiency of a propeller. Likewise, the variation of engine speed and angle of attack only provides a limited opportunity (degrees of freedom) to increase efficiency.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, die Effizienz eines Luftfahrtantriebs, insbesondere eines Propellers, zu verbessern.An object of the present invention is therefore to improve the efficiency of an aircraft propulsion system, in particular a propeller.

Diese Aufgabe wird durch einen Luftfahrtantrieb, ein Luftfahrzeug sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.This object is achieved by an aviation engine, an aircraft and a method according to the independent patent claims. Useful further developments arise from the dependent patent claims.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen Luftfahrtantrieb für ein Luftfahrzeug, aufweisend:

  • - einen Propeller, welcher an einer Antriebswelle des Luftfahrtantriebs angeordnet ist und mittels der Antriebswelle um eine Rotationsachse des Propellers antreibbar ist,
  • - einen Propellerspinner, welcher in Richtung der Rotationsachse des Luftfahrtantriebs betrachteten vorderen Bereich des Propellers angeordnet ist,
  • - eine Propellerspinner-Verstelleinrichtung zum definierten Verändern des Volumens des Propellerspinners in radialer Richtung zur Rotationsachse.
One aspect of the invention relates to an aviation drive for an aircraft, comprising:
  • - a propeller which is arranged on a drive shaft of the aircraft engine and can be driven by the drive shaft about a rotation axis of the propeller,
  • - a propeller spinner, which is arranged in the front area of the propeller viewed in the direction of the axis of rotation of the aircraft engine,
  • - a propeller spinner adjustment device for the defined change of the volume of the propeller spinner in the radial direction to the axis of rotation.

Mit dem erfindungsgemäßen Luftfahrtantrieb kann beispielsweise ein Luftfahrzeug beziehungsweise ein Fluggerät effizienter betrieben werden. Durch die definierte Veränderung des Volumens des Propellerspinners mit Hilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung kann die Effizienz des Propellers erhöht werden. Beispielsweise kann hier eine Effizienzsteigerung gegenüber dem Propeller im Stand der Technik von 10%, insbesondere 20%, besonders 25% erreicht werden.With the aviation drive according to the invention, an aircraft or a flying device can be operated more efficiently. The efficiency of the propeller can be increased by the defined change in the volume of the propeller spinner with the help of the propeller spinner adjustment device. For example, an increase in efficiency of 10%, in particular 20%, especially 25% can be achieved compared to the prior art propeller.

Durch den erfindungsgemäßen Luftfahrtantrieb kann die Reichweite des Luftfahrzeugs beim Durchführen eines Reisefluges erhöht werden. Dies wird durch die verbesserte Effizienz des Luftfahrtantriebs erreicht. Durch den effizienteren Luftfahrtantrieb kann beispielsweise das Luftfahrzeug mehr Ladung („Payload“) aufnehmen. Insbesondere kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Luftfahrtantriebs eine Zuladung des Luftfahrzeugs erhöht werden bei gleichbleibender Reichweite.The aviation drive according to the invention can increase the range of the aircraft when carrying out a cruise flight. This is achieved through the improved efficiency of the aviation drive. The more efficient aviation drive means that the aircraft can, for example, carry more payload. In particular, the aircraft's payload can be increased with the help of the aviation drive according to the invention while maintaining the same range.

Insbesondere kann mit Hilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung ein variabler Propellerspinner für Luftfahrzeuge bereitgestellt werden. Beispielsweise kann es bei den Propellern im Stand der Technik vorkommen, dass im Reiseflug des Luftfahrzeugs unter anderem in Nabennähe des Propellers anstatt eines Auftriebs (Propellerschub) ein lokaler Abtrieb beispielsweise erfolgt. In Nabennähe neigen beispielsweise Propellerblätter daher dazu, das Fluggerät zu bremsen anstatt anzutreiben. Beispielsweise ergibt sich über einen Propellerradius gemittelt zwar weiterhin ein positiver Propellerschub als Auftrieb, jedoch mit Einbußen in der Effizienz. Diese Nachteile können beispielsweise durch das erfindungsgemäße definierte Verändern des Volumens des Propellerspinners erfolgen, so dass beispielsweise solch negative Bereiche in Nabennähe abgeschottet beziehungsweise abgedeckt werden können. Dadurch kann die Effizienz des Propellers und insbesondere des Luftfahrtantriebs erhöht werden. Insbesondere kann es sich bei dem Propellerspinner um einen dynamisch in seiner Größe beziehungsweise seinem Volumen verstellbaren Propellerspinner handeln, welcher mit Hilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung derart verändert beziehungsweise variiert werden kann, dass beispielsweise effizienzschädliche Bereiche des Propellers abgedeckt beziehungsweise abgeschottet werden können. Somit kann eine Gesamteffizienz eines Reiseflugs des Luftfahrzeugs erhöht werden.In particular, the propeller spinner adjustment device can be used to provide a variable propeller spinner for aircraft. For example, with the propellers in the prior art, it can happen that when the aircraft is cruising, a local downforce occurs near the hub of the propeller instead of lift (propeller thrust). For example, near the hub, propeller blades tend to brake the aircraft instead of driving it. For example, averaged over a propeller radius, a positive propeller thrust still results as lift, but with a loss in efficiency. These disadvantages can be caused, for example, by the defined change in the volume of the propeller spinner according to the invention, so that, for example, such negative areas near the hub can be sealed off or covered. This can increase the efficiency of the propeller and in particular of the aircraft drive. In particular, the propeller spinner can be a propeller spinner that is dynamically adjustable in size or volume, which can be changed or varied using the propeller spinner adjustment device in such a way that, for example, areas of the propeller that are detrimental to efficiency can be covered or sealed off. This can increase the overall efficiency of a cruise flight of the aircraft.

Insbesondere kann mit Hilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung ein definiertes Verändern beziehungsweise Anpassen des Volumens beziehungsweise des Durchmessers des Propellerspinners durchgeführt werden, wodurch eine Effizienz des Luftfahrtantriebs und des Luftfahrzeugs im Reiseflug erhöht werden kann.In particular, the propeller spinner adjustment device can be used to carry out a defined change or adjustment of the volume or diameter of the propeller spinner, thereby increasing the efficiency of the aircraft propulsion system and the aircraft during cruise flight.

Beispielsweise kann es sich bei dem Luftfahrzeug um ein Wandelflugzeug handeln, welches als senkrecht startfähiges und senkrecht landefähiges Luftfahrzeug bezeichnet werden kann. Insbesondere sind Wandelflugzeuge in der Lage, während des Fluges die Flugmodi (Flugzustände) zu wechseln. Als für ein Wandelflugzeug relevante Flugzustände werden beispielsweise ein Schwebeflug im Hubschraubermodus, die anschließende Transition vom Vertikal- in den Horizontalflug und der Horizontalflug kann als Starrflügelflugzeug angesehen.For example, the aircraft can be a convertible aircraft, which can be described as a vertical take-off and vertical landing aircraft. In particular, convertible aircraft are able to change flight modes (flight conditions) during flight. Flight conditions relevant for a convertible aircraft include, for example, hovering in helicopter mode, the subsequent transition from vertical to horizontal flight and horizontal flight as a fixed-wing aircraft.

Beispielsweise kann es sich bei dem Luftfahrtantrieb um einen Kipprotor (englisch „tilt rotor“) handeln. Beispielsweise kann das Luftfahrzeug als Kippflügelflugzeug (englisch „tilt-wing aircraft“) ausgebildet sein.For example, the aircraft engine may be a tilt rotor. For example, the aircraft may be designed as a tilt-wing aircraft.

Insbesondere handelt es sich bei dem Luftfahrzeug um ein „vertical take-off and landing aircraft“ (eVTOL). Somit kann der Luftfahrtantrieb für ein derart ausgebildetes Luftfahrzeug verwendet werden. Beispielsweise kann das Luftfahrzeug Bestandteil einer urbanen Luftmobilität, wie beispielsweise Lufttaxis, sein.In particular, the aircraft is a "vertical take-off and landing aircraft" (eVTOL). The aviation propulsion system can therefore be used for an aircraft designed in this way. For example, the aircraft can be part of urban air mobility, such as air taxis.

Insbesondere ist das Luftfahrzeug in der Lage, einen Senkrechtstart und eine Senkrechtlandung durchzuführen.In particular, the aircraft is capable of performing a vertical take-off and a vertical landing.

Bei dem Propeller kann es sich insbesondere um eine Luftschraube des Luftfahrzeugs handeln. Mit Hilfe des Propellers kann beispielsweise eine Wellenleistung eines Flugmotors oder ein Wellenturbinenvorschub beziehungsweise Schub erzeugt werden.The propeller can be, in particular, an aircraft propeller. The propeller can be used to generate shaft power from an aircraft engine or shaft turbine propulsion or thrust, for example.

Insbesondere kann der Propeller als Verstellpropeller ausgebildet sein, wobei bei einem Verstellpropeller der Anstellwinkel der Propellerblätter variabel gestaltet werden kann, wodurch der Anstellwinkel der Propellerblätter an verschiedene Betriebssituationen des Luftfahrzeugs angepasst werden kann. Mit Hilfe der Antriebswelle können der Propeller und die Rotationsachse angetrieben werden, so dass der Propeller auf eine vorgegebene Drehzahl gebracht werden kann. Beispielsweise kann die Antriebswelle parallel zur Rotationsachse ausgebildet sein.In particular, the propeller can be designed as a variable-pitch propeller, whereby the angle of attack of the propeller blades can be made variable in a variable-pitch propeller, whereby the angle of attack of the propeller blades can be adapted to different operating situations of the aircraft. The propeller and the axis of rotation can be driven with the help of the drive shaft, so that the propeller can be brought to a predetermined speed. For example, the drive shaft can be designed parallel to the axis of rotation.

Bei dem Propellerspinner kann es sich um einen Spinner aus der Luftfahrt handeln, welcher eine stromlinienförmige Verkleidung eines Luftfahrzeugs vor dem Propeller in der Mitte des Triebwerks oder bei Mantelstromtriebwerken sein kann. Der Propellerspinner dient beispielsweise dazu, den Luftwiderstand zu reduzieren und somit für eine verbesserte Anströmung des Triebwerks des Luftfahrzeugs zu sorgen.The propeller spinner can be a spinner from aviation, which can be a streamlined fairing of an aircraft in front of the propeller in the middle of the engine or in turbofan engines. The propeller spinner serves, for example, to reduce air resistance and thus ensure an improved airflow to the aircraft's engine.

Beispielsweise kann der Luftfahrtantrieb als Triebwerk beziehungsweise Triebwerkseinheit des Luftfahrzeugs bezeichnet werden.For example, the aviation engine can be referred to as the engine or engine unit of the aircraft.

Beispielsweise kann mit Hilfe des Propellerspinners ein Propellerkopf des Propellers zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, bedeckt werden. Beispielsweise kann der Propellerspinner dabei bis an eine Verkleidung eines Flugmotors beziehungsweise Triebwerks („cowling“) heranreichen. Eine solche Verkleidung des Flugmotors kann beispielsweise als Motorhaube oder Triebwerksgondel bezeichnet werden.For example, the propeller spinner can be used to cover at least part of a propeller head, in particular completely. For example, the propeller spinner can reach up to the cowling of an aircraft engine or propulsion unit. Such a cowling of the aircraft engine can be referred to as a hood or engine nacelle, for example.

Speziell kann es sich bei der Propellerspinner-Verstelleinrichtung um eine elektromechanische oder mechanische Vorrichtung handeln. Beispielsweise kann mit Hilfe einer Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung die Propellerspinner-Verstelleinrichtung angesteuert und/oder geregelt werden, um die Veränderung des Volumens des Propellerspinners hervorzurufen. Insbesondere erfolgt das Verändern beziehungsweise Anpassen beziehungsweise Einstellen des Volumens des Propellerspinners automatisch.Specifically, the propeller spinner adjustment device can be an electromechanical or mechanical device. For example, the propeller spinner adjustment device can be controlled and/or regulated with the aid of a control and/or regulating device in order to change the volume of the propeller spinner. In particular, the change or adjustment or setting of the volume of the propeller spinner takes place automatically.

Insbesondere erfolgt das Verändern des Volumens in Abhängigkeit von einer Flugstellung des Luftfahrzeugbetriebs beziehungsweise des Luftfahrzeugs.In particular, the volume changes depending on the flight position of the aircraft operation or the aircraft.

Optional kann mit Hilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung der Propellerspinner radial ausgedehnt werden, um dadurch sein Volumen zu verändern. Insbesondere erfolgt hierbei eine radiale Ausdehnung beziehungsweise radiale Ausweitung des Volumens des Propellerspinners.Optionally, the propeller spinner can be expanded radially using the propeller spinner adjustment device in order to change its volume. In particular, this results in a radial expansion or radial widening of the volume of the propeller spinner.

Gegebenenfalls kann mit Hilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung das Volumen des Propellerspinners definiert aufgeweitet werden.If necessary, the volume of the propeller spinner can be expanded in a defined manner using the propeller spinner adjustment device.

Insbesondere handelt es sich bei dem Verändern des Volumens des Propellerspinners um ein gewolltes Verstellen beziehungsweise Verändern des Volumens des Propellerspinners. Das Volumen des Propellerspinners kann insbesondere systemseitig verändert werden. Somit kann das Verändern des Volumens des Propellerspinners variabel gesteuert werden.In particular, changing the volume of the propeller spinner involves intentionally adjusting or changing the volume of the propeller spinner. The volume of the propeller spinner can be changed in particular on the system side. This means that changing the volume of the propeller spinner can be controlled variably.

Durch den erfindungsgemäßen Luftfahrtantrieb können Nachteile bei der Nutzung ein und desselben Propellers für das Senkrechtstarten beziehungsweise für den Schwebeflug „Hovern“ und den Reiseflug minimiert beziehungsweise entgegengewirkt werden.By means of the aviation propulsion system according to the invention, disadvantages when using one and the same propeller for vertical take-off or for hovering and cruising flight can be minimized or counteracted.

Es ist vorgesehen, dass mit der Propellerspinner-Verstelleinrichtung das Volumen des Propellerspinners von einem Grundzustand in zumindest einen Aufweitungszustand so veränderbar ist, dass eine Propellerfrontfläche des Propellers zumindest bereichsweise durch den in seinem Volumen veränderten Propellerspinner nach vorne hin mehr als im Grundzustand abgedeckt ist, insbesondere der Propellerspinner mit einer zum Propeller zugewandten Seite des Propellerspinners die Propellerfrontfläche zumindest bereichsweise abdeckt. Beispielsweise kann mit Hilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung automatisch in Abhängigkeit von einer Stellgröße das Volumen des Propellerspinners von einem Grundzustand zu zumindest einem Aufweitungszustand verändert werden. Beispielsweise ist in dem zumindest einen Aufweitungszustand das Volumen des Propellerspinners gegenüber dem Volumen des Propellerspinners in dem Grundzustand erweitert beziehungsweise vergrößert. Insbesondere ist in dem Aufweitungszustand das Volumen des Propellerspinners ausgedehnt beziehungsweise erweitert gegenüber dem Volumen des Propellerspinners in dem Grundzustand.It is provided that with the propeller spinner adjustment device the volume of the propeller spinner can be changed from a basic state to at least one expanded state in such a way that a propeller front surface of the propeller is at least partially covered by the propeller spinner with its volume changed more towards the front than in the basic state, in particular the propeller spinner covers the propeller front surface at least partially with a side of the propeller spinner facing the propeller. For example, with the help of the propeller spinner adjustment device the volume of the propeller spinner can be changed automatically from a basic state to at least one expanded state depending on a control variable. For example, in the at least one expanded state the volume of the propeller spinner is expanded or enlarged compared to the volume of the propeller spinner in the basic state. In particular, in the expanded state the volume of the propeller spinner is expanded or enlarged compared to the volume of the propeller spinner in the basic state.

Insbesondere kann das Volumen des Propellerspinners ausgehend von dem Grundzustand variabel verändert werden. Dabei kann insbesondere das Volumen in dem Aufweitungszustand stufenweise erweitert beziehungsweise ausgedehnt beziehungsweise aufgeweitet werden.In particular, the volume of the propeller spinner can be variably changed starting from the basic state. In particular, the volume in the expansion state can be gradually expanded or extended or widened.

In dem Grundzustand ist das Volumen des Propellerspinners durch die Propellerspinner-Verstelleinrichtung nicht verändert worden. In dem Grundzustand erfährt das Volumen des Propellerspinners durch die Propellerspinner-Verstelleinrichtung keine Veränderung beziehungsweise keinen Einfluss.In the basic state, the volume of the propeller spinner has not been changed by the propeller spinner adjustment device. In the basic state, the volume of the propeller spinner is not changed or influenced by the propeller spinner adjustment device.

Beispielsweise kann in Abhängigkeit von einer Stellung des Luftfahrtantriebs beziehungsweise von einer Flugphase des Luftfahrzeugs ein an die jeweilige Situation beziehungsweise Gegebenheiten angepasster Aufweitungszustand aus einer Vielzahl an möglichen Aufweitungszuständen des Volumens eingestellt werden. Insbesondere können beispielsweise die verschiedensten Aufweitungszustände eingestellt werden. Somit kann das Volumen des Propellerspinners ausgehend von dem Grundzustand in einen an die jeweilige Situation angepassten Aufweitungszustand überführt werden.For example, depending on the position of the aircraft engine or the flight phase of the aircraft, an expansion state adapted to the respective situation or circumstances can be set from a large number of possible expansion states of the volume. In particular, a wide variety of expansion states can be set. The volume of the propeller spinner can thus be converted from the basic state into an expansion state adapted to the respective situation.

In dem Aufweitungszustand kann mittels des aufgeweiteten Propellerspinners die Propellerfrontfläche des Propellers zumindest bereichsweise, insbesondere teilweise, vorzugsweise vollständig abgedeckt beziehungsweise verdeckt beziehungsweise abgeschottet werden. Durch das im Vergleich zu dem Grundzustand aufgeweitete beziehungsweise ausgedehnte Volumen des Propellerspinners in dem zumindest einen Aufweitungszustand kann die Propellerfrontfläche des Propellers gegenüber dem Grundzustand näher beziehungsweise weiter abgedeckt werden. Dies kann mit Hilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung dynamisch vorgenommen werden.In the expanded state, the propeller front surface of the propeller can be covered or concealed or sealed off at least in some areas, in particular partially, preferably completely, by means of the expanded propeller spinner. Due to the expanded or extended volume of the propeller spinner in the at least one expanded state compared to the basic state, the The front surface of the propeller can be covered more or more than in the basic state. This can be done dynamically using the propeller spinner adjustment device.

Beispielsweise kann in dem Aufweitungszustand ein innerer Propellerbereich des Propellers (bezüglich der Rotationsachse) zumindest bereichsweise abgedeckt beziehungsweise abgeschottet werden, so dass in diesem Bereich eventuelle negative Eigenschaften auf den Flugbetrieb des Luftfahrzeugs minimiert werden können. Insbesondere kann durch die Abschottung beziehungsweise Abdeckung der Propellerfrontfläche zumindest eine Strömungsgeschwindigkeit in einem solchen abgedeckten Bereich verlangsamt werden, so dass keine, oder nur eine geringe, Bremswirkung auftritt. Dadurch kann die Effizienz beziehungsweise Gesamteffizienz des Propellers im Reiseflug des Luftfahrzeugs erhöht beziehungsweise gesteigert werden.For example, in the expanded state, an inner propeller area of the propeller (with respect to the axis of rotation) can be covered or sealed off at least in some areas, so that any negative properties in this area on the flight operation of the aircraft can be minimized. In particular, by sealing off or covering the propeller front surface, at least one flow speed in such a covered area can be slowed down, so that no or only a slight braking effect occurs. This can increase or boost the efficiency or overall efficiency of the propeller during cruise flight of the aircraft.

Insbesondere kann der Bereich beziehungsweise die Seite des Propellers, welche sich zum Propellerspinner hin erstreckt, zumindest bereichsweise durch das veränderte Volumen abgedeckt werden. Dabei kann die Seite beziehungsweise der Bereich des Propellerspinners, welcher dem Propeller zugewandt beziehungsweise zum Propeller gerichtet ist, die Propellerfrontfläche zumindest bereichsweise abdecken. Beispielsweise kann die Frontpropellerfläche des Propellers die Seite des Propellers sein, welche in Längsrichtung des Luftfahrtantriebs nach vorne gerichtet ist. Insbesondere kann es sich bei der dem Propeller zugewandten Seite des Propellerspinners um die Seite handeln, welche an dem Propeller anliegt und sich insbesondere zu einem Mittelpunkt des Propellers hin erstreckt.In particular, the area or the side of the propeller that extends towards the propeller spinner can be covered at least in part by the changed volume. The side or the area of the propeller spinner that faces the propeller or is directed towards the propeller can cover the propeller front surface at least in part. For example, the front propeller surface of the propeller can be the side of the propeller that is directed forward in the longitudinal direction of the aircraft drive. In particular, the side of the propeller spinner that faces the propeller can be the side that rests against the propeller and in particular extends towards a center point of the propeller.

Durch die zumindest bereichsweise Abdeckung der Propellerfrontfläche des Propellers können ungünstige Anströmungen während eines Reiseflugs des Luftfahrzeugs im Propellerbereich in Nabennähe verhindert beziehungsweise reduziert werden. Durch dies kann verhindert werden, dass nur ein geringer Vortrieb beziehungsweise Schub, aber ein negativer Widerstand („Drag“) erzeugt wird. Insbesondere kann in vielen Betriebssituationen des Luftfahrzeugs der Vortrieb bei hohen Fluggeschwindigkeiten sogar negativ sein, so dass der innere Teil des Propellers den Luftstrom abbremsen kann. Dies kann ebenfalls durch die zumindest bereichsweise abgedeckte Propellerfrontfläche minimiert beziehungsweise reduziert werden. Somit ergibt sich eine höhere Effizienz im Reiseflug des Luftfahrzeugs, da der Energieverbrauch reduziert werden kann und die Reichweite erhöht werden kann. Des Weiteren ergibt sich eine geringere akustische Belastung im Reiseflug sowohl außerhalb als auch innerhalb des Luftfahrzeugs.By covering at least part of the propeller front surface, unfavorable airflows in the propeller area near the hub during cruise flight of the aircraft can be prevented or reduced. This can prevent only a small amount of propulsion or thrust but a negative resistance (“drag”) from being generated. In particular, in many operating situations of the aircraft, propulsion at high flight speeds can even be negative, so that the inner part of the propeller can slow down the air flow. This can also be minimized or reduced by covering at least part of the propeller front surface. This results in greater efficiency during cruise flight of the aircraft, as energy consumption can be reduced and the range can be increased. Furthermore, there is less acoustic pollution during cruise flight, both outside and inside the aircraft.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass zumindest eine bezüglich der Rotationsachse des Propellers radial innere Teilfläche der Propellerfrontfläche, welche sich von der Rotationsachse radial nach außen erstreckt, von dem Propellerspinner in seinem radial aufgeweiteten Aufweitungszustand abgedeckt ist, insbesondere radial weiter abgedeckt ist, als im Grundzustand. Somit wird ein innerer Propellerbereich des Propellers flächenmäßig zumindest bereichsweise in dem Aufweitungszustand durch den Propellerspinner abgedeckt.In a further embodiment, it is provided that at least one partial surface of the propeller front surface which is radially inner with respect to the axis of rotation of the propeller and which extends radially outward from the axis of rotation is covered by the propeller spinner in its radially expanded state, in particular is covered radially more than in the basic state. Thus, an inner propeller region of the propeller is covered in terms of area at least in part in the expanded state by the propeller spinner.

Beispielsweise entspricht die radial innere Teilfläche der Propellerfrontfläche 20%, insbesondere 30%, insbesondere 40% einer Gesamtfläche der Propellerfrontfläche.For example, the radially inner partial area of the propeller front surface corresponds to 20%, in particular 30%, in particular 40% of a total area of the propeller front surface.

Insbesondere kann beispielsweise die innere Teilfläche ein Drittel der Gesamtfläche der Propellerfrontfläche entsprechen. Insbesondere ist die innere Teilfläche der Propellerfrontfläche im Bereich einer Propellernabe beziehungsweise Rotornabe des Rotors angeordnet.In particular, for example, the inner partial surface can correspond to one third of the total area of the propeller front surface. In particular, the inner partial surface of the propeller front surface is arranged in the area of a propeller hub or rotor hub of the rotor.

Mit Hilfe des Propellerspinners kann im aufgeweiteten Aufweitungszustand zumindest der Teilbereich der Propellerfrontfläche abgedeckt werden, welcher sich unmittelbar im Bereich der Rotationsachse befindet. Speziell handelt es sich bei der inneren Teilfläche um den Flächenbereich der Propellerfrontfläche, welcher sich in Bezug zu einem distalen Ende des Propellers entfernt erstreckt. Insbesondere kann der Anteil der inneren Teilfläche, welcher bedeckt ist, in Abhängigkeit von einem eingestellten Aufweitungszustands variieren. Insbesondere kann in Abhängigkeit von einem von der Propellerspinner-Verstelleinrichtung ausgewählten Aufweitungszustand eine Flächengröße bestimmt werden, welche innerhalb der inneren Teilfläche der Propellerfrontfläche abgedeckt wird.With the help of the propeller spinner, in the expanded expansion state, at least the partial area of the propeller front surface that is located directly in the area of the axis of rotation can be covered. Specifically, the inner partial area is the area of the propeller front surface that extends away from a distal end of the propeller. In particular, the proportion of the inner partial area that is covered can vary depending on a set expansion state. In particular, depending on an expansion state selected by the propeller spinner adjustment device, an area size can be determined that is covered within the inner partial area of the propeller front surface.

In einem Ausführungsbeispiel ist des Weiteren vorgesehen, dass ein dem Propeller zugewandtes hinteres Ende des Propellerspinners in dem Aufweitungszustand im Vergleich zum Grundzustand radial aufgeweitet ist. Folglich kann insbesondere der Bereich beziehungsweise die Seite des Propellerspinners radial aufgeweitet werden, welcher beziehungsweise welche sich hin zum Propeller erstreckt. Dadurch kann auf effiziente Art und Weise die Propellerfrontfläche, insbesondere die innere Teilfläche, zumindest bereichsweise abgedeckt beziehungsweise verdeckt werden.In one embodiment, it is further provided that a rear end of the propeller spinner facing the propeller is radially expanded in the expanded state compared to the basic state. Consequently, in particular the area or side of the propeller spinner which extends towards the propeller can be radially expanded. As a result, the propeller front surface, in particular the inner partial surface, can be covered or concealed at least in areas in an efficient manner.

Beispielsweise entspricht die Rotationsachse des Propellerspinners der Rotationsachse des Propellers.For example, the rotation axis of the propeller spinner corresponds to the rotation axis of the propeller.

In einem Ausführungsbeispiel ist des Weiteren vorgesehen, dass der Propeller zumindest zwei Propellerblätter aufweist, welche jeweils an einer Anbindungsstelle des Propellers mit der Antriebswelle verbunden sind, wobei ein jeweiliger Flächenbereich der zumindest zwei Propellerblätter, welcher sich zu der Anbindungsstelle hin und zu einem jeweiligen radialen Endbereich der zumindest zwei Propellerblätter weg erstreckt, zumindest bereichsweise durch den mit der Propellerspinner-Verstelleinrichtung in seinem Volumen veränderten Propellerspinner frontseitig abgedeckt ist. Insbesondere kann sich der jeweilige Flächenbereich der zumindest zwei Propellerblätter innerhalb der radialen inneren Teilfläche der Propellerfrontfläche befinden. Mit anderen Worten ausgedrückt kann der jeweilige Flächenbereich der zumindest zwei Propellerblätter, welcher sich innerhalb der radial inneren Teilfläche der Propellerfrontfläche erstreckt, mittels seines im Volumen veränderten Propellerspinners in dem Aufweitungszustand zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, abgedeckt beziehungsweise abgeschottet werden.In one embodiment, it is further provided that the propeller has at least two propeller blades, each of which is connected to the drive shaft at a connection point of the propeller, wherein a respective surface area of the at least two propeller blades, which extends towards the connection point and away from a respective radial end area of the at least two propeller blades, is at least partially covered at the front by the propeller spinner whose volume is changed by the propeller spinner adjustment device. In particular, the respective surface area of the at least two propeller blades can be located within the radially inner partial area of the propeller front surface. In other words, the respective surface area of the at least two propeller blades, which extends within the radially inner partial area of the propeller front surface, can be at least partially, in particular completely, covered or sealed off by means of its propeller spinner whose volume is changed in the expanded state.

Insbesondere kann der Propeller zumindest zwei Propellerblätter, insbesondere mehrere Propellerblätter aufweisen. Beispielsweise können die Propellerblätter als Blätter oder Rotorblätter bezeichnet werden.In particular, the propeller can have at least two propeller blades, in particular several propeller blades. For example, the propeller blades can be referred to as blades or rotor blades.

Die zumindest zwei Propellerblätter sind jeweils an der Anbindungsstelle des Propellers angeordnet und somit mit der Antriebswelle verbunden, so dass durch eine Rotationsbewegung des Propellers die Propellerblätter mittels einer vorgegebenen Drehzahl um die Rotationsachse bewegt beziehungsweise gedreht werden. Bei der Anbindungsstelle des Propellers handelt es sich insbesondere um das Zentrum des Propellers. Durch die Anbindungsstelle verläuft insbesondere die Rotationsachse. Beispielsweise kann die Anbindungsstelle als Rotornabe oder Propellernabe oder Nabe bezeichnet werden. Die Anbindungsstelle dient dazu, zum einen die Rotorblätter des Rotors zu halten beziehungsweise zu fixieren und den Rotor mit der Antriebswelle mechanisch zu verbinden, so dass eine Kraft, welche von der Antriebswelle erzeugt wurde, auf den Rotor, insbesondere auf die Rotorblätter, übertragen werden kann. Dies dient insbesondere, um das Flugfahrzeug anzutreiben, insbesondere fortzubewegen.The at least two propeller blades are each arranged at the connection point of the propeller and thus connected to the drive shaft, so that a rotational movement of the propeller moves or rotates the propeller blades around the axis of rotation at a predetermined speed. The connection point of the propeller is in particular the center of the propeller. In particular, the axis of rotation runs through the connection point. For example, the connection point can be referred to as a rotor hub or propeller hub or hub. The connection point serves to hold or fix the rotor blades of the rotor and to mechanically connect the rotor to the drive shaft so that a force generated by the drive shaft can be transmitted to the rotor, in particular to the rotor blades. This serves in particular to drive the aircraft, in particular to move it forward.

Bei dem jeweiligen radialen Endbereich der Rotorblätter kann es sich um ein distales Ende eines jeweiligen Rotorblatts handeln. Insbesondere ist der jeweilige radiale Endbereich der Rotorblätter von der Anbindungsstelle weg entfernt.The respective radial end region of the rotor blades can be a distal end of a respective rotor blade. In particular, the respective radial end region of the rotor blades is removed from the connection point.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der jeweilige Flächenbereich der zumindest zwei Propellerblätter zumindest 20%, insbesondere 30%, insbesondere 40%, einer jeweiligen Propellerfrontfläche der zumindest zwei Propellerblätter entspricht. Mit anderen Worten ausgedrückt handelt es sich bei dem jeweiligen Flächenbereich um die radial innere Teilfläche der Propellerfrontfläche des Propellers, welche entsprechend dem eingestellten Aufweitungszustand des Propellerspinners prozentual in Abhängigkeit vom dem eingestellten Aufweitungszustands abgedeckt wird. Beispielsweise kann ein Drittel der jeweiligen Propellerfrontfläche der zumindest zwei Propellerblätter mit Hilfe des aufgeweiteten Propellerspinners abgedeckt werden. Somit wird ein innerer Propellerbereich, welcher sich im Bereich der Propellernabe erstreckt, zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, in das aufgeweitete Volumen des Propellerspinners abgedeckt. Beispielsweise kann der jeweilige Flächenbereich der zumindest einen Propellerfläche einen beliebigen Wert zwischen 15% und 45% der jeweiligen Propellerfrontfläche der zumindest zwei Propellerblätter entsprechen. Dieser jeweilige prozentuale Wert ist in Abhängigkeit von einer Stufe beziehungsweise Kategorie des Aufweitungszustands des Propellerspinners eingestellt.In a further embodiment of the invention, it is provided that the respective surface area of the at least two propeller blades corresponds to at least 20%, in particular 30%, in particular 40%, of a respective propeller front surface of the at least two propeller blades. In other words, the respective surface area is the radially inner partial surface of the propeller front surface of the propeller, which is covered in percentage terms depending on the set expansion state of the propeller spinner. For example, a third of the respective propeller front surface of the at least two propeller blades can be covered with the aid of the expanded propeller spinner. Thus, an inner propeller area, which extends in the area of the propeller hub, is covered at least partially, in particular completely, in the expanded volume of the propeller spinner. For example, the respective surface area of the at least one propeller surface can correspond to any value between 15% and 45% of the respective propeller front surface of the at least two propeller blades. This respective percentage value is set depending on a level or category of the expansion state of the propeller spinner.

In einem Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass der Propellerspinner zumindest teilweise, insbesondere vollständig, aus einem Werkstoff ausgebildet ist, welcher eine anisotrope Elastizität aufweist, insbesondere der Propellerspinner in Umfangsrichtung zumindest ein Versteifungselement an einer Außenseite aufweist. Insbesondere weist der Werkstoff des Propellerspinners zumindest teilweise, insbesondere vollständig, ein anisotropes Elastizitätsverhalten auf. Unter anisotropem Elastizitätsverhalten ist zu verstehen, dass eine Eigenschaft, insbesondere eine Materialeigenschaft, richtungsabhängig ist. Somit kann beispielsweise der Werkstoff, welcher Bestandteil des Propellerspinners ist, in einer jeweiligen Richtung ein anderes Elastizitätsverhalten aufweisen. Beispielsweise kann dadurch der Propellerspinner in Umfangsrichtung eine hohe Elastizität aufweisen und in axialer beziehungsweise radialer Richtung eine dazu geringere Biegeelastizität. Durch die hohe Elastizität in Umfangsrichtung kann das Volumen des Propellerspinners radial aufgeweitet werden. Folglich kann in Umfangsrichtung eine Durchmesservergrößerung erfolgen. Durch die geringere Biegeelastizität in axialer beziehungsweise radialer Richtung weist der Propellerspinner eine definierte Formstabilität auf. Diese ist insbesondere während eines Reiseflugs des Luftfahrzeugs von Bedeutung, da während des Fluges des Luftfahrzeugs hohe, insbesondere extreme, Kräfte auf den Propeller und insbesondere den vor dem Propeller angeordneten Propellerspinner wirken.In one embodiment, it is provided that the propeller spinner is at least partially, in particular completely, made of a material which has an anisotropic elasticity, in particular the propeller spinner has at least one stiffening element on an outer side in the circumferential direction. In particular, the material of the propeller spinner has at least partially, in particular completely, an anisotropic elasticity behavior. Anisotropic elasticity behavior is to be understood as meaning that a property, in particular a material property, is direction-dependent. Thus, for example, the material which is a component of the propeller spinner can have a different elasticity behavior in a respective direction. For example, the propeller spinner can have a high elasticity in the circumferential direction and a lower bending elasticity in the axial or radial direction. Due to the high elasticity in the circumferential direction, the volume of the propeller spinner can be expanded radially. Consequently, an increase in diameter can occur in the circumferential direction. Due to the lower bending elasticity in the axial or radial direction, the propeller spinner has a defined dimensional stability. This is particularly important during a cruise flight of the aircraft, since during the flight of the aircraft high, in particular extreme, forces act on the propeller and in particular the propeller spinner arranged in front of the propeller.

Zusätzlich oder anstatt kann der Propellerspinner in Umfangsrichtung zumindest ein Versteifungselement oder mehrere Versteifungselemente an der Außenseite des Propellerspinners aufweisen. Dabei handelt es sich um zusätzliche versteifende Elemente, so dass der Propellerspinner sowohl in seinem Grundzustand als auch in seinem aufgeweiteten Aufweitungszustand eine flugstabile Form aufweist, so dass ein effizienter Reiseflug des Luftfahrzeugs durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann das zumindest eine Versteifungselement aus mehreren Teilelementen bestehen. Das zumindest eine Versteifungselement ist insbesondere in Umfangsrichtung betrachtet an der Außenseite beziehungsweise Außenhülle des Propellerspinners angeordnet. Beispielsweise kann es sich bei dem Werkstoff des Propellerspinners um glasfaserverstärktes Polypropylen handeln. Dieses weist insbesondere unterschiedliche Elastizitätsmodule in zwei Raumrichtungen bis etwa Faktor 3 auf.In addition or instead, the propeller spinner can have at least one stiffening element or several stiffening elements on the outside of the propeller spinner in the circumferential direction. These are additional stiffening elements so that the propeller spinner has a flight-stable shape both in its basic state and in its expanded state, so that the aircraft can cruise efficiently. For example, the at least one stiffening element can consist of several sub-elements. The at least one stiffening element is arranged on the outside or outer shell of the propeller spinner, particularly when viewed in the circumferential direction. For example, the material of the propeller spinner can be glass fiber reinforced polypropylene. This has in particular different elastic moduli in two spatial directions up to a factor of about 3.

Des Weiteren kann es sich bei dem Werkstoff um Polyurethane (TPU) handeln. Dieses weist eine hohe Elastizität auf und kann beispielsweise mit Kohlefasern (CF) verstärkt werden.The material can also be polyurethane (TPU). This has a high level of elasticity and can be reinforced with carbon fibers (CF), for example.

Beispielsweise kann der Propellerspinner zumindest bereichsweise eine wabenförmige Struktur aufweisen, welche in verschiedene Raumrichtungen ein unterschiedliches Elastizitätsverhalten zeigt. Eine solche Struktur kann beispielsweise mittels eines anisotropen TPU-CF-Materials realisiert werden.For example, the propeller spinner can have a honeycomb-shaped structure, at least in some areas, which shows different elastic behavior in different spatial directions. Such a structure can be realized, for example, using an anisotropic TPU-CF material.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass eine Hülle des Propellerspinners als Paraboloid ausgebildet ist, insbesondere die Hülle des Propellerspinners rotationssymmetrisch um die Rotationsachse radial aufweitbar ist. Bei der Hülle des Propellerspinners handelt es sich insbesondere um den äußeren Mantel beziehungsweise äußere Mantelfläche des Propellerspinners.In a further embodiment, it is provided that a shell of the propeller spinner is designed as a paraboloid, in particular the shell of the propeller spinner can be expanded radially in a rotationally symmetrical manner about the axis of rotation. The shell of the propeller spinner is in particular the outer casing or outer casing surface of the propeller spinner.

Bei einem Paraboloid handelt es sich um eine geometrische Form einer Fläche zweiter Ordnung. Insbesondere kann die Hülle des Propellerspinners als elliptisches Paraboloid ausgebildet sein. Die Hülle des Propellerspinners ist insbesondere radial aufweitbar, um das Volumen des Propellerspinners verändern beziehungsweise aufweiten zu können. Dabei ist die Hülle rotationssymmetrisch um die Rotationsachse ausgebildet beziehungsweise angeordnet und kann radial aufgeweitet beziehungsweise ausgedehnt werden. Dadurch kann das Volumen des Propellerspinners für das Abdecken zumindest eines Teilbereichs der Propellerfrontfläche verändert beziehungsweise erweitert werden.A paraboloid is a geometric shape of a second-order surface. In particular, the shell of the propeller spinner can be designed as an elliptical paraboloid. The shell of the propeller spinner can be expanded radially in particular in order to be able to change or expand the volume of the propeller spinner. The shell is designed or arranged rotationally symmetrically around the axis of rotation and can be expanded or extended radially. This allows the volume of the propeller spinner to be changed or expanded to cover at least a partial area of the propeller front surface.

Insbesondere kann es sich bei der Hülle um ein Gehäuse beziehungsweise eine Abdeckung beziehungsweise eine Verkleidung des Propellerspinners handeln.In particular, the casing can be a housing or a cover or a fairing of the propeller spinner.

Insbesondere kann der Propellerspinner elastisch ausgebildet sein.In particular, the propeller spinner can be designed to be elastic.

In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Propellerspinner als eine äußere Verkleidung mehrere durch die Propellerspinner-Verstelleinrichtung verstellbare Lamellen aufweist, wobei die mehreren Lamellen in einem Grundzustand des Volumens des Propellerspinners in Umlaufrichtung um die Rotationsachse zueinander überlappend angeordnet sind und für ein Verändern des Volumens des Propellerspinners die mehreren Lamellen mit der Propellerspinner-Verstelleinrichtung derart verstellt sind, dass die mehreren Lamellen zueinander einen vorgegebenen Abstand aufweisen.In one embodiment, it is provided that the propeller spinner has, as an outer covering, a plurality of slats that can be adjusted by the propeller spinner adjustment device, wherein the plurality of slats are arranged in a basic state of the volume of the propeller spinner in the direction of rotation around the axis of rotation so as to overlap one another, and in order to change the volume of the propeller spinner, the plurality of slats are adjusted by the propeller spinner adjustment device such that the plurality of slats are at a predetermined distance from one another.

Speziell können die mehreren Lamellen mit Hilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung automatisch für das Verändern des Volumens angesteuert und somit verändert beziehungsweise variiert werden. Somit kann in einem möglichen Beispiel der Propellerspinner als Hülle beziehungsweise äußere Verkleidung mehrere bewegbare Elemente, wie beispielsweise die mehreren Lamellen, aufweisen. Diese können derart in ihrer Position zueinander verändert werden, dass eine Veränderung des Volumens des Propellerspinners erreicht werden kann.Specifically, the multiple slats can be automatically controlled to change the volume using the propeller spinner adjustment device and thus changed or varied. In one possible example, the propeller spinner can thus have multiple movable elements as a shell or outer covering, such as the multiple slats. Their position relative to one another can be changed in such a way that a change in the volume of the propeller spinner can be achieved.

Um das Volumen des Propellerspinners auszudehnen beziehungsweise auszuweiten, werden die mehreren Lamellen derart in ihrer Position beziehungsweise Anordnung verändert, dass die Lamellen zueinander einen größeren Abstand aufweisen. Dies erfolgt insbesondere in dem Aufweitungszustand des Propellerspinners. In dem Grundzustand beziehungsweise Ausgangszustand des Propellerspinners sind die mehreren Lamellen zueinander überlappend angeordnet. Für das Verändern des Volumens des Propellerspinners in einen Aufweitungszustand werden die Lamellen aus ihrer überlappenden Anordnung in eine zueinander beabstandete Anordnung verändert, so dass sich insbesondere das Volumen des Propellerspinners aufweitet. Insbesondere können je nach Art beziehungsweise Status des Aufweitungszustands die Lamellen in ihrer Anordnung variiert werden. Dies kann insbesondere über eine mechanische Verbindung zwischen Kopplung der Lamellen zu der Propellerspinner-Verstelleinrichtung erfolgen. Insbesondere erfolgt das Verstellen der Lamellen automatisch beziehungsweise automatisiert mit Hilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung.In order to expand or increase the volume of the propeller spinner, the position or arrangement of the multiple slats is changed such that the slats are spaced further apart from one another. This is done in particular in the expanded state of the propeller spinner. In the basic state or initial state of the propeller spinner, the multiple slats are arranged so as to overlap one another. To change the volume of the propeller spinner to an expanded state, the slats are changed from their overlapping arrangement to an arrangement spaced apart from one another, so that in particular the volume of the propeller spinner expands. In particular, depending on the type or status of the expanded state, the arrangement of the slats can be varied. This can be done in particular via a mechanical connection between the coupling of the slats to the propeller spinner adjustment device. In particular, the adjustment of the slats takes place automatically or in an automated manner with the aid of the propeller spinner adjustment device.

Insbesondere sind die Lamellen in Umlaufrichtung beziehungsweise Umfangsrichtung als äußere Verkleidung des Propellerspinners um die Rotationsachse angeordnet beziehungsweise positioniert. Insbesondere erfolgt das Verstellen der mehreren Lamellen in Umfangsrichtung, so dass die Lamellen in Umfangsrichtung betrachtet zueinander einen vorgegebenen, insbesondere vergrößerten, Abstand aufweisen. Beispielsweise können in dem Aufweitungszustand die mehreren Lamellen so zueinander angeordnet sein, dass keine Überlappung der mehreren Lamellen zueinander mehr vorliegt. In einem möglichen Aufweitungszustand können die mehreren Lamellen an ihren äußeren Rändern zueinander zumindest bereichsweise anliegend angeordnet sein.In particular, the slats are arranged in the circumferential direction as the outer covering of the propeller spinner around the axis of rotation or are positioned tioned. In particular, the adjustment of the multiple lamellae takes place in the circumferential direction so that the lamellae, viewed in the circumferential direction, have a predetermined, in particular increased, distance from one another. For example, in the expanded state, the multiple lamellae can be arranged in such a way that the multiple lamellae no longer overlap with one another. In a possible expanded state, the multiple lamellae can be arranged at their outer edges so that they are adjacent to one another at least in some areas.

Insbesondere kann mit Hilfe der mehreren Lamellen eine becherförmige äußere Verkleidung beziehungsweise Hülle des Propellerspinners gebildet werden. Mit anderen Worten ausgedrückt kann für den Aufweitungszustand des Propellerspinners die mehreren Lamellen aufgefächert werden.In particular, a cup-shaped outer covering or shell of the propeller spinner can be formed with the help of the multiple lamellae. In other words, the multiple lamellae can be fanned out for the expanded state of the propeller spinner.

Insbesondere kann der Propellerspinner äußerlich aus mehreren Lamellen bestehen, welcher durch relative Verschiebung der Lamellen zueinander in seinem Volumen beziehungsweise seiner Größe variabel ist.In particular, the propeller spinner can consist of several lamellae on the outside, the volume or size of which can be varied by the relative displacement of the lamellae to one another.

In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Propellerspinner-Verstelleinrichtung in einem Innenbereich des Propellerspinners angeordnet ist, wobei ein bewegbares Verstellelement des Propellerspinner-Verstelleinrichtung in einer zum Propeller abgewandten Vorderseite des Propellerspinners angeordnet ist, wobei das bewegbare Verstellelement dazu eingerichtet ist, mittels der Propellerspinner-Verstelleinrichtung zum Verändern des Volumens des Propellerspinners innerhalb des Innenbereichs von der zum Propeller abgewandten Seite hin zum Propeller bewegt zu werden. Insbesondere kann hierbei der Propellerspinner mittels eines mechanischen Mechanismus in seinem Volumen verändert werden.In one embodiment, it is provided that the propeller spinner adjustment device is arranged in an inner region of the propeller spinner, wherein a movable adjustment element of the propeller spinner adjustment device is arranged in a front side of the propeller spinner facing away from the propeller, wherein the movable adjustment element is designed to be moved by means of the propeller spinner adjustment device to change the volume of the propeller spinner within the inner region from the side facing away from the propeller towards the propeller. In particular, the volume of the propeller spinner can be changed by means of a mechanical mechanism.

Beispielsweise kann es sich bei dem bewegbaren Verstellelement um einen Verstellkonus handeln. Bei dem Innenbereich des Propellerspinners handelt es sich beispielsweise um einen Hohlrauminnenraum des Propellerspinners.For example, the movable adjustment element can be an adjustment cone. The interior of the propeller spinner can be, for example, a hollow interior of the propeller spinner.

Das bewegbare Verstellelement ist insbesondere innerhalb des Innenbereichs des Propellerspinners angeordnet und kann mit Hilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung zur Bewegung gesteuert werden. In dem Grundzustand des Propellerspinners befindet sich das bewegbare Verstellelement an der zum Propeller abgewandten Vorderseite des Propellerspinners, also im Bereich der Spitze des Propellerspinners. Für den Aufweitungszustand des Propellerspinners kann das bewegbare Verstellelement derart angesteuert und bewegt werden, dass es sich von der zum Propeller abgewandten Vorderseite des Propellerspinners hin zum Propeller, also sich zum Propeller hin erstreckenden Seite des Propellerspinners, bewegt, insbesondere gezogen, wird. Durch das Bewegen des Verstellelements von der Vorderseite des Propellerspinners hin zu der Rückseite des Propellerspinners kann eine Veränderung des Volumens des Propellerspinners hervorgerufen werden. Somit kann mit Hilfe eines mechanischen Verstellmechanismus das Volumen des Propellerspinners zur Abdeckung zumindest eines Bereichs der Propellerfrontfläche durchgeführt werden.The movable adjustment element is arranged in particular within the interior of the propeller spinner and can be controlled to move using the propeller spinner adjustment device. In the basic state of the propeller spinner, the movable adjustment element is located on the front side of the propeller spinner facing away from the propeller, i.e. in the area of the tip of the propeller spinner. For the expanded state of the propeller spinner, the movable adjustment element can be controlled and moved in such a way that it is moved, in particular pulled, from the front side of the propeller spinner facing away from the propeller towards the propeller, i.e. the side of the propeller spinner extending towards the propeller. By moving the adjustment element from the front of the propeller spinner towards the back of the propeller spinner, a change in the volume of the propeller spinner can be brought about. Thus, with the help of a mechanical adjustment mechanism, the volume of the propeller spinner can be made to cover at least one area of the propeller front surface.

In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Propellerspinner-Verstelleinrichtung eine pneumatische Verstelleinheit aufweist, wobei mittels der pneumatischen Verstelleinheit zumindest ein aufblasbares Element, welches in einem Innenbereich des Propellerspinners angeordnet ist, zum Verändern des Volumens des Propellerspinners steuerbar ist. Dadurch kann auf einfachste Weise durch Aufblasen beziehungsweise wieder Ablassen des aufblasbaren Elements das Volumen des Propellerspinners angepasst werden. Insbesondere befinden sich die aufblasbaren Elemente im Grundzustand des Propellerspinners in einem nicht-aufgeblasenen oder nur teilweise aufgeblasenen Zustand.In one embodiment, it is provided that the propeller spinner adjustment device has a pneumatic adjustment unit, wherein at least one inflatable element, which is arranged in an inner region of the propeller spinner, can be controlled by means of the pneumatic adjustment unit to change the volume of the propeller spinner. This makes it very easy to adjust the volume of the propeller spinner by inflating or deflating the inflatable element. In particular, the inflatable elements are in a non-inflated or only partially inflated state in the basic state of the propeller spinner.

In dem aufgeweiteten Aufweitungszustand des Propellerspinners befinden sich die aufblasbaren Elemente in einem teilweise, insbesondere vollständig, aufgeblasenen Zustand. Je nachdem, welcher Aufweitungszustand vorgesehen ist und wie viel der Propellerfrontfläche abgedeckt werden soll, können die aufblasbaren Elemente variabel aufgeblasen werden. Dies kann mit Hilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung erfolgen. Insbesondere kann das zumindest eine aufblasbare Element oder mehrere aufblasbare Elemente im Innenraum beziehungsweise Innenbereich des Propellerspinners angeordnet sein. Somit kann hierbei mittels eines pneumatischen Mechanismus das Volumen des Propellerspinners verändert werden.In the expanded state of the propeller spinner, the inflatable elements are in a partially, in particular fully, inflated state. Depending on which expansion state is intended and how much of the propeller front surface is to be covered, the inflatable elements can be variably inflated. This can be done using the propeller spinner adjustment device. In particular, at least one inflatable element or several inflatable elements can be arranged in the interior or inner area of the propeller spinner. The volume of the propeller spinner can thus be changed using a pneumatic mechanism.

Insbesondere kann der Propellerspinner hierbei durch pneumatisches oder hydraulisches Verstellen in seinem Volumen verändert werden.In particular, the propeller spinner can be changed in its volume by pneumatic or hydraulic adjustment.

Beispielsweise können die aufblasbaren Elemente als aufblasbare Ringe ausgebildet sein, welche in Umfangsrichtung im Innenbereich des Propellerspinners angeordnet sind.For example, the inflatable elements can be designed as inflatable rings which are arranged circumferentially in the inner region of the propeller spinner.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Luftfahrzeug mit zumindest einem Luftfahrtantrieb nach dem vorherigen Aspekt oder einer vorteilhaften Weiterbildung daraus. Erfindungsgemäß ist in einem Schwebeflug des Luftfahrzeugs die Rotationsachse des Propellers zu einer Längsrichtung des Luftfahrzeugs in einem vorgegebenen Winkel zur Vertikalen und in einem Reiseflug des Luftfahrzeugs die Rotationsachse des Propellers zu der Längsrichtung des Luftfahrzeugs in einem vorgegebenen Winkel zur Horizontalen ausgerichtet.A further aspect of the invention relates to an aircraft with at least one aviation drive according to the previous aspect or an advantageous development thereof. According to the invention, when the aircraft is hovering, the axis of rotation of the propeller is at a predetermined angle to the vertical in a longitudinal direction of the aircraft and when the aircraft is cruising, the axis of rotation of the propeller is at a predetermined angle to the vertical in a longitudinal direction of the aircraft. The propeller's axis of rotation is aligned with the longitudinal direction of the aircraft at a predetermined angle to the horizontal.

Beispielsweise kann im Schwebeflug die Rotationsachse des Propellers in einem Werteintervall zwischen ± 10% zur Vertikalen angeordnet sein. In dem Reiseflug kann die Rotationsachse des Propellers in einem Werteintervall zwischen ± 10% zur Horizontalen angeordnet sein.For example, in hover flight the rotation axis of the propeller can be arranged in a value interval between ± 10% to the vertical. In cruise flight the rotation axis of the propeller can be arranged in a value interval between ± 10% to the horizontal.

Optional kann in dem Schwebeflug die Rotationsachse des Propellers senkrecht zu der Längsrichtung des Luftfahrzeugs angeordnet sein. Optional kann des Weiteren in dem Reiseflug des Luftfahrzeugs die Rotationsachse des Propellers parallel zu der Längsrichtung des Luftfahrzeugs ausgerichtet sein.Optionally, in hovering flight, the rotation axis of the propeller can be arranged perpendicular to the longitudinal direction of the aircraft. Optionally, furthermore, in cruising flight of the aircraft, the rotation axis of the propeller can be aligned parallel to the longitudinal direction of the aircraft.

Insbesondere kann die Ausrichtung der Rotationsachse des Propellers je nach Flugphase beziehungsweise Flugzustand des Luftfahrzeugs variieren.In particular, the orientation of the propeller's axis of rotation may vary depending on the flight phase or flight condition of the aircraft.

Beispielsweise kann es sich bei dem Luftfahrzeug um ein Wandelflugzeug handeln, welches senkrecht starten und senkrecht landen kann. Insbesondere kann das Luftfahrzeug während des Fluges die Flugmodi beziehungsweise die Flugzustände wechseln. Beispielsweise kann es sich bei dem Luftfahrzeug um einen Senkrechtstarter handeln. Insbesondere kann das Luftfahrzeug als eVTOL („vertical take-off and landing aircraft“) ausgebildet sein. Insbesondere kann das Luftfahrzeug als Flugtaxi bezeichnet werden.For example, the aircraft can be a convertible aircraft that can take off vertically and land vertically. In particular, the aircraft can change flight modes or flight conditions during the flight. For example, the aircraft can be a vertical take-off aircraft. In particular, the aircraft can be designed as an eVTOL ("vertical take-off and landing aircraft"). In particular, the aircraft can be referred to as an air taxi.

Beispielsweise kann das Luftfahrzeug Teil einer Luftfahrzeugflotte zum Bereitstellen einer effizienten Mobilitätslösung sein.For example, the aircraft can be part of an aircraft fleet to provide an efficient mobility solution.

Insbesondere kann das Luftfahrzeug zumindest einen Luftfahrtantrieb, insbesondere mehrere Luftfahrtantriebe, insbesondere Triebwerke aufweisen. Beispielsweise kann das Luftfahrzeug pro Tragfläche beziehungsweise Tragflügel einen erfindungsgemäßen Luftfahrtantrieb aufweisen. Beispielsweise können ebenso pro Tragfläche zwei erfindungsgemäße Luftfahrtantriebe angeordnet sein.In particular, the aircraft can have at least one aviation drive, in particular several aviation drives, in particular engines. For example, the aircraft can have one aviation drive according to the invention per wing or airfoil. For example, two aviation drives according to the invention can also be arranged per wing.

Beispielsweise kann sich die Anzahl der Luftfahrtantriebe an dem jeweiligen Anwendungsgebiet des Luftfahrzeugs orientieren.For example, the number of aviation engines can be based on the aircraft’s specific area of application.

Insbesondere kann mittels des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugs und insbesondere durch den erfindungsgemäßen Luftfahrtantrieb der Kompromiss beseitigt beziehungsweise minimiert werden, mit welchem die Verschiedenheiten des Betriebszustands „Hovern“, also ohne Ansteuern, und ein Vorwärtsflug, also mit Anströmung, beschrieben wird. Beispielsweise kann der Propeller im Schwebeflug in Nabennähe, also in Nähe der Propellernabe, einen nutzbaren Auftrieb erzeugen. Im Reiseflug kann es sein, dass der Propeller in Nabennähe einen zumindest teilweise schädlichen Abtrieb erzeugt. Dies kann auch bei einem Verstellpropeller vorliegen. Beispielsweise kann bei einem Verstellpropeller das gesamte Propellerblatt entsprechend der höheren axialen Anströmung stärker angestellt werden. Dabei kann ein Anstellwinkel variiert werden. Dies kann mit der vorliegenden Erfindung beispielsweise gelöst werden.In particular, the aircraft according to the invention and in particular the aviation drive according to the invention can eliminate or minimize the compromise used to describe the differences between the operating state of "hovering", i.e. without control, and forward flight, i.e. with flow. For example, the propeller can generate a usable lift in hovering flight near the hub, i.e. near the propeller hub. In cruising flight, the propeller can generate at least partially harmful downforce near the hub. This can also be the case with a variable pitch propeller. For example, with a variable pitch propeller, the entire propeller blade can be set more sharply in accordance with the higher axial flow. An angle of attack can be varied. This can be solved, for example, with the present invention.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Luftfahrtantriebs eines Luftfahrzeugs, wobei ein Propeller des Luftfahrtantriebs, welcher an einer Antriebswelle des Luftfahrtantriebs angeordnet ist, mit der Antriebswelle um eine Rotationsachse des Propellers angetrieben wird. Erfindungsgemäß wird das Volumen eines Propellerspinners, welcher in Richtung der Rotationsachse des Luftfahrtantriebs betrachteten vorderen Bereich des Propellers angeordnet ist, mit einer Propellerspinner-Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von einer Stellung des Luftfahrtantriebs in radialer Richtung zur Rotationsachse verändert.A further aspect of the invention relates to a method for operating an aviation drive of an aircraft, wherein a propeller of the aviation drive, which is arranged on a drive shaft of the aviation drive, is driven by the drive shaft about a rotation axis of the propeller. According to the invention, the volume of a propeller spinner, which is arranged in the front area of the propeller viewed in the direction of the rotation axis of the aviation drive, is changed with a propeller spinner adjustment device depending on a position of the aviation drive in the radial direction to the rotation axis.

Insbesondere kann das soeben geschilderte Verfahren mit einem Luftfahrtantrieb oder einem Luftfahrzeug nach den vorherigen Aspekten oder einer vorteilhaften Weiterbildung daraus ausgebildet sein. Insbesondere kann der Luftfahrtantrieb und/oder das Luftfahrzeug, insbesondere technische, Mittel aufweisen, um das soeben geschilderte Verfahren durchzuführen beziehungsweise auszuführen.In particular, the method just described can be designed with an aviation engine or an aircraft according to the previous aspects or an advantageous development thereof. In particular, the aviation engine and/or the aircraft can have, in particular technical, means to carry out or execute the method just described.

Insbesondere kann das Verändern des Volumens in Abhängigkeit von der Stellung des Luftfahrtantriebs beziehungsweise des Luftfahrzeugs automatisch erfolgen.In particular, the volume can be changed automatically depending on the position of the aircraft engine or the aircraft.

Insbesondere kann mit der Stellung des Luftfahrtantriebs eine Flugphase oder ein Flugmodus beziehungsweise Flugzustand des Luftfahrzeugs charakterisiert werden. Dabei kann insbesondere das Luftfahrzeug einen Schwebeflug, beispielsweise in einem HubschrauberModus, durchführen. Dies erfolgt insbesondere bei einer Startphase und/oder Steigflugphase des Luftfahrzeugs. Ebenso erfolgt der Schwebeflug bei einem Sinkflug und/oder Landeanflug beziehungsweise einer Landung des Luftfahrzeugs. Als Schwebeflug kann ein Flugzustand verstanden werden, bei dem sich ein Fluggerät in unveränderter Position und unveränderter Höhe in der Luft befindet. Des Weiteren kann bei der Fortbewegung beziehungsweise bei dem Flug des Luftfahrzeugs ein Reiseflug als Flugphase durchgeführt werden. Beispielsweise kann als Reiseflug die Luftflugphase zwischen dem Steigflug nach Erreichen der geplanten Reiseflughöhe und dem Beginn des Sinkflugs bezeichnet werden. Insbesondere werden das Luftfahrzeug und somit der Luftfahrtantrieb in einen Reiseflugmodus versetzt, wenn beispielsweise eine Flughöhe zum Durchführen eines Reiseflugs erreicht wird.In particular, the position of the aircraft propulsion system can be used to characterize a flight phase or a flight mode or flight state of the aircraft. In particular, the aircraft can perform a hover flight, for example in a helicopter mode. This occurs in particular during a take-off phase and/or climb phase of the aircraft. Hovering also occurs during a descent and/or landing approach or landing of the aircraft. Hovering can be understood as a flight state in which an aircraft is in the air in an unchanged position and at an unchanged height. Furthermore, a cruise flight can be performed as a flight phase during the movement or flight of the aircraft. For example, the air flight phase between the climb after reaching the planned cruise altitude and the start of of descent. In particular, the aircraft and thus the aircraft engine are put into a cruise flight mode when, for example, a flight altitude is reached for carrying out a cruise flight.

In einem Ausführungsbeispiel bezüglich des vorhin geschilderten Verfahrens ist vorgesehen, dass mit der Propellerspinner-Verstelleinrichtung das Volumen des Propellerspinners von einem Grundzustand in zumindest einen Aufweitungszustand so verändert wird, dass eine Propellerfrontfläche des Propellers zumindest bereichsweise durch den in seinem Volumen veränderten Propellerspinner nach vorne hin mehr als im Grundzustand abgedeckt ist. Somit kann beispielsweise je nach Stellung des Luftfahrtantriebs und/oder einer Flugphase des Luftfahrzeugs automatisch zumindest einer von mehreren Aufweitungszuständen für den Propellerspinner eingestellt werden, so dass insbesondere das Volumen des Propellerspinners aufgeweitet werden kann, um zumindest einen Teilbereich der Propellerfrontfläche abzudecken.In one embodiment of the method described above, it is provided that the volume of the propeller spinner is changed from a basic state to at least one expansion state using the propeller spinner adjustment device in such a way that a propeller front surface of the propeller is covered at least in some areas by the propeller spinner whose volume has been changed, more towards the front than in the basic state. Thus, for example, depending on the position of the aircraft drive and/or a flight phase of the aircraft, at least one of several expansion states for the propeller spinner can be automatically set, so that in particular the volume of the propeller spinner can be expanded to cover at least a partial area of the propeller front surface.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel des vorhin geschilderten Verfahrens ist vorgesehen, dass das Volumen des Propellerspinners automatisch verändert wird, wenn der Luftfahrtantrieb eine Änderung seiner Stellung zwischen einer Reiseflug-Stellung und einer Schwebeflug-Stellung erfährt. Des Weiteren kann das Volumen des Propellerspinners in der Reiseflug-Stellung in den Aufweitungszustand und in der Schwebeflug-Stellung in den Grundzustand versetzt beziehungsweise verändert beziehungsweise eingereicht werden. In Abhängigkeit von der Stellung des Luftfahrtantriebs und/oder von einem Betriebszustand des Luftfahrzeugs kann ein Zeitpunkt und/oder eine Zeitdauer für das Verändern des Volumens des Propellerspinners und/oder eine Volumengröße, auf welches das Volumen des Propellerspinners verändert wird, bestimmt werden. Beispielsweise kann dies mit Hilfe einer elektronischen Auswerteeinheit der Propellerspinner-Verstelleinrichtung erfolgen.In a further embodiment of the method described above, the volume of the propeller spinner is automatically changed when the aircraft drive changes its position between a cruise position and a hover position. Furthermore, the volume of the propeller spinner can be set or changed or submitted to the expanded state in the cruise position and to the basic state in the hover position. Depending on the position of the aircraft drive and/or an operating state of the aircraft, a point in time and/or a period of time for changing the volume of the propeller spinner and/or a volume size to which the volume of the propeller spinner is changed can be determined. For example, this can be done with the help of an electronic evaluation unit of the propeller spinner adjustment device.

Beispielsweise kann mit Hilfe der elektronischen Auswerteeinheit bestimmt beziehungsweise ermittelt werden, zu welchem Zeitpunkt und für welche Zeitdauer das Verändern des Volumens des Propellerspinners durchgeführt werden soll. Dies kann beispielsweise der Propellerspinner-Verstelleinrichtung, insbesondere einer Steuereinheit, übermittelt werden. Des Weiteren kann eine Volumengröße, auf welche das Volumen des Propellerspinners gebracht beziehungsweise verändert werden wird, bestimmt werden. Dabei können die verschiedensten Informationen berücksichtigt werden. Beispielsweise kann es sich bei einem Betriebszustand des Luftfahrzeugs um eine Flugphase handeln. Dabei ist es besonders entscheidend, ob das Luftfahrzeug sich in einer Startphase oder in einer Reiseflugphase befindet.For example, the electronic evaluation unit can be used to determine or ascertain at what point in time and for what period of time the volume of the propeller spinner should be changed. This can be transmitted, for example, to the propeller spinner adjustment device, in particular a control unit. Furthermore, a volume size to which the volume of the propeller spinner will be brought or changed can be determined. A wide variety of information can be taken into account here. For example, an operating state of the aircraft can be a flight phase. It is particularly important whether the aircraft is in a takeoff phase or a cruise phase.

Insbesondere können vorteilhafte Ausbildungsformen eines Aspekts als vorteilhafte Ausführungsformen eines anderen Aspekts und/oder allen Aspekte angesehen werden. Insbesondere können vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Luftfahrtantriebs als vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Luftfahrzeugs und des Verfahrens angesehen werden. Ebenso können vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Verfahrens als vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Luftfahrtantriebs des Luftfahrzeugs angesehen werden. Dies gilt in umgekehrter Art und Weise auch.In particular, advantageous embodiments of one aspect can be viewed as advantageous embodiments of another aspect and/or all aspects. In particular, advantageous embodiments of the aviation drive can be viewed as advantageous embodiments of the aircraft and the method. Likewise, advantageous embodiments of the method can be viewed as advantageous embodiments of the aviation drive of the aircraft. This also applies in reverse.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugs und des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Luftfahrtantriebs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Luftfahrzeugs und des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes further developments of the aircraft according to the invention and of the method according to the invention, which have features as have already been described in connection with the further developments of the aviation propulsion system according to the invention. For this reason, the corresponding further developments of the aircraft according to the invention and of the method according to the invention are not described again here.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes combinations of the features of the described embodiments.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Luftfahrzeugs mit zumindest einem Luftfahrtantrieb in einer Reiseflug-Stellung;
  • 2 eine weitere schematische Darstellung des Luftfahrzeugs aus 1 in einer Schwebeflug-Stellung;
  • 3 eine schematische Darstellung des Luftfahrtantriebs aus 1, wobei sich das Volumen eines Propellerspinners des Luftfahrtantriebs in einem Grundzustand befindet;
  • 4 eine weitere schematische Darstellung des Luftfahrtantriebs aus 1, wobei sich das Volumen des Propellerspinners des Luftfahrtantriebs in einem Aufweitungszustand befindet;
  • 5 in einer beispielhaften Seiten-Schnittdarstellung des Propellerspinners einen Mechanismus, um das Volumen (hier im Grundzustand dargestelt) des Propellerspinners zu verändern;
  • 6 in einer weiteren beispielhaften Seiten-Schnittdarstellung des Propellerspinners einen Mechanismus, um das Volumen (hier im Aufweitungszutand dargestellt) des Propellerspinners zu verändern;
  • 7 eine weitere schematische Darstellung des Luftfahrtantriebs aus 1, wobei hier eine spezielle Ausführungsform einer Propellerspinner-Verstelleinrichtung dargestellt ist;
  • 8 in einer beispielhaften Seiten-Schnittdarstellung des Propellerspinners einen Mechanismus, um das Volumen (hier im Grundzustand dargestellt) des Propellerspinners zu verändern;
  • 9 in einer weiteren beispielhaften Seiten-Schnittdarstellung des Propellerspinners einen Mechanismus, um das Volumen (hier im Aufweitungszutand dargestellt) des Propellerspinners zu verändern;
  • 10 eine beispielhafte Vorderansicht des Propellerspinners, wobei dieser als äußere Verkleidung mehrere verstellbare Lamellen (hier sind sie zueinander überlappend dargestellt) aufweist;
  • 11 eine beispielhafte Seitenansicht des Propellerspinners aus 10;
  • 12 eine beispielhafte Vorderansicht des Propellerspinners aus 10, wobei hier die Lamellen aufgefächert sind; und
  • 13 eine beispielhafte Seitenansicht des Propellerspinners aus 12.
In the following, embodiments of the invention are described.
  • 1 a schematic representation of an aircraft with at least one aviation engine in a cruise position;
  • 2 another schematic representation of the aircraft from 1 in a hover position;
  • 3 a schematic representation of the aviation propulsion system from 1 , where the volume of a propeller spinner of the aircraft engine is in a ground state;
  • 4 another schematic representation of the aviation engine from 1 , wherein the volume of the propeller spinner of the aircraft engine is in an expanded state;
  • 5 in an exemplary side sectional view of the propeller spinner, a mechanism to change the volume (shown here in the ground state) of the propeller spinner;
  • 6 in another exemplary side sectional view of the propeller spinner, a mechanism to change the volume (here shown in the expanded state) of the propeller spinner;
  • 7 another schematic representation of the aviation engine from 1 , where a special embodiment of a propeller spinner adjustment device is shown;
  • 8 in an exemplary side sectional view of the propeller spinner, a mechanism to change the volume (shown here in the basic state) of the propeller spinner;
  • 9 in another exemplary side sectional view of the propeller spinner, a mechanism to change the volume (here shown in the expanded state) of the propeller spinner;
  • 10 an exemplary front view of the propeller spinner, which has several adjustable slats as an outer covering (here they are shown overlapping each other);
  • 11 an example side view of the propeller spinner from 10 ;
  • 12 an example front view of the propeller spinner from 10 , where the lamellae are fanned out; and
  • 13 an example side view of the propeller spinner from 12 .

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the embodiments, the components described each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore to be viewed as part of the invention individually or in a combination other than that shown. Furthermore, the embodiments described can also be supplemented by other features of the invention already described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are provided with the same reference symbols.

Die 1 zeigt beispielsweise eine schematische Darstellung eines Luftfahrzeugs 1. Beispielsweise kann es sich bei dem Luftfahrzeug 1 um ein Wandelflugzeug oder um ein eVTOL handeln. Insbesondere dient das Luftfahrzeug 1 als ein Fahrzeug für die urbane Luftmobilität. Insbesondere kann das Luftfahrzeug 1 senkrecht starten und landen.The 1 shows, for example, a schematic representation of an aircraft 1. For example, the aircraft 1 can be a convertible aircraft or an eVTOL. In particular, the aircraft 1 serves as a vehicle for urban air mobility. In particular, the aircraft 1 can take off and land vertically.

Beispielsweise kann das Luftfahrzeug 1 zwei Tragflächen 2 beziehungsweise Tragflügel aufweisen. Damit das Luftfahrzeug 1 betrieben und insbesondere fortbewegt werden kann, kann das Luftfahrzeug 1 zumindest einen Luftfahrtantrieb 3 aufweisen. Beispielsweise kann der Luftfahrtantrieb 3 als Triebwerk beziehungsweise Antriebseinheit des Luftfahrzeugs 1 bezeichnet werden. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Luftfahrzeug 1 pro Tragfläche 2 einen Luftfahrtantrieb 3 auf.For example, the aircraft 1 can have two wings 2 or airfoils. So that the aircraft 1 can be operated and in particular moved, the aircraft 1 can have at least one aviation drive 3. For example, the aviation drive 3 can be referred to as the engine or drive unit of the aircraft 1. In this exemplary embodiment, the aircraft 1 has one aviation drive 3 per wing 2.

Der Luftfahrtantrieb 3 kann einen Propeller 4 aufweisen. Beispielsweise kann der Propeller 4 als Luftschraube bezeichnet werden. Der Propeller 4 ist beispielsweise an einer Antriebswelle 5 des Luftfahrtantriebs 3 angeordnet. Mithilfe dieser Antriebswelle, welche insbesondere als mechanischer Antrieb bezeichnet werden kann, kann der Propeller 4 um eine Rotationsachse 6 des Propellers 4 angetrieben werden. Bei der Rotationsachse 6 handelt es sich um die Achse, um welche sich der Propeller 4 dreht. Beispielsweise kann die Rotationsachse 6 parallel zu der Antriebswelle 5 ausgerichtet sein.The aviation drive 3 can have a propeller 4. For example, the propeller 4 can be referred to as an airscrew. The propeller 4 is arranged, for example, on a drive shaft 5 of the aviation drive 3. With the help of this drive shaft, which can in particular be referred to as a mechanical drive, the propeller 4 can be driven about a rotation axis 6 of the propeller 4. The rotation axis 6 is the axis about which the propeller 4 rotates. For example, the rotation axis 6 can be aligned parallel to the drive shaft 5.

Insbesondere kann das Luftfahrzeug 1 verschiedene Flugphasen einnehmen. Dabei kann eine Flugphase beispielsweise ein Reiseflug beziehungsweise Reiseflugphase des Luftfahrzeugs 1 sein.In particular, the aircraft 1 can enter into different flight phases. A flight phase can, for example, be a cruise flight or cruise flight phase of the aircraft 1.

Insbesondere ist in der 1 das Luftfahrzeug 1 im Reiseflug dargestellt. In dem Reiseflug ist die Rotationsachse 6 des Propellers 4 zu einer Längsrichtung 7 beziehungsweise Längsachse (entspricht der x-Achse) des Luftfahrzeugs 1 in einem vorgegebenen Winkel zur Horizontalen ausgerichtet. Beispielsweise können die Rotationssachse 6 und die Längsrichtung 7 als im Wesentlichen parallel bezeichnet werden. Für das Landen oder Starten kann der Luftfahrtantrieb 3 in seiner Stellung verändert werden. Hierzu können mechanische Stellvorrichtungen vorgesehen sein. Ein solcher Betrieb beziehungsweise Zustand des Luftfahrzeugs 1 ist in der 2 dargestellt. Dabei ist hier ein Schwebeflug des Luftfahrzeugs 1 dargestellt. Mit dem Schwebeflug kann das Luftfahrzeug 1 senkrecht (entspricht der z-Achse) starten und landen. Insbesondere ist in dem Schwebeflug des Luftfahrzeugs 1 die Rotationsachse 6 des Propellers 4 zu der Längsrichtung 7 des Luftfahrzeugs 1 in einem vorgegebenen Winkel zur Vertikalen ausgerichtet. Beispielsweise kann, wie in der 2 dargestellt, die Rotationsachse 6 im Wesentlichen zu der Längsrichtung 7 senkrecht betrachtet werden.In particular, the 1 the aircraft 1 is shown in cruise flight. In cruise flight, the axis of rotation 6 of the propeller 4 is aligned with a longitudinal direction 7 or longitudinal axis (corresponds to the x-axis) of the aircraft 1 at a predetermined angle to the horizontal. For example, the axis of rotation 6 and the longitudinal direction 7 can be described as essentially parallel. The position of the aircraft drive 3 can be changed for landing or taking off. Mechanical adjusting devices can be provided for this purpose. Such an operation or state of the aircraft 1 is shown in the 2 shown. Here, a hovering flight of the aircraft 1 is shown. With the hovering flight, the aircraft 1 can take off and land vertically (corresponds to the z-axis). In particular, when the aircraft 1 is hovering, the axis of rotation 6 of the propeller 4 is aligned with the longitudinal direction 7 of the aircraft 1 at a predetermined angle to the vertical. For example, as in the 2 shown, the rotation axis 6 can be considered essentially perpendicular to the longitudinal direction 7.

Wieder zurück zu 1. Des Weiteren kann der Luftfahrtantrieb 3, insbesondere als aerodynamische Vorkehrung, einen Propellerspinner beziehungsweise Spinner 8 aufweisen. Der Propellerspinner 8 kann in Richtung 9 der Rotationsachse 6 des Luftfahrtantriebs 3 betrachtet im vorderen Bereich 10 des Propellers 4 angeordnet sein. Insbesondere kann die Richtung 9 der Rotationsachse 6 in dem Reiseflug des Luftfahrzeugs 1 gleich der Richtung 11 der Längsrichtung 7 sein.Back to 1 . Furthermore, the aviation drive 3 can have a propeller spinner or spinner 8, in particular as an aerodynamic precaution. The propeller spinner 8 can be arranged in the front area 10 of the propeller 4, viewed in the direction 9 of the axis of rotation 6 of the aviation drive 3. In particular, the direction 9 of the axis of rotation 6 in the cruise flight of the aircraft 1 can be the same as the direction 11 of the longitudinal direction 7.

Somit kann beispielsweise der Propellerspinner 8 als vordere Kappe beziehungsweise Spitze des Propellers 4 bezeichnet werden. Insbesondere kann, wie in der 1 zu sehen, der Propellerspinner 8 an vorderster Stelle des Luftfahrtantriebs 3 bezüglich der Richtung 10 bezeichnet werden.Thus, for example, the propeller spinner 8 can be referred to as the front cap or tip of the propeller 4. In particular, as shown in the 1 As can be seen, the propeller spinner 8 is designated at the front of the aircraft drive 3 with respect to the direction 10.

In dem Schwebeflug des Luftfahrzeugs 1 (vergleiche 2) kann wiederum die Richtung 9 der Rotationsachse 6 und die Richtung 11 der Längsrichtung 7 im Wesentlichen senkrecht sein.In the hovering flight of aircraft 1 (compare 2 ), the direction 9 of the rotation axis 6 and the direction 11 of the longitudinal direction 7 can be substantially perpendicular.

In der 3 ist eine schematische Darstellung des Luftfahrtantriebs 3 dargestellt.In the 3 A schematic representation of the aircraft engine 3 is shown.

Da es insbesondere im Reiseflug des Luftfahrzeugs 1 zu negativen Eigenschaften kommen kann, welche beispielsweise durch den Propeller 4 hervorgerufen werden können, kann der Luftfahrtantrieb 3 eine Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 aufweisen. Bei dieser handelt es sich um eine automatische, elektromechanische Verstellvorrichtung. Insbesondere kann es sich hierbei um ein elektromechanisches System handeln. Beispielsweise kann pro Luftfahrtantrieb 3 eine eigene Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 vorgesehen sein. Ebenso denkbar ist, dass eine zentrale Propellerspinner-Verstelleinrichtung vorgesehen ist, mit welcher alle Luftfahrtantriebe 3 des Luftfahrzeugs 1 gesteuert und/oder geregelt werden können. Insbesondere kann die Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 als Steuereinheit bezeichnet werden.Since negative properties can occur, particularly during cruise flight of the aircraft 1, which can be caused, for example, by the propeller 4, the aviation drive 3 can have a propeller spinner adjustment device 12. This is an automatic, electromechanical adjustment device. In particular, this can be an electromechanical system. For example, a separate propeller spinner adjustment device 12 can be provided for each aviation drive 3. It is also conceivable that a central propeller spinner adjustment device is provided, with which all aviation drives 3 of the aircraft 1 can be controlled and/or regulated. In particular, the propeller spinner adjustment device 12 can be referred to as a control unit.

Insbesondere kann mithilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 das Volumen des Propellerspinners 8 in radialer Richtung 13 zur Rotationsachse 6 definiert verändert werden. Somit kann beispielsweise das Volumen des Propellerspinners 8 verkleinert oder vergrößert werden. Insbesondere kann mithilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 ein automatisches radiales Ausdehnen beziehungsweise radiales Aufweiten des Propellerspinners 8 durchgeführt werden. Beispielsweise kann das Verändern beziehungsweise Anpassen beziehungsweise Verstellen des Volumens des Propellerspinners 8 in Abhängigkeit von einer Stellung des Luftfahrtantriebs 3 und/oder von einer Flugphase des Luftfahrzeugs 1 durchgeführt werden.In particular, the volume of the propeller spinner 8 can be changed in a defined manner in the radial direction 13 to the rotation axis 6 using the propeller spinner adjustment device 12. This means that, for example, the volume of the propeller spinner 8 can be reduced or increased. In particular, the propeller spinner adjustment device 12 can be used to automatically expand or widen the propeller spinner 8 radially. For example, the volume of the propeller spinner 8 can be changed or adjusted depending on a position of the aircraft drive 3 and/or a flight phase of the aircraft 1.

Beispielsweise kann mithilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 das Volumen des Propellerspinners 8 von einem Grundzustand (dieser ist in der 3 zu sehen) in zumindest einen Aufweitungszustand (dieser ist in der 4 zu sehen) verändert werden. Insbesondere ist das Volumen in dem Aufweitungszustand (vergleiche 4) im Vergleich zu dem Grundzustand aufgeweitet beziehungsweise vergrößert. In der 4 ist, wie bereits erwähnt, ein möglicher Aufweitungszustand von verschiedenen Aufweitungszuständen des Volumens des Propellerspinners 8 dargestellt. Insbesondere kann dabei das Volumen des Propellerspinners 8 derart verändert werden, dass eine Propellerfront einer Propellerfrontfläche 14 des Propellers 4 zumindest bereichsweise durch den in seinem Volumen veränderten Propellerspinner 8 abgedeckt ist. Dabei ist insbesondere der Propeller 8 nach vorne hin (bezüglich der Richtung 9 der Rotationsachse 6 betrachtet) abgedeckt. Mit anderen Worten ausgedrückt kann der vordere Bereich 10 des Propellers 4 zumindest bereichsweise abgedeckt werden. Insbesondere können durch das veränderte Volumen 8 in dem Aufweitungszustand Bereiche des Propellers 4 abgedeckt werden, welche einen negativen Schub beziehungsweise einen effizienzmindernden Abtrieb erzeugen. Dadurch kann ein effizienterer Reiseflug erreicht werden, sodass insbesondere eine erhöhte Reichweite des Luftfahrzeugs 1 erreicht werden kann.For example, by means of the propeller spinner adjustment device 12, the volume of the propeller spinner 8 can be adjusted from a basic state (this is shown in the 3 to see) into at least one expansion state (this is in the 4 In particular, the volume in the expanded state (see 4 ) is expanded or enlarged compared to the ground state. In the 4 As already mentioned, one possible expansion state of various expansion states of the volume of the propeller spinner 8 is shown. In particular, the volume of the propeller spinner 8 can be changed in such a way that a propeller front of a propeller front surface 14 of the propeller 4 is at least partially covered by the propeller spinner 8 with its volume changed. In particular, the propeller 8 is covered towards the front (viewed with respect to the direction 9 of the axis of rotation 6). In other words, the front area 10 of the propeller 4 can be covered at least partially. In particular, the changed volume 8 in the expansion state can cover areas of the propeller 4 which generate a negative thrust or an efficiency-reducing downforce. This makes it possible to achieve more efficient cruising flight, so that in particular an increased range of the aircraft 1 can be achieved.

Weiterhin kann es sich bei der Propellerfrontfläche 14 um die gesamte Fläche des Propellers 4 bezüglich des vorderen Bereichs 10 des Propellers 4 handeln.Furthermore, the propeller front surface 14 can be the entire surface of the propeller 4 with respect to the front region 10 of the propeller 4.

Der Propellerspinner 8 kann in dem aufgewerteten Zustand mit einer zum Propeller 4 zugewandten Seite 15 des Propellerspinners 8 die Propellerfrontfläche 14 zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, abdecken beziehungsweise abschatten. Insbesondere kann zumindest eine bezüglich der Rotationsachse 6 des Propellers 4 radial innere Teilfläche 16 der Propellerfrontfläche 14, welche sich von der Rotationsachse 6 radial nach außen erstreckt, von dem Propellerspinner 8 in seinem radial aufgeweiteten Aufweitungszustand abgedeckt werden. Insbesondere erstreckt sich die innere Teilfläche 16 von der Rotationsachse 6 in radialer Richtung 13. Insbesondere wird in dem Aufweitungszustand die innere Teilfläche 16 im Vergleich zum Grundzustand (vergleiche 3) radial weiter abgedeckt. Des Weiteren ist in 4 zu sehen, dass ein dem Propeller 4 zugewandtes hinteres Ende 17 des Propellerspinners 8 in dem Aufweitungszustand im Vergleich zum Grundzustand radial aufgeweitet ist. Insbesondere ist dieser bezüglich der Radialrichtung 13 weiter aufgeweitet beziehungsweise ausgedehnt. Insbesondere ist das hintere Ende 17 bezüglich der Richtung 9 am entgegengesetzten Ende des Propellerspinners 8.In the enhanced state, the propeller spinner 8 can cover or shade the propeller front surface 14 at least in part, in particular completely, with a side 15 of the propeller spinner 8 facing the propeller 4. In particular, at least one radially inner partial surface 16 of the propeller front surface 14 with respect to the rotation axis 6 of the propeller 4, which extends radially outward from the rotation axis 6, can be covered by the propeller spinner 8 in its radially expanded expanded state. In particular, the inner partial surface 16 extends from the rotation axis 6 in the radial direction 13. In particular, in the expanded state, the inner partial surface 16 is expanded in comparison to the basic state (cf. 3 ) radially further covered. Furthermore, in 4 It can be seen that a rear end 17 of the propeller spinner 8 facing the propeller 4 is radially expanded in the expanded state compared to the basic state. In particular, it is further expanded or extended with respect to the radial direction 13. In particular, the rear end 17 is at the opposite end of the propeller spinner 8 with respect to the direction 9.

Beispielsweise weist der Propeller 4 zumindest zwei Propellerblätter 19, 18 auf. Optional kann der Propeller 4 mehrere Propellerblätter 18, 19 aufweisen. Die Propellerblätter 18, 19 sind an einer Anbindungsstelle 20 des Propellers 4 mit der Antriebswelle 5 verbunden beziehungsweise mechanisch gekoppelt. Bei der Anbindungsstelle 20 kann es sich insbesondere um das Zentrum des Propellers 4 handeln. Insbesondere handelt es sich bei der Anbindungsstelle 20 um eine Propellernabe beziehungsweise Rotornabe. Beispielsweise kann mittig durch die Anbindungsstelle 20 eine Rotationsachse 6 verlaufen, sodass die Anbindungsstelle 20 ebenso um die Rotationsachse 6 symmetrisch rotiert werden kann. Beispielsweise kann die Anbindungsstelle 20 entlang der Rotationsachse 6 mit der Antriebswelle 5 verbunden werden, um den Propeller 4 und insbesondere die Propellerblätter 18, 19 in Abhängigkeit von einer Drehzahl in Rotation zu versehen.For example, the propeller 4 has at least two propeller blades 19, 18. Optionally, the propeller 4 can have several propeller blades 18, 19. The propeller blades 18, 19 are connected or mechanically coupled to the drive shaft 5 at a connection point 20 of the propeller 4. The connection point 20 can in particular be the center of the propeller 4. In particular, the Connection point 20 around a propeller hub or rotor hub. For example, a rotation axis 6 can run through the middle of the connection point 20 so that the connection point 20 can also be rotated symmetrically about the rotation axis 6. For example, the connection point 20 can be connected to the drive shaft 5 along the rotation axis 6 in order to provide the propeller 4 and in particular the propeller blades 18, 19 with rotation depending on a speed.

Beispielsweise kann ein jeweiliger Flächenbereich 21, 22 der zumindest zwei Propellerblätter 18, 19 zumindest bereichsweise durch den durch die Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 in seinem Volumen veränderten Propellerspinner 8 frontseitig bezüglich des vorderen Bereichs 10 abgedeckt werden. Beispielsweise bilden die beiden Flächenbereiche 21, 22 die innere Teilfläche 16.For example, a respective surface area 21, 22 of the at least two propeller blades 18, 19 can be covered at least in part by the propeller spinner 8, the volume of which is changed by the propeller spinner adjustment device 12, at the front with respect to the front area 10. For example, the two surface areas 21, 22 form the inner partial area 16.

Insbesondere erstreckt sich der jeweilige Flächenbereich 21, 22 zu der Anbindungsstelle 20 hin und zu einem jeweiligen radialen Endbereich 23, 24 der zumindest zwei Propellerblätter 18, 19 weg. Somit kann der jeweilige Flächenbereich 21, 22 sich in Zentrumsnähe der Anbindungsstelle 20 und insbesondere in Zentrumsnähe des Zentrums des Propellers 4 handeln.In particular, the respective surface area 21, 22 extends towards the connection point 20 and away from a respective radial end area 23, 24 of the at least two propeller blades 18, 19. The respective surface area 21, 22 can thus be located near the center of the connection point 20 and in particular near the center of the propeller 4.

Insbesondere kann der jeweilige Flächenbereich 21, 22 zumindest 20 Prozent, insbesondere 30 Prozent, insbesondere 40 Prozent einer jeweiligen Propellerfrontfläche 14 der zumindest drei Propellerblätter 18, 19 entsprechen. Somit kann beispielsweise der innere Propellerbereich des Propellers 4 abgedeckt werden. Beispielsweise kann ein jeweiliger Flächenbereich 21, 22 ein Drittel, insbesondere ein Viertel, einer Frontfläche eines jeweiligen Propellerblattes 18, 19 entsprechen.In particular, the respective surface area 21, 22 can correspond to at least 20 percent, in particular 30 percent, in particular 40 percent of a respective propeller front surface 14 of the at least three propeller blades 18, 19. Thus, for example, the inner propeller area of the propeller 4 can be covered. For example, a respective surface area 21, 22 can correspond to a third, in particular a quarter, of a front surface of a respective propeller blade 18, 19.

Insbesondere kann mithilfe des in seinem Volumen veränderten Propellerspinners 8 in einem Aufweitungszustand ein Drittel, insbesondere ein Viertel, der Propellerfrontfläche 14 abgedeckt werden.In particular, by means of the propeller spinner 8, which has a modified volume, one third, in particular one quarter, of the propeller front surface 14 can be covered in an expanded state.

Beispielsweise kann der Propellerspinner 8 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, aus einem Werkstoff ausgebildet sein, welcher eine anisotrope Elastizität aufweist. Der Propellerspinner 8 kann beispielsweise in Umfangsrichtung 25 zumindest ein Versteifungselement 26 an einer Außenseite 27 (vergleiche 8) aufweisen. Insbesondere handelt es sich bei dem zumindest einen Versteifungselement 26 um Stabilisierungselemente, um die Stabilität des Propellerspinners 8, insbesondere während des Reiseflugs, zu verbessern. Insbesondere kann der Propellerspinner 8 mehrere Versteifungselemente 26 aufweisen.For example, the propeller spinner 8 can be formed at least partially, in particular completely, from a material which has anisotropic elasticity. The propeller spinner 8 can, for example, have at least one stiffening element 26 on an outer side 27 in the circumferential direction 25 (see 8 ). In particular, the at least one stiffening element 26 is a stabilizing element to improve the stability of the propeller spinner 8, in particular during cruising flight. In particular, the propeller spinner 8 can have a plurality of stiffening elements 26.

Beispielsweise kann der Propellerspinner 8 eine Hülle 28 (vergleiche 1) aufweisen. Diese Hülle 28 kann beispielsweise als Mantel beziehungsweise Außenhülle bezeichnet werden. Insbesondere kann die Hülle 28 als Paraboloid ausgebildet sein. Somit hat die Hülle 28 und insbesondere der Propellerspinner 8 eine parabelähnliche Form. Insbesondere kann die Hülle 28 rotationssymmetrisch um die Rotationsachse 6 radial aufgeweitet werden, sodass das Volumen des Propellerspinners 8 verändert werden kann.For example, the propeller spinner 8 can have a casing 28 (compare 1 ). This casing 28 can be referred to, for example, as a jacket or outer casing. In particular, the casing 28 can be designed as a paraboloid. Thus, the casing 28 and in particular the propeller spinner 8 have a parabolic shape. In particular, the casing 28 can be radially expanded in a rotationally symmetrical manner about the rotation axis 6, so that the volume of the propeller spinner 8 can be changed.

Insbesondere zeigt die 5 eine mögliche Ausführungsform beziehungsweise Mechanik, um das Volumen des Propellerspinners 8 zu verändern. Dazu kann beispielsweise die Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 in einem Innenbereich 29 beziehungsweise Hohlraum des Propellerspinners 8 angeordnet sein. Dabei kann ein bewegbares Verstellelement 30 der Propellerspinner-Verstelleinrichtung in einer zum Propeller 4 abgewandten Vorderseite 31 (bezüglich der Richtung 9 der Rotationsachse 6) angeordnet sein. In der 5 ist insbesondere wiederum der Grundzustand des Propellerspinners 8 und insbesondere des bewegbaren Verstellelements 30 dargestellt. In der 6 ist nun zumindest ein Aufweitungszustand des Propellerspinners 8 dargestellt. Dabei ist mit den gestrichelten Linien 32 nochmals der Grundzustand visualisiert. Dabei wird nun das bewegbare Verstellelement 30 mittels der Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 zum Verändern des Volumens innerhalb des Innenbereichs 29 von der Vorderseite 31 hin zum Propeller 4 bewegt. Dazu kann beispielsweise mittels einer Spindel 33 das bewegbare Verstellelement 30 in Richtung (entgegen der Richtung 9) des Propellers 4 bewegt werden. Dabei wird insbesondere das Verstellelement 30 an ein Gegenelement 34 hin bewegt. Durch diese Bewegung innerhalb des Propellerspinners 8 kann eine Aufweitung beziehungsweise Änderung des Volumens hervorgerufen werden.In particular, the 5 a possible embodiment or mechanism for changing the volume of the propeller spinner 8. For this purpose, for example, the propeller spinner adjustment device 12 can be arranged in an inner region 29 or cavity of the propeller spinner 8. A movable adjustment element 30 of the propeller spinner adjustment device can be arranged in a front side 31 facing away from the propeller 4 (with respect to the direction 9 of the rotation axis 6). In the 5 In particular, the basic state of the propeller spinner 8 and in particular of the movable adjustment element 30 is shown. In the 6 at least one expansion state of the propeller spinner 8 is now shown. The basic state is visualized again with the dashed lines 32. The movable adjustment element 30 is now moved by means of the propeller spinner adjustment device 12 to change the volume within the inner area 29 from the front 31 towards the propeller 4. For this purpose, the movable adjustment element 30 can be moved in the direction (opposite the direction 9) of the propeller 4, for example by means of a spindle 33. In particular, the adjustment element 30 is moved towards a counter element 34. This movement within the propeller spinner 8 can cause an expansion or change in the volume.

In der 7 ist eine weitere Möglichkeit zum Verändern des Volumens dargestellt. Dabei kann beispielsweise die Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 außerhalb des Propellerspinners 8 angeordnet sein. Dies kann beispielsweise an einem entgegen der Richtung 9 abgewandten Bereich des Propellers 4 erfolgen. Dabei ist hier jedoch im Gegensatz zu der Ausführung in 6 die Spindel 33 beziehungsweise Gewindespindel außerhalb, insbesondere vollständig außerhalb, des Propellerspinners 8 angeordnet. Hierzu kann beispielsweise die Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 einen Elektromotor 35 aufweisen. Der Elektromotor 35 kann beispielsweise ein Gehäuse 36, einen Stator 37, einen Rotor 38 und eine Hohlwelle 39 aufweisen. Des Weiteren können Wellenlager 40 vorgesehen sein. Für das Verstellen des bewegbaren Verstellelements 30 kann wiederum ein Verstellaktor 41 vorgesehen sein. Dieser kann mithilfe des Elektromotors 35 betrieben werden. Insbesondere kann der Verstellaktor 41 innerhalb des Propellerspinners 8 angeordnet sein. Hierzu können beispielsweise Kabelführungen vorgesehen sein. Insbesondere weist der Elektromotor 35 eine Kühlluftführung 42 auf.In the 7 Another possibility for changing the volume is shown. For example, the propeller spinner adjustment device 12 can be arranged outside the propeller spinner 8. This can be done, for example, in an area of the propeller 4 facing away from the direction 9. However, in contrast to the design in 6 the spindle 33 or threaded spindle is arranged outside, in particular completely outside, the propeller spinner 8. For this purpose, the propeller spinner adjustment device 12 can, for example, have an electric motor 35. The electric motor 35 can, for example, have a housing 36, a stator 37, a rotor 38 and a hollow shaft 39. Furthermore, shaft bearings 40 can be provided. An adjustment actuator 41 can in turn be provided for adjusting the movable adjustment element 30. This can be operated using the electric motor 35. In particular, the adjustment actuator 41 can be arranged inside the propeller spinner 8. For this purpose, for example, cable guides can be provided. In particular, the electric motor 35 has a cooling air guide 42.

Insbesondere kann es sich bei dem in der 7 dargestellten Propellerspinner 8 um einen drehfesten Spinner handeln.In particular, the 7 The propeller spinner 8 shown may be a non-rotating spinner.

In der 8 ist eine weitere Möglichkeit zur Veränderung des Volumens dargestellt. Dabei kann die Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 eine pneumatische beziehungsweise hydraulische Verstelleinheit 43 aufweisen. Diese Verstelleinheit 43 kann insbesondere in dem Innenbereich 29 des Propellerspinners 8 angeordnet sein. Mithilfe der pneumatischen Verstelleinheit 43, welche durch die Verstellerspinner-Verstelleinrichtung 12 gesteuert und/oder geregelt werden kann, kann zumindest ein aufblasbares Element 44, welches in dem Innenbereich 29 angeordnet ist, gesteuert werden. Dabei können für das Verändern des Volumens, insbesondere der Aufweitung des Volumens, die aufblasbaren Elemente aufgeblasen werden. Insbesondere ist in der 8 wiederum der Grundzustand des Propellerspinners 8 dargestellt.In the 8 A further possibility for changing the volume is shown. The propeller spinner adjustment device 12 can have a pneumatic or hydraulic adjustment unit 43. This adjustment unit 43 can be arranged in particular in the inner region 29 of the propeller spinner 8. With the help of the pneumatic adjustment unit 43, which can be controlled and/or regulated by the adjuster spinner adjustment device 12, at least one inflatable element 44, which is arranged in the inner region 29, can be controlled. In order to change the volume, in particular to expand the volume, the inflatable elements can be inflated. In particular, in the 8 The basic state of the propeller spinner 8 is shown again.

In der 9 ist wiederum ein Aufweitungszustand dargestellt. Dabei wird in der 9 das zumindest eine aufblasbare Element 44, beispielsweise ein aufblasbarer Ring, aufgeblasen, insbesondere mit Luft oder einem Gas gefüllt, sodass sich das Volumen des Propellerspinners 8 aufweitet. Insbesondere kann das aufblasbare Element 44 mithilfe der pneumatischen Verstelleinheit 43 gesteuert werden. Dabei kann zum einen wiederum diese aufgeblasen oder wieder abgelassen werden, je nach Anforderung an das Volumen des Propellerspinners 8.In the 9 In turn, a state of expansion is shown. In the 9 the at least one inflatable element 44, for example an inflatable ring, is inflated, in particular filled with air or a gas, so that the volume of the propeller spinner 8 expands. In particular, the inflatable element 44 can be controlled using the pneumatic adjustment unit 43. On the one hand, this can be inflated or deflated again, depending on the volume requirements of the propeller spinner 8.

In den nachfolgenden 10 bis 13 ist eine weitere Möglichkeit zur Veränderung des Volumens des Propellerspinners 8 dargestellt.In the following 10 to 13 Another possibility for changing the volume of the propeller spinner 8 is shown.

Dabei zeigt beispielsweise die 10 eine Vorderansicht des Propellerspinners 8 betrachtet von dem vorderen Bereich 10.For example, the 10 a front view of the propeller spinner 8 viewed from the front area 10.

Hierbei kann beispielsweise der Propellerspinner 8 als eine äußere Verkleidung 45 mehrere durch die Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 verstellbare Lamellen 46 aufweisen. Dabei ist in der 10 wiederum der Ausgangszustand 32 des Propellerspinners 8 dargestellt. Im Grundzustand beziehungsweise Ausgangszustand 32 sind die Lamellen 46 in Umfangsrichtung 25 beziehungsweise Umlaufrichtung um die Rotationsachse 6 zueinander überlappend angeordnet. Hierzu ist beispielsweise in der 11 eine Seitenansicht dargestellt.In this case, for example, the propeller spinner 8 can have, as an outer covering 45, several slats 46 that can be adjusted by the propeller spinner adjustment device 12. 10 The initial state 32 of the propeller spinner 8 is shown again. In the basic state or initial state 32, the lamellae 46 are arranged overlapping one another in the circumferential direction 25 or the direction of rotation around the rotation axis 6. For this purpose, for example, in the 11 a side view is shown.

Für das Verändern des Volumens 8 können die Lamellen 46 verstellt beziehungsweise verändert werden, sodass insbesondere die Lamellen 46 aufgefächert werden. Dies wird nun in der 12 dargestellt. Dabei werden die Lamellen 46 insbesondere mithilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 so angesteuert, sodass diese aufgefächert werden. Somit wird das Volumen radial aufgeweitet. Dies ist in der 12 zwischen dem Vergleich zu dem Grundzustand 32 zu sehen. Dabei werden die mehreren Lamellen 46 so angesteuert beziehungsweise verstellt, dass die mehreren Lamellen 46 zueinander einen vorgegebenen Abstand 47 aufweisen. Dies ist beispielsweise in 13 zu sehen. Somit kann durch die nun beabstandeten Lamellen 46 das Volumen des, insbesondere elastischen, Propellerspinners 8 aufgeweitet beziehungsweise erhöht werden.To change the volume 8, the slats 46 can be adjusted or changed so that the slats 46 in particular are fanned out. This is now done in the 12 The slats 46 are controlled, in particular by means of the propeller spinner adjustment device 12, so that they are fanned out. The volume is thus expanded radially. This is shown in the 12 between the comparison to the basic state 32. The multiple slats 46 are controlled or adjusted so that the multiple slats 46 have a predetermined distance 47 from each other. This is the case, for example, in 13 Thus, the volume of the, in particular elastic, propeller spinner 8 can be expanded or increased by the now spaced slats 46.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann insbesondere das Volumen des Propellerspinners 8 mit der Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 automatisch in Abhängigkeit von einer Stellung des Luftfahrtantriebs 3 und/oder einer Flugphase des Luftfahrzeugs 1 in radialer Richtung 13 zur Rotationsachse 6 verändert werden. Somit kann das Volumen des Propellers systemseitig durch elektro-mechanische Systeme verstellt werden.In one embodiment of the invention, in particular the volume of the propeller spinner 8 can be automatically changed with the propeller spinner adjustment device 12 depending on a position of the aircraft drive 3 and/or a flight phase of the aircraft 1 in the radial direction 13 to the axis of rotation 6. The volume of the propeller can thus be adjusted on the system side by electro-mechanical systems.

Des Weiteren kann beispielsweise mithilfe der Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 das Volumen des Propellerspinners 8 von dem Grundzustand 32 in zumindest einem Aufweitungszustand so verändert werden, dass die Propellerfrontfläche 14 des Propellers 4 zumindest bereichsweise durch den in seinem Volumen veränderten Propellerspinner 8 nach vorne hin mehr als im Grundzustand 32 abgedeckt ist. Dies kann ebenso durch ein automatisiertes System, insbesondere eine Steuer- und/oder Regelvorrichtung, erfolgen.Furthermore, for example, with the aid of the propeller spinner adjustment device 12, the volume of the propeller spinner 8 can be changed from the basic state 32 to at least one expanded state such that the propeller front surface 14 of the propeller 4 is at least partially covered by the propeller spinner 8, whose volume has been changed, to a greater extent than in the basic state 32. This can also be done by an automated system, in particular a control and/or regulating device.

Des Weiteren kann beispielsweise das Volumen des Propellerspinners 8 automatisch verändert werden, wenn der Luftfahrtantrieb 3 eine Änderung seiner Stellung zwischen einer Reiseflug-Stellung (vergleiche 1) und einer Schwebeflug-Stellung (vergleiche 2) erfährt. Beispielsweise kann hierfür die Propellerspinner-Verstelleinrichtung 12 eine elektronische Auswerteeinheit (vergleiche 3) aufweisen. Insbesondere kann das Volumen des Propellerspinners 8 in der Reiseflug-Stellung in den Aufweitungszustand und in der Schwebeflug-Stellung in den Grundzustand versetzt werden. In Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Luftfahrtantriebs und/oder von dem Betriebszustand des Luftfahrzeugs 1 können ein Zeitpunkt und/oder eine Zeitdauer für das Verändern des Volumens des Propellerspinners 8 und/oder eine Volumengröße, durch welche das Volumen des Propellerspinners 8 verändert wird, bestimmt werden. Dies kann mittels der elektronischen Auswerteeinheit beziehungsweise Recheneinheit 48 bestimmt und an die jeweiligen Einheiten übermittelt werden.Furthermore, for example, the volume of the propeller spinner 8 can be changed automatically when the aircraft engine 3 changes its position between a cruise position (compare 1 ) and a hover position (compare 2 ). For example, the propeller spinner adjustment device 12 can have an electronic evaluation unit (see 3 ). In particular, the volume of the propeller spinner 8 can be set to the expanded state in the cruise position and to the basic state in the hover position. Depending on the respective position of the aircraft drive and/or the operating state of the aircraft 1, a time and/or a period of time for changing the volume of the propeller spinner 8 and/or a volume size by which the volume of the propeller spinner 8 is changed can be determined. This can be done by means of the electronic evaluation unit or wise computing unit 48 and transmitted to the respective units.

Beispielsweise kann der Propellerspinner 8 eine Formgedächtnislegierung aufweisen, mit welcher die Gestalt des Propellerspinners 8 verändert werden kann. Beispielsweise kann die Ansteuerung beziehungsweise Ansteuerungen zur Veränderung des Volumens des Propellerspinners 8 mittels piezoelektrischen Ansteuerungen oder fliehkraftgeregelten Ansteuerungen erfolgen.For example, the propeller spinner 8 can have a shape memory alloy with which the shape of the propeller spinner 8 can be changed. For example, the control or controls for changing the volume of the propeller spinner 8 can be carried out by means of piezoelectric controls or centrifugal force-controlled controls.

Bezugszeichenlistelist of reference symbols

11
Luftfahrzeugaircraft
22
Tragflächewing
33
Luftfahrtantriebaviation propulsion
44
Propellerpropeller
55
Antriebswelledrive shaft
66
Rotationsachseaxis of rotation
77
Längsrichtunglongitudinal direction
88
Propellerspinnerpropeller spinner
99
Richtung der Rotationsachsedirection of the rotation axis
1010
vorderer Bereich des Propellersfront area of the propeller
1111
Richtung der Längsrichtung des Luftfahrzeugsdirection of the aircraft's longitudinal direction
1212
Propellerspinner-Verstelleinrichtungpropeller spinner adjustment device
1313
radiale Richtungradial direction
1414
Propellerfrontflächepropeller front surface
1515
zum Propeller zugewandte Seite des Propellerspinnersside of the propeller spinner facing the propeller
1616
innere Teilfläche der Propellerfrontflächeinner surface of the propeller front surface
1717
hinteres Ende des Propellerspinnersrear end of the propeller spinner
18, 1918, 19
Propellerblätterpropeller blades
2020
Anbindungsstelleconnection point
21, 2221, 22
Flächenbereichesurface areas
23, 2423, 24
radiale Endbereicheradial end areas
2525
Umfangsrichtungcircumferential direction
2626
Versteifungselementstiffening element
2727
Außenseiteoutside
2828
HülleCovering
2929
Innenbereichinterior
3030
Verstellelementadjustment element
3131
Vorderseite des Propellerspinnersfront of the propeller spinner
3232
Grundzustandground state
3333
Spindelspindle
3434
Gegenelementcounter element
3535
Elektromotorelectric motor
3636
Gehäuse des Elektromotorshousing of the electric motor
3737
Stator des Elektromotorsstator of the electric motor
3838
Rotor des Elektromotorsrotor of the electric motor
3939
Hohlwellehollow shaft
4040
Wellenlagershaft bearings
4141
Verstellaktoradjustment actuator
4242
Kühlluftführungcooling air duct
4343
pneumatische Verstelleinheitpneumatic adjustment unit
4444
aufblasbares Elementinflatable element
4545
äußere Verkleidungouter cladding
4646
mehrere Lamellenseveral slats
4747
Abstand zwischen den Lamellendistance between the slats
4848
elektronische Auswerteeinheitelectronic evaluation unit

Claims (15)

Luftfahrtantrieb (3) für ein Luftfahrzeug (1), aufweisend: - einen Propeller (4), welcher an einer Antriebswelle (5) des Luftfahrtantriebs (3) angeordnet ist und mittels der Antriebswelle (5) um eine Rotationsachse (6) des Propellers (4) antreibbar ist, - einen Propellerspinner (8), welcher in Richtung (9) der Rotationsachse (6) des Luftfahrtantriebs (3) betrachteten vorderen Bereich (10) des Propellers (4) angeordnet ist, gekennzeichnet, durch - eine Propellerspinner-Verstelleinrichtung (12) zum definierten Verändern des Volumens des Propellerspinners (8) in radialer Richtung (13) zur Rotationsachse (6), wobei mit der Propellerspinner-Verstelleinrichtung (12) das Volumen des Propellerspinners (8) von einem Grundzustand in zumindest einen Aufweitungszustand so in radialer Richtung (13) veränderbar ist, dass eine Propellerfrontfläche (14) des Propellers (4) zumindest bereichsweise durch den in seinem Volumen veränderten Propellerspinner (8) nach vorne hin mehr als im Grundzustand abgedeckt ist.Aviation drive (3) for an aircraft (1), comprising: - a propeller (4) which is arranged on a drive shaft (5) of the aviation drive (3) and can be driven by means of the drive shaft (5) about a rotation axis (6) of the propeller (4), - a propeller spinner (8) which is arranged in the front region (10) of the propeller (4) viewed in the direction (9) of the rotation axis (6) of the aviation drive (3), characterized by - a propeller spinner adjustment device (12) for the defined change of the volume of the propeller spinner (8) in the radial direction (13) to the rotation axis (6), wherein the volume of the propeller spinner (8) can be changed in the radial direction (13) from a basic state to at least one expansion state using the propeller spinner adjustment device (12) such that a propeller front surface (14) of the propeller (4) is at least partially influenced by the Volume changed propeller spinner (8) is covered more towards the front than in the basic state. Luftfahrtantrieb (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Propellerspinner (8) mit einer zum Propeller (4) zugewandten Seite (15) des Propellerspinners (8) die Propellerfrontfläche (14) zumindest bereichsweise abdeckt.Aviation propulsion (3) after claim 1 , characterized in that the propeller spinner (8) covers the propeller front surface (14) at least in regions with a side (15) of the propeller spinner (8) facing the propeller (4). Luftfahrtantrieb (3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine bezüglich der Rotationsachse (6) des Propellers (4) radial innere Teilfläche (16) der Propellerfrontfläche (14), welche sich von der Rotationsachse (6) radial nach außen erstreckt, von dem Propellerspinner (8) in seinem radial aufgeweiteten Aufweitungszustand abgedeckt ist, insbesondere radial weiter abgedeckt ist, als im Grundzustand.Aviation propulsion (3) after claim 2 , characterized in that at least one with respect to the axis of rotation (6) of the propeller (4) radially inner partial surface (16) of the propeller front surface (14), which extends radially outward from the axis of rotation (6), is covered by the propeller spinner (8) in its radially expanded state, in particular is covered radially more than in the basic state. Luftfahrtantrieb (3) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Propeller (4) zugewandtes hinteres Ende (17) des Propellerspinners (8) in dem Aufweitungszustand im Vergleich zum Grundzustand radial aufgeweitet ist.Aviation propulsion (3) after claim 2 or 3 , characterized in that a rear end (17) of the propeller spinner (8) facing the propeller (4) is radially expanded in the expanded state compared to the basic state. Luftfahrtantrieb (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller (4) zumindest zwei Propellerblätter (18, 19) aufweist, welche jeweils an einer Anbindungsstelle (20) des Propellers (4) mit der Antriebswelle (5) verbunden sind, wobei ein jeweiliger Flächenbereich (21, 22) der zumindest zwei Propellerblätter (18, 19), welcher sich zu der Anbindungsstelle (20) hin und zu einem jeweiligen radialen Endbereich (23, 24) der zumindest zwei Propellerblätter (18, 19) weg erstreckt , zumindest bereichsweise durch den mit der Propellerspinner-Verstelleinrichtung (12) in seinem Volumen veränderten Propellerspinner (8) frontseitig abgedeckt ist.Aviation drive (3) according to one of the preceding claims, characterized in that the propeller (4) has at least two propeller blades (18, 19), which are each connected to the drive shaft (5) at a connection point (20) of the propeller (4), wherein a respective surface region (21, 22) of the at least two propeller blades (18, 19), which extends towards the connection point (20) and away from a respective radial end region (23, 24) of the at least two propeller blades (18, 19), is covered at the front at least in regions by the propeller spinner (8), the volume of which is changed by the propeller spinner adjustment device (12). Luftfahrtantrieb (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Flächenbereich (21, 22) der zumindest zwei Propellerblätter (18, 19) zumindest 20%, insbesondere 30%, insbesondere 40%, einer jeweiligen Propellerfrontfläche (14) der zumindest zwei Propellerblätter (18, 19) entspricht.Aviation propulsion (3) after claim 5 , characterized in that the respective surface area (21, 22) of the at least two propeller blades (18, 19) corresponds to at least 20%, in particular 30%, in particular 40%, of a respective propeller front surface (14) of the at least two propeller blades (18, 19). Luftfahrtantrieb (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Propellerspinner (8) zumindest teilweise, insbesondere vollständig, aus einem Werkstoff ausgebildet ist, welcher eine anisotrope Elastizität aufweist, insbesondere der Propellerspinner (8) in Umfangsrichtung (25) zumindest ein Versteifungselement (26) an einer Außenseite (27) aufweist.Aviation drive (3) according to one of the preceding claims, characterized in that the propeller spinner (8) is at least partially, in particular completely, formed from a material which has anisotropic elasticity, in particular the propeller spinner (8) has at least one stiffening element (26) on an outer side (27) in the circumferential direction (25). Luftfahrtantrieb (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hülle (28) des Propellerspinners (8) als Paraboloid ausgebildet ist, insbesondere die Hülle (28) des Propellerspinners (8) rotationssymmetrisch um die Rotationsachse (6) radial aufweitbar ist.Aviation drive (3) according to one of the preceding claims, characterized in that a casing (28) of the propeller spinner (8) is designed as a paraboloid, in particular the casing (28) of the propeller spinner (8) can be expanded radially in a rotationally symmetrical manner about the axis of rotation (6). Luftfahrtantrieb (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Propellerspinner (8) als eine äußere Verkleidung (45) mehrere durch die Propellerspinner-Verstelleinrichtung (12) verstellbare Lamellen (46) aufweist, wobei die mehreren Lamellen (46) in einem Grundzustand des Volumens des Propellerspinners (8) in Umfangrichtung (25) um die Rotationsachse (6) zueinander überlappend angeordnet sind und für ein Verändern des Volumens des Propellerspinners (8) die mehreren Lamellen (46) mit der Propellerspinner-Verstelleinrichtung (12) derart verstellt sind, dass die mehreren Lamellen (46) zueinander einen vorgegebenen Abstand (47) aufweisen.Aviation drive (3) according to one of the preceding claims, characterized in that the propeller spinner (8) has, as an outer covering (45), a plurality of slats (46) which can be adjusted by the propeller spinner adjustment device (12), wherein the plurality of slats (46) are arranged in a basic state of the volume of the propeller spinner (8) in the circumferential direction (25) about the axis of rotation (6) so as to overlap one another, and in order to change the volume of the propeller spinner (8), the plurality of slats (46) are adjusted by the propeller spinner adjustment device (12) such that the plurality of slats (46) are at a predetermined distance (47) from one another. Luftfahrtantrieb (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Propellerspinner-Verstelleinrichtung (12) in einem Innenbereich (29) des Propellerspinners (8) angeordnet ist, wobei ein bewegbares Verstellelement (30) des Propellerspinner-Verstelleinrichtung (12) in einer zum Propeller (4) abgewandten Vorderseite (31) des Propellerspinners (8) angeordnet ist, wobei das bewegbare Verstellelement (30) dazu eingerichtet ist, mittels der Propellerspinner-Verstelleinrichtung (12) zum Verändern des Volumens des Propellerspinners (8) innerhalb des Innenbereichs (29) von der zum Propeller (4) abgewandten Seite (31) hin zum Propeller (4) bewegt zu werden.Aviation drive (3) according to one of the preceding claims, characterized in that the propeller spinner adjusting device (12) is arranged in an inner region (29) of the propeller spinner (8), wherein a movable adjusting element (30) of the propeller spinner adjusting device (12) is arranged in a front side (31) of the propeller spinner (8) facing away from the propeller (4), wherein the movable adjusting element (30) is designed to be moved by means of the propeller spinner adjusting device (12) to change the volume of the propeller spinner (8) within the inner region (29) from the side (31) facing away from the propeller (4) towards the propeller (4). Luftfahrtantrieb (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Propellerspinner-Verstelleinrichtung (12) eine pneumatische Verstelleinheit (43) aufweist, wobei mittels der pneumatischen Verstelleinheit (43) zumindest ein aufblasbares Element (44), welches in einem Innenbereich (29) des Propellerspinners (8) angeordnet ist, zum Verändern des Volumens des Propellerspinners (8) steuerbar ist.Aviation engine (3) according to one of the preceding Claims 1 until 9 , characterized in that the propeller spinner adjusting device (12) has a pneumatic adjusting unit (43), wherein by means of the pneumatic adjusting unit (43) at least one inflatable element (44), which is arranged in an inner region (29) of the propeller spinner (8), can be controlled to change the volume of the propeller spinner (8). Luftfahrzeug (1) mit zumindest einem Luftfahrtantrieb (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schwebeflug des Luftfahrzeugs (1) die Rotationsachse (6) des Propellers (4) zu einer Längsrichtung (7) des Luftfahrzeugs (1) in einem vorgegebenen Winkel zur Vertikalen und in einem Reiseflug des Luftfahrzeugs (1) die Rotationsachse (6) des Propellers (4) zu der Längsrichtung (7) des Luftfahrzeug (1) in einem vorgegebenen Winkel zur Horizontalen ausgerichtet ist.Aircraft (1) with at least one aviation engine (3) according to one of the preceding Claims 1 until 11 , characterized in that in a hovering flight of the aircraft (1) the axis of rotation (6) of the propeller (4) is aligned with a longitudinal direction (7) of the aircraft (1) at a predetermined angle to the vertical and in a cruising flight of the aircraft (1) the axis of rotation (6) of the propeller (4) is aligned with the longitudinal direction (7) of the aircraft (1) at a predetermined angle to the horizontal. Verfahren zum Betreiben eines Luftfahrtantriebs (3) eines Luftfahrzeug (1), wobei ein Propeller (4) des Luftfahrtantriebs (3), welcher an einer Antriebswelle (5) des Luftfahrtantriebs (3) angeordnet ist, mit der Antriebswelle (5) um eine Rotationsachse (6) des Propellers (4) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass - das Volumen eines Propellerspinners (8), welcher in Richtung (9) der Rotationsachse (6) des Luftfahrtantriebs (3) betrachteten vorderen Bereich (10) des Propellers (4) angeordnet ist, mit einer Propellerspinner-Verstelleinrichtung (12) in Abhängigkeit von einer Stellung des Luftfahrtantriebs (3) in radialer Richtung (13) zur Rotationsachse (6) verändert wird.Method for operating an aviation drive (3) of an aircraft (1), wherein a propeller (4) of the aviation drive (3), which is arranged on a drive shaft (5) of the aviation drive (3), is driven by the drive shaft (5) about a rotation axis (6) of the propeller (4), characterized in that - the volume of a propeller spinner (8), which is arranged in the front region (10) of the propeller (4) viewed in the direction (9) of the rotation axis (6) of the aviation drive (3), is changed with a propeller spinner adjusting device (12) depending on a position of the aviation drive (3) in the radial direction (13) to the rotation axis (6). Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichent, dass mit der Propellerspinner-Verstelleinrichtung (12) das Volumen des Propellerspinners (8) von einem Grundzustand in zumindest einen Aufweitungszustand so verändert wird, dass eine Propellerfrontfläche (14) des Propellers (4) zumindest bereichsweise durch den in seinem Volumen veränderten Propellerspinner (8) nach vorne hin mehr als im Grundzustand abgedeckt ist.procedure according to claim 13 , characterized in that the volume of the propeller spinner (8) is changed from a basic state to at least one expanded state by the propeller spinner adjustment device (12) in such a way that a propeller front surface (14) of the propeller (4) is covered at least in some areas by the propeller spinner (8) whose volume has been changed to a greater extent than in the basic state. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Propellerspinners (8) automatisch verändert wird, wenn der Luftfahrtantrieb (3) eine Änderung seiner Stellung zwischen einer Reiseflug-Stellung und einer Schwebeflug-Stellung erfährt, insbesondere das Volumen des Propellerspinners (8) in der Reiseflug-Stellung in den Aufweitungszustand und in der Schwebeflug-Stellung in den Grundzustand eingestellt wird, insbesondere in Abhängigkeit von der Stellung des Luftfahrtantriebs (3) und/oder von einem Betriebszustand des Luftfahrzeugs (1) ein Zeitpunkt und/oder eine Zeitdauer für das Verändern des Volumens des Propellerspinners (8) und/oder eine Volumengröße, auf welches das Volumen des Propellerspinners (8) verändert wird, bestimmt wird.procedure according to claim 14 , characterized in that the volume of the propeller spinner (8) is automatically changed when the aviation drive (3) experiences a change in its position between a cruising position and a hovering position, in particular the volume of the propeller spinner (8) is set to the expanded state in the cruising position and to the basic state in the hovering position, in particular depending on the position of the aviation drive (3) and/or on an operating state of the aircraft (1), a point in time and/or a duration for changing the volume of the propeller spinner (8) and/or a volume size to which the volume of the propeller spinner (8) is changed is determined.
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