DE102023130004B3 - stealth aircraft - Google Patents
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Abstract
Ein Tarnkappenflugzeug (1) mit aerodynamischer und tarnkappenoptimierter Flugzeugzelle (2). Das Tarnkappenflugzeug (1) hat einen Abgabeschacht (3), der in der Flugzeugzelle (2) angeordnet ist, um einen Abwurf einer aus dem Tarnkappenflugzeug (1) abzuwerfenden Last (4) im Flugbetrieb des Tarnkappenflugzeugs (1) vorzubereiten. Das Tarnkappenflugzeug (1) hat einen Auslass (6), der den Abgabeschacht (3) mit einer rückwärtigen Oberseite (B) der Flugzeugzelle (2) verbindet. Das Tarnkappenflugzeug (1) hat eine Steuereinheit (17), die ausgebildet ist, den Auslass (6) anzusteuern, um die Last (4) aus dem Abgabeschacht (3) über den Auslass (6) abzuwerfen. Der Auslass (6) ist an der Flugzeugzelle (2) angeordnet, die Last (4) über die Oberseite (B) der Flugzeugzelle (2) abzuwerfen. A stealth aircraft (1) with an aerodynamic and stealth-optimized airframe (2). The stealth aircraft (1) has a delivery shaft (3) which is arranged in the airframe (2) in order to prepare a drop of a load (4) to be dropped from the stealth aircraft (1) during flight operation of the stealth aircraft (1). The stealth aircraft (1) has an outlet (6) which connects the delivery shaft (3) to a rear upper side (B) of the airframe (2). The stealth aircraft (1) has a control unit (17) which is designed to control the outlet (6) in order to drop the load (4) from the delivery shaft (3) via the outlet (6). The outlet (6) is arranged on the airframe (2) in order to drop the load (4) via the upper side (B) of the airframe (2).
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL FIELD
Die Erfindung betrifft ein Tarnkappenflugzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Tarnkappenflugzeugs und ein Computerprogramm dazu.The invention relates to a stealth aircraft having the features of the preamble of
Der folgende Hintergrund soll lediglich Informationen liefern, die zum Verständnis des Zusammenhangs der hier offenbarten erfinderischen Ideen und Konzepte erforderlich sind. Daher kann dieser Hintergrundabschnitt patentierbare Gegenstände enthalten und sollte nicht per se als Stand der Technik angesehen werden.The following background is intended only to provide information necessary to understand the context of the inventive ideas and concepts disclosed herein. Therefore, this background section may contain patentable subject matter and should not be considered prior art per se.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
HINTERGRUNDBACKGROUND
Tarnkappenflugzeuge sind speziell entwickelte Flugzeuge, die darauf abzielen, ihre Entdeckung durch externe Sensoren (z.B. elektromagnetische, akustische Sensoren) zu minimieren. Diese Flugzeuge sind für militärische Zwecke konzipiert und zeichnen sich durch ihre Stealth-Technologien aus, die es ihnen ermöglichen, elektromagnetische, akustische und andere Signaturen zu minimieren, sodass sie für feindliche Detektoren schwerer erkennbar sind. Tarnkappenflugzeuge sind oft in der Lage, Überraschungsangriffe und geheime Aufklärungsmissionen durchzuführen.Stealth aircraft are specially designed aircraft that aim to minimize their detection by external sensors (e.g. electromagnetic, acoustic sensors). These aircraft are designed for military purposes and are characterized by their stealth technologies that allow them to minimize electromagnetic, acoustic and other signatures, making them harder to detect by enemy detectors. Stealth aircraft are often capable of carrying out surprise attacks and secret reconnaissance missions.
Von besonderer Bedeutung für die Tarneigenschaften ist der Radarquerschnitt (RCS), nämlich das Maß für die Fähigkeit eines Objekts, Radarstrahlen zu reflektieren. Je größer der RCS eines Objekts ist, desto leichter kann es von Radar erfasst werden. Tarnkappenflugzeuge sind darauf ausgelegt, ihren RCS zu minimieren, was bedeutet, dass sie in Radarsystemen nur sehr schwach oder gar nicht sichtbar sind. Dies geschieht durch spezielle Konstruktionen, Formgebungen, Oberflächenbeschaffenheiten und Materialien, welche die Radarreflexion minimieren.Of particular importance for stealth properties is the radar cross section (RCS), which is the measure of an object's ability to reflect radar beams. The larger the RCS of an object, the easier it is to detect by radar. Stealth aircraft are designed to minimize their RCS, which means that they are only very faintly or not at all visible to radar systems. This is done through special designs, shapes, surface finishes and materials that minimize radar reflection.
Maßnahmen zur Reduzierung des Radarquerschnitts bei Tarnkappenflugzeugen umfassen die Verwendung von absorbierenden Materialien, die die Radarstrahlen absorbieren, und die Gestaltung der Flugzeugoberfläche, insbesondere die Minimierung von Öffnungen und Spalten, um Retro-Reflexionen zu minimieren. Diese Flugzeuge verwenden oft Stealth-Beschichtungen und aerodynamische Formen, um den RCS zu verringern. Zudem können Radarabschirmungen und spezielle Techniken wie interne bzw. vollständig umschlossene Waffenaufhängungen eingesetzt werden, um die Stealth-Eigenschaften zu optimieren.Measures to reduce radar cross section in stealth aircraft include the use of absorbent materials that absorb the radar beams and aircraft surface design, particularly minimizing openings and gaps to minimize retro-reflections. These aircraft often use stealth coatings and aerodynamic shapes to reduce RCS. In addition, radar shielding and special techniques such as internal or fully enclosed weapon mounts can be used to optimize stealth characteristics.
Beim Ladungsabwurf über einem Feindgebiet ist die Aufrechterhaltung des RCS von besonders großer Bedeutung, da ein erhöhter RCS die Wahrscheinlichkeit einer Entdeckung und eines Angriffs erhöht. Tarnkappenflugzeuge sollen auch bei solchen Aktionen ihre Stealth-Eigenschaften aufrechtzuerhalten. Beim Öffnen des Laderaums müssen die gleichen Prinzipien und Techniken angewendet werden, um sicherzustellen, dass der RCS minimiert bleibt. Dies kann durch geschickte Konstruktion des Laderaums und den Einsatz von absorbierenden Materialien erreicht werden, um die Mission erfolgreich und unauffällig abzuschließen.When dropping cargo over enemy territory, maintaining RCS is particularly important, as an increased RCS increases the likelihood of detection and attack. Stealth aircraft are designed to maintain their stealth characteristics even during such operations. When opening the cargo bay, the same principles and techniques must be applied to ensure that the RCS is minimized. This can be achieved by clever design of the cargo bay and the use of absorptive materials must be obtained in order to complete the mission successfully and discreetly.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Tarnkappenflugzeug in seiner Tarnfunktion beim Einsatz, insbesondere beim Lastabwurf, zu verbessern.The invention is based on the object of improving the stealth aircraft in its camouflage function during use, in particular during load shedding.
KURZFASSUNGSUMMARY
Diese Kurzfassung dient dazu, eine Auswahl von Merkmalen und Konzepten der Erfindung vorzustellen, die weiter unten in der Beschreibung erläutert werden. Diese Kurzfassung soll nicht dazu dienen, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch soll sie dazu dienen, den Umfang des beanspruchten Gegenstands zu begrenzen.This summary is intended to introduce a selection of features and concepts of the invention that are discussed later in the specification. This summary is not intended to identify important or essential features of the claimed subject matter, nor is it intended to limit the scope of the claimed subject matter.
Erfindungsgemäß wird die oben genannte Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.According to the invention, the above-mentioned object is solved by the features of the independent claims.
Konkret wird die Aufgabe durch ein Tarnkappenflugzeug gelöst. Das Tarnkappenflugzeug hat eine aerodynamische und tarnkappenoptimierte Flugzeugzelle. Das Tarnkappenflugzeug weist einen Abgabeschacht auf. Der Abgabeschacht ist in der Flugzeugzelle angeordnet, um einen Abwurf einer Last vorzubereiten. Die Last soll aus dem Tarnkappenflugzeug im Flugbetrieb des Tarnkappenflugzeugs abgeworfen werden. Das Tarnkappenflugzeug weist einen Auslass auf. Der Auslass verbindet den Abgabeschacht mit einer rückwärtigen (bzw. rückwärts gerichteten) Oberseite der Flugzeugzelle. Das Tarnkappenflugzeug weist eine Steuereinheit auf. Die Steuereinheit ist ausgebildet, den Auslass anzusteuern, um die Last aus dem Abgabeschacht über den Auslass abzuwerfen. Der Auslass ist so an der Flugzeugzelle angeordnet, dass die Last, vorzugsweise in Flugrichtung nach hinten, über die Oberseite der Flugzeugzelle abzuwerfen ist.Specifically, the task is solved by a stealth aircraft. The stealth aircraft has an aerodynamic and stealth-optimized airframe. The stealth aircraft has a discharge chute. The discharge chute is arranged in the airframe to prepare for the dropping of a load. The load is to be dropped from the stealth aircraft when the stealth aircraft is in flight. The stealth aircraft has an outlet. The outlet connects the discharge chute to a rear (or backwards-facing) top side of the airframe. The stealth aircraft has a control unit. The control unit is designed to control the outlet in order to drop the load from the discharge chute via the outlet. The outlet is arranged on the airframe in such a way that the load can be dropped over the top of the airframe, preferably backwards in the direction of flight.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass der RCS des Tarnkappenflugzeugs über die Dauer des Einsatzes geringgehalten wird. Dadurch, dass der Abwurf über die Oberseite erfolgt, kann ein unterhalb des Tarnkappenflugzeuges am Boden oder in einem anderen Flugzeug situiertes Rader (ob monostatisch oder bistatisch) die üblicherweise hervorgerufene RCS-Änderung eines nach unten geöffneten Laderaums nicht erfassen. Die Erfindung hat den zusätzlichen Vorteil, dass die akustischen und optischen Signatur, welche durch die Öffnung herkömmlicher Laderaumklappen an der Unterseite des Flugzeuges entstehen, vermieden werden können. Die Erfindung hat weiter den Vorteil, dass die Veränderung der aerodynamischen Eigenschaften des Flugzeuges, welche durch die Öffnung herkömmlicher Laderaumklappen an der Unterseite des Flugzeuges entsteht, vermieden werden kann. Die Erfindung hat den zusätzlichen Vorteil, dass die herkömmlichen Laderaumklappen in der Unterseite des Flugzeuges, welche bei Öffnung hohen aerodynamischen Kräften ausgesetzt sind, entfallen können, wodurch Gewicht eingespart werden kann.The invention has the advantage that the RCS of the stealth aircraft is kept low over the duration of the mission. Because the release takes place over the top, a radar located below the stealth aircraft on the ground or in another aircraft (whether monostatic or bistatic) cannot detect the RCS change usually caused by a cargo hold that is opened downwards. The invention has the additional advantage that the acoustic and optical signatures that arise from the opening of conventional cargo hold flaps on the underside of the aircraft can be avoided. The invention also has the advantage that the change in the aerodynamic properties of the aircraft that arises from the opening of conventional cargo hold flaps on the underside of the aircraft can be avoided. The invention has the additional advantage that the conventional cargo hold flaps in the underside of the aircraft, which are exposed to high aerodynamic forces when opened, can be omitted, thereby saving weight.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Das Tarnkappenflugzeug kann einen Einlass aufweisen. Der Einlass kann den Abgabeschacht mit einer vorwärtigen (bzw. vorwärts gerichteten) Oberseite der Flugzeugzelle verbinden. Die Steuereinheit kann ausgebildet sein, den Einlass und den Auslass anzusteuern, um die Last aus dem Abgabeschacht über den Auslass abzuwerfen. Der Einlass kann so an der Flugzeugzelle angeordnet und ausgebildet sein, dass eine aufgrund des Flugbetriebs des Tarnkappenflugzeugs (in Flugrichtung von vorne) verursachte Luftströmung in den Abgabeschacht einen, vorzugsweise pneumatischen, Druck bereitstellt. Der Druck kann bewirken oder dazu beitragen, dass die Last durch den Auslass (in Flugrichtung nach hinten) gedrückt wird, um die Last über die (rückwärtige bzw. rückwärts gerichtete) Oberseite der Flugzeugzelle abzuwerfen (vorzugsweise eine Auslassöffnung am Ende des Auslasses).The stealth aircraft may have an inlet. The inlet may connect the discharge chute to a forward (or forward-facing) top of the airframe. The control unit may be configured to control the inlet and the outlet to discharge the load from the discharge chute via the outlet. The inlet may be arranged and configured on the airframe such that an air flow into the discharge chute caused by the flight operation of the stealth aircraft (from the front in the direction of flight) provides a pressure, preferably pneumatic. The pressure may cause or contribute to the load being pushed through the outlet (backwards in the direction of flight) to discharge the load via the (rear or rearward-facing) top of the airframe (preferably an outlet opening at the end of the outlet).
Folglich kann ein mechanisch einfacher Mechanismus zum Abwurf von Lasten aus dem Tarnkappenflugzeug bereitgestellt werden.Consequently, a mechanically simple mechanism for dropping loads from the stealth aircraft can be provided.
Der Druckunterschied zwischen Einlass und Auslass bei Lastabwurf kann größer als 2-mal (oder 3-mal, 4-mal oder 5-mal) eines in einer Umgebung des Tarnkappenflugzeugs herrschenden Luftdrucks sein.The pressure difference between inlet and outlet during load shedding can be greater than 2 times (or 3 times, 4 times or 5 times) the atmospheric pressure prevailing in the stealth aircraft's environment.
Der Einlass kann eine Einlass-Klappe aufweisen. Die Einlass-Klappe kann ausgebildet sein, in zwei Betriebsstellungen, OFFEN und ZU, betrieben zu werden. Der Auslass kann eine Auslass-Klappe aufweisen. Die Auslass-Klappe kann ausgebildet sein, in den zwei Betriebsstellungen, OFFEN und ZU, betrieben zu werden. Die Einlass-Klappe und/oder die Auslass-Klappe können in der Betriebsstellung ZU bündig mit einer umgebenden Rumpfoberfläche des Tarnkappenflugzeugs sein, und beispielsweise mit demselben Material überzogen sein.The inlet can have an inlet flap. The inlet flap can be designed to be operated in two operating positions, OPEN and CLOSED. The outlet can have an outlet flap. The outlet flap can be designed to be operated in the two operating positions, OPEN and CLOSED. The inlet flap and/or the outlet flap can be flush with a surrounding fuselage surface of the stealth aircraft in the CLOSED operating position and can be covered with the same material, for example.
Dazu kann der Einlass einen Einlass-Klappen-Motor aufweisen. Der Auslass kann einen Auslass-Klappen-Motor aufweisen. Die Steuereinheit kann ausgebildet sein, ein Abwurfsignal an beide Einlass-Klappen-Motor und Auslass-Klappen-Motor bereitzustellen, um das gleichzeitige Öffnen und Schließen der entsprechenden Einlass-Klappe und Auslass-Klappe zu initiieren. Ebenfalls kann die Steuereinheit ausgebildet sein, zuerst den Einlass-Klappen-Motor anzusteuern, und wenn die Einlass-Klappe in der Betriebsstellung OFFEN ist, dann den Auslass-Klappen-Motor anzusteuern, um die Auslass-Klappe in die Betriebsstellung OFFEN zu bringen.For this purpose, the inlet can have an inlet flap motor. The outlet can have an outlet flap motor. The control unit can be designed to provide a release signal to both the inlet flap motor and the outlet flap motor in order to initiate the simultaneous opening and closing of the corresponding inlet flap and outlet flap. The control unit can also be designed to first To control the flap motor and, when the inlet flap is in the OPEN operating position, then to control the exhaust flap motor to bring the exhaust flap into the OPEN operating position.
Der Einlass kann ferner einen Einlass-Kanal aufweisen. Der Einlass-Kanal kann als Stauluftkanal vorgesehen sein. Der Einlass-Kanal kann eine direkte Luftzufuhrverbindung von der Einlass-Klappe zu dem Abgabeschacht bereitstellen.The inlet may further comprise an inlet channel. The inlet channel may be provided as a ram air channel. The inlet channel may provide a direct air supply connection from the inlet flap to the discharge duct.
Der Auslass kann ferner einen Auslass-Kanal aufweisen. Der Auslass-Kanal kann eine direkte Luftabfuhrverbindung von dem Abgabeschacht zu der Auslass-Klappe bereitstellt.The outlet may further comprise an outlet duct. The outlet duct may provide a direct air discharge connection from the discharge duct to the outlet flap.
Wenn sowohl die Einlass-Klappe als auch die Auslass-Klappe in der Betriebsstellung OFFEN sind, kann eine direkte Luftkommunikation zwischen der vorwärtigen Oberseite und der rückwärtigen Oberseite durch die Flugzeugzelle hindurch bereitgestellt sein.When both the inlet door and the exhaust door are in the OPEN operating position, direct air communication between the forward upper surface and the aft upper surface through the airframe can be provided.
Somit lässt sich mittels Staudruck ein einfacher Mechanismus zum Abwurf von Lasten aus dem Tarnkappenflugzeug bereitstellen.Thus, dynamic pressure can be used to provide a simple mechanism for dropping loads from the stealth aircraft.
Die Einlass-Klappe und die Auslass-Klappe können jeweils in der Betriebsstellung ZU mit der Oberseite der Flugzeugzelle fluchten. Die Einlass-Klappe kann in der Betriebsstellung ZU mit der vorwärtigen Oberseite des Tarnkappenflugzeugs fluchten. Die Auslass-Klappe kann in der Betriebsstellung ZU mit der rückwärtigen Oberseite des Tarnkappenflugzeugs fluchten. Die Flugzeugzelle kann vorzugsweise ein Flugwerk oder Rumpfwerk sein.The inlet flap and the exhaust flap may each be aligned with the top of the airframe in the CLOSED operating position. The inlet flap may be aligned with the forward top of the stealth aircraft in the CLOSED operating position. The exhaust flap may be aligned with the rear top of the stealth aircraft in the CLOSED operating position. The airframe may preferably be an airframe or fuselage.
Durch das Fluchten sowie den bündigen Abschluss aller Öffnungen können alle aerodynamischen sowie Tarneigenschaften des Tarnkappenflugzeuges aufrechterhalten werden.By aligning and flush closing all openings, all aerodynamic and camouflage properties of the stealth aircraft can be maintained.
Das Tarnkappenflugzeug kann ferner ein oder mehrere Flugtriebwerke zur Fortbewegung des Tarnkappenflugzeugs in der Luft aufweisen. Die Auslass-Klappe und die ein oder mehreren Flugtriebwerke können an der Flugzeugzelle zueinander so angeordnet sein, dass die (bereits ausgeworfene bzw. abgeworfene) Last von Abgasen des Flugtriebwerks unbeeinträchtigt bleibt. Insbesondere kann die Auslass-Klappe zwischen den Flugtriebwerke angeordnet sein, zum Beispiel mittig zwischen zwei gleich beabstandeten Flugtriebwerken.The stealth aircraft can also have one or more aircraft engines for moving the stealth aircraft in the air. The exhaust flap and the one or more aircraft engines can be arranged on the airframe in such a way that the (already ejected or discarded) load of exhaust gases from the aircraft engine remains unaffected. In particular, the exhaust flap can be arranged between the aircraft engines, for example in the middle between two equally spaced aircraft engines.
Hierdurch kann die Tarneigenschaft des Tarnkappenflugzeugs gewährleistet werden.This ensures the stealth characteristics of the stealth aircraft.
Zum Beispiel kann das Flugtriebwerk einen Teil des Einlasses bzw. einen Teil des Einlass-Kanals bilden. Hierbei kann ein Teil des Einlass-Kanals mit einem Flugtriebwerk-Einlasskanal übereinstimmen, vorzugsweise einem Serpentinen-Einlasskanal. Dabei kann die Einlass-Klappe in bzw. an dem Flugtriebwerk-Einlasskanal angeordnet sein. Die Einlass-Klappe kann ein Verbindungsstück zwischen dem anderen Teil des Einlasses bzw. dem anderen Teil des Einlass-Kanals und dem Flugtriebwerk-Einlasskanal sein. In der Betriebsstellung OFFEN können der andere Teil des Einlass-Kanals bzw. der andere Teil des Einlass-Kanals und der Flugtriebwerk-Einlasskanal lufttechnisch kommunizieren. In der Betriebsstellung ZU können der andere Teil des Einlass-Kanals bzw. der andere Teil des Einlass-Kanals und der Flugtriebwerk-Einlasskanal wasserdicht, luftdicht und/oder hermetisch voneinander getrennt sein. So kann der Einlass-Kanal aus dem einen und dem anderen Teil des Einlass-Kanals bestehen, die durch die Einlass-Klappe geteilt sein können. Selbiges gilt in Bezug auf das andere Flugtriebwerk bei zwei, insbesondere symmetrisch zum Cockpit angeordneten Flugtriebwerk-Einlasskanälen.For example, the aircraft engine can form part of the inlet or part of the inlet channel. In this case, part of the inlet channel can correspond to an aircraft engine inlet channel, preferably a serpentine inlet channel. The inlet flap can be arranged in or on the aircraft engine inlet channel. The inlet flap can be a connecting piece between the other part of the inlet or the other part of the inlet channel and the aircraft engine inlet channel. In the OPEN operating position, the other part of the inlet channel or the other part of the inlet channel and the aircraft engine inlet channel can communicate in terms of air technology. In the CLOSED operating position, the other part of the inlet channel or the other part of the inlet channel and the aircraft engine inlet channel can be watertight, airtight and/or hermetically separated from one another. The intake duct can consist of one part and the other part of the intake duct, which can be divided by the intake flap. The same applies to the other aircraft engine in the case of two aircraft engine intake ducts, in particular those arranged symmetrically to the cockpit.
Die Steuereinheit kann ausgebildet sein, den Einlass und den Auslass während des Flugbetriebs des Tarnkappenflugzeugs zum Lastabwurf so anzusteuern, dass sich die Auslass-Klappe und die Einlass-Klappe gleichzeitig in der Betriebsstellung OFFEN befinden, um die Last aus dem Abgabeschacht an der (rückwärtigen) Oberseite des Tarnkappenflugzeugs abzuwerfen, mittels einer durch den Flugbetrieb in Richtung von dem Einlass zu dem Auslass verursachten Luftströmung durch den Einlass-Kanal.The control unit can be designed to control the inlet and the outlet during flight operation of the stealth aircraft for load shedding such that the outlet flap and the inlet flap are simultaneously in the OPEN operating position in order to shed the load from the discharge chute on the (rear) upper side of the stealth aircraft by means of an air flow through the inlet channel caused by the flight operation in the direction from the inlet to the outlet.
So kann eine energieeffiziente Abwurftechnik mit wenigen beweglichen Teilen und hoher Betriebssicherheit bereitgestellt werden, welche gleichzeitig eine Tarneigenschaft des Tarnkappenflugzeugs gewährleistet.In this way, an energy-efficient drop technology with few moving parts and high operational reliability can be provided, which at the same time ensures the stealth aircraft's camouflage properties.
Der Druck, welcher beispielsweise bei geöffneter Einlass-Klappe ganz oder teilweise als aerodynamischer Staudruck bereitgestellt werden kann, kann mittels eines an der Last angebrachten Treibspiegels ausgelegt sein bzw. genutzt werden, so dass der Abwurf der Last keine weitere Energie oder zusätzlichen elektrischen- und/oder mechanischen (Kraftwirkungs-) Mittel oder Techniken erfordert. Der Treibspiegel kann so ausgelegt sein, dass er sich nach dem Lastabwurf durch die Wirkung aerodynamischer Kräfte selbständig von der Last trennt. So kann die Verwendung eines Treibspiegels eine unten beschriebener Kompressionsvorrichtung in jedem Fall überflüssig machen und/oder den Einlass im Durchmesser verringern. Der Einlass bzw. eine dazugehörige Einlassöffnung können hinsichtlich des Treibspiegels und/oder einer Zielgeschwindigkeit des Tarnkappenflugzeugs zum Zeitpunkt des Lastabwurfs ausgelegt sein.The pressure, which can be provided in whole or in part as aerodynamic dynamic pressure when the inlet flap is open, for example, can be designed or used by means of a sabot attached to the load, so that the dropping of the load does not require any further energy or additional electrical and/or mechanical (force effect) means or techniques. The sabot can be designed in such a way that it separates itself from the load automatically after the load is dropped through the effect of aerodynamic forces. The use of a sabot can thus make a compression device described below superfluous in any case and/or reduce the diameter of the inlet. The inlet or an associated inlet opening can be designed with regard to the sabot and/or a target speed of the stealth aircraft at the time of the load drop.
So können sich gleichzeitig Kosten und die Störungsrisiken bei verbesserter Performanz verringern.This can reduce costs and the risk of disruption while improving performance.
Das Tarnkappenflugzeug kann ferner einen Luftdrucksensor aufweisen. Der Luftdrucksensor kann ausgebildet sein, den, insbesondere durch die Luftströmung in den Abgabeschacht bereitgestellten, in dem Abgabeschacht herrschenden Druck zu messen. Das Messen kann kontinuierlich, periodisch, (un-)regelmäßig, schrittweise oder intervallartig durchgeführt werden.The stealth aircraft can also have an air pressure sensor. The air pressure sensor can be designed to measure the pressure prevailing in the discharge shaft, in particular provided by the air flow into the discharge shaft. The measurement can be carried out continuously, periodically, (irregularly) regularly, step by step or at intervals.
Zum Beispiel kann der Luftdrucksensor bestromt oder eingeschaltet werden, wenn die Navigationsdaten ein Annähern an den Zielortbereich anzeigen. Solange die Navigationsdaten anzeigen, dass sich das Tarnkappenflugzeug außerhalb des Zielortbereichs befindet, kann der Luftdrucksensor ohne Strom bzw. ausgeschaltet sein.For example, the barometric pressure sensor can be powered or turned on when the navigation data indicates that the stealth aircraft is approaching the target area. As long as the navigation data indicates that the stealth aircraft is outside the target area, the barometric pressure sensor can be de-powered or turned off.
Das Tarnkappenflugzeug kann ferner, zum Beispiel hilfsweise oder unterstützend, eine Kompressorvorrichtung aufweisen. Die Kompressorvorrichtung kann ausgebildet sein, Druckluft (auch Pressluft genannt) zu erzeugen. Das Tarnkappenflugzeug kann ferner einen Druckluftkanal aufweisen. Der Druckluftkanal kann zwischen der Kompressorvorrichtung und dem Abgabeschacht angeordnet sein. Der Druckluftkanal kann angeordnet sein, die durch die Kompressorvorrichtung erzeugte Druckluft in den Abgabeschacht zu leiten und/oder den Abgabeschacht mit der Druckluft zu beaufschlagen.The stealth aircraft can further comprise, for example as an auxiliary or supporting device, a compressor device. The compressor device can be designed to generate compressed air (also called compressed air). The stealth aircraft can further comprise a compressed air channel. The compressed air channel can be arranged between the compressor device and the discharge shaft. The compressed air channel can be arranged to guide the compressed air generated by the compressor device into the discharge shaft and/or to supply the discharge shaft with the compressed air.
Die Steuereinheit kann ausgebildet sein, basierend auf einer Differenz zwischen einem Soll-Druckwert des Abgabeschachts und dem durch den Luftdrucksensor gemessenen Druck in dem Abgabeschacht, der Kompressorvorrichtung einen Druckwert einzustellen. Die Kompressorvorrichtung kann ausgebildet sein, die Druckluft mit dem eingestellten Druckwert zu erzeugen.The control unit can be designed to set a pressure value of the compressor device based on a difference between a target pressure value of the discharge shaft and the pressure in the discharge shaft measured by the air pressure sensor. The compressor device can be designed to generate the compressed air with the set pressure value.
Ebenfalls kann die Steuereinheit ausgebildet sein, basierend auf der Differenz zwischen dem Soll-Druckwert des Abgabeschachts und dem durch den Luftdrucksensor gemessenen Druck in dem Abgabeschacht, eine Durchstromfläche des Einlass-Kanals (z.B. an der Einlass-Klappe) in Abhängigkeit von der Differenz einzustellen.The control unit can also be designed to adjust a flow area of the inlet channel (e.g. at the inlet flap) depending on the difference between the target pressure value of the discharge shaft and the pressure in the discharge shaft measured by the air pressure sensor.
Der Soll-Druckwert des Abgabeschachts soll ein Wert sein, der ein Ablösen der Last von dem Tarnkappenflugzeug sicherstellt.The target pressure value of the discharge chute should be a value that ensures detachment of the load from the stealth aircraft.
Das Einstellen des Druckwerts und/oder der Durchstromfläche kann kontinuierlich, periodisch, regelmäßig, schrittweise, intervallartig oder impulsartig durchgeführt werden. So kann die Druckluft beispielsweise nur kurzweilig pro Lastabwurf eingestellt werden. Dasselbe kann für die Durchstromfläche gelten.The pressure value and/or the flow area can be adjusted continuously, periodically, regularly, step by step, at intervals or in pulses. For example, the compressed air can be adjusted only briefly per load shedding. The same can apply to the flow area.
So kann ein optimiertes, bei Bedarf auch beschleunigtes, Abwurfverhalten der Last gegeben sein.This allows for optimized, and if necessary accelerated, drop behavior of the load.
Das Tarnkappenflugzeug kann ferner einen Frachtraum aufweisen. Der Frachtraum kann eine oder mehrere an einer Unterseite der Flugzeugzelle angeordnete Ladeklappen haben. Die einen oder mehreren Ladeklappen können sich entlang einer Längsachse des Tarnkappenflugzeugs erstrecken. Über die einen oder mehreren geöffneten Ladeklappen kann die abzuwerfende Last (am Boden) in das Tarnkappenflugzeug geladen werden (siehe oben zum Öffnen des Laderaums, der hier auch als Frachtraum bezeichnet wird). In dem Frachtraum soll die Last geladen werden bzw. ist dort drin gelagert.The stealth aircraft can also have a cargo hold. The cargo hold can have one or more loading flaps arranged on an underside of the airframe. The one or more loading flaps can extend along a longitudinal axis of the stealth aircraft. The load to be dropped (on the ground) can be loaded into the stealth aircraft via the one or more opened loading flaps (see above for opening the cargo hold, which is also referred to here as the cargo hold). The load is to be loaded into the cargo hold or is stored there.
Dank der hierin dargelegten Techniken können die Ladeklappen mit einfachen Scharnieren und ohne besondere Verstärkungen ausgestattet sein, weil sie nur im Stand am Boden betätigt werden und deshalb keinen aerodynamischen Kräften ausgesetzt sind, wie dies bei herkömmlichen Ladeklappen bei geöffneten Ladeklappen im Flugbetrieb der Fall ist. Nach dem Beladen am Boden können die Ladeklappen des hierin beschriebenen Tarnkappenflugzeuges bei Bedarf auch versiegelt werden, um alle Spalten zu verschließen und somit die Tarneigenschaften der Rumpfunterseite zu optimieren.Thanks to the techniques presented here, the loading flaps can be fitted with simple hinges and without any special reinforcements, since they are only operated when stationary on the ground and are therefore not subject to aerodynamic forces, as is the case with conventional loading flaps when the loading flaps are open in flight. After loading on the ground, the loading flaps of the stealth aircraft described here can also be sealed if necessary in order to close all gaps and thus optimise the stealth properties of the underside of the fuselage.
Das Tarnkappenflugzeug kann ferner ein Magazin aufweisen. Das Magazin kann ausgebildet sein, die abzuwerfende Last drehbar oder linear zwischen dem Frachtraum und dem Abgabeschacht zu lagern. Von dem Abgabeschacht aus kann die Last an den Auslass (basierend auf einem Signal der Steuereinheit (zum Beispiel gemäß Navigationsdaten, wie unten beschrieben) freigegeben werden. Die Steuereinheit kann ausgebildet sein, die einen oder mehreren Ladeklappen des Frachtraums während des Flugbetriebs geschlossen zu halten.The stealth aircraft may further comprise a magazine. The magazine may be configured to rotatably or linearly store the load to be jettisoned between the cargo hold and the discharge chute. From the discharge chute, the load may be released to the outlet (based on a signal from the control unit (for example, according to navigation data, as described below). The control unit may be configured to keep the one or more cargo hold loading doors closed during flight operations.
Somit kann die Zuverlässigkeit der Tarneigenschaft unterstützt werden.This can support the reliability of the camouflage property.
Die oben genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Betreiben eines Tarnkappenflugzeugs gelöst. Das Tarnkappenflugzeug weist eine Flugzeugzelle mit aerodynamischer Gestaltung und integriertem Abgabeschacht auf. Das Tarnkappenflugzeug weist ferner eine Steuereinheit auf. Das Verfahren umfasst Bereitstellen, durch ein Magazin, einer abzuwerfenden Last in dem Abgabeschacht, solange der Steuereinheit bereitgestellte Navigationsdaten keinen Zielortbereich zum Abwurf der Last anzeigen. Das Verfahren umfasst Betätigen, durch die Steuereinheit, eines Auslasses, sobald die Navigationsdaten den Zielortbereich zum Abwurf der Last anzeigen, um die Last aus dem Abgabeschacht, mittels eines Drucks in dem Abgabeschacht, oberhalb des Tarnkappenflugzeugs abzuwerfen. Hier kann das Abwerfen auch das Ausstoßen umfassen. Der Mit dem Ausstoßen kann hier ein druckbehaftetes Auswerfen/Abwerfen gemeint sein, vorzugsweise unabhängig von der Schwerkraft.The above-mentioned object is also achieved by a method for operating a stealth aircraft. The stealth aircraft has an airframe with an aerodynamic design and an integrated discharge shaft. The stealth aircraft also has a control unit. The method includes providing, by means of a magazine, a load to be dropped in the discharge shaft as long as navigation data provided to the control unit do not indicate a target area for dropping the load. The method includes actuating, by the control unit, an outlet, as soon as the navigation data indicate the target area for dropping the load, in order to drop the load from the discharge shaft, by means of a pressure in the discharge shaft, above the stealth aircraft. Here, dropping can also include ejection. The ejection here can mean a pressurized ejection/dropping, preferably independent of gravity.
Das Verfahren kann Bereitstellen bzw. Initiieren, durch die Steuereinheit, eines Stauluftkanals zwischen dem Abgabeschacht und einer an einer Oberseite der Flugzeugzelle bereitgestellten verschließbaren Einlass-Klappe umfassen, sobald die Navigationsdaten den Zielortbereich zum Abwurf der Last anzeigen, um die Last aus dem Abgabeschacht, mittels einer Strömung in dem Stauluftkanal, oberhalb des Tarnkappenflugzeugs abzuwerfen.The method may include providing or initiating, by the control unit, a ram air channel between the delivery chute and a closable inlet flap provided on a top of the airframe, as soon as the navigation data indicates the target location area for jettisoning the load, in order to jettison the load from the delivery chute, by means of a flow in the ram air channel, above the stealth aircraft.
Ausdrücke wie „oberhalb“ bzw. „Oberseite“ beziehen sich auf eine von der Erdoberfläche abgewandte Seite des Tarnkappenflugzeugs.Expressions such as “above” or “top” refer to the side of the stealth aircraft facing away from the earth’s surface.
Die oben genannte Aufgabe wird auch durch ein Computerprogramm gelöst. Das Computerprogramm umfasst Befehle, die, bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer, den Computer veranlassen, ein Verfahren zum Betreiben eines Tarnkappenflugzeugs bzw. Schritte davon auszuführen bzw. zu initiieren. Das Tarnkappenflugzeug weist eine Flugzeugzelle mit aerodynamischer Gestaltung und integriertem Abgabeschacht auf. Das Verfahren umfasst Bereitstellen oder Lagern, durch ein Magazin, einer abzuwerfenden Last in dem Abgabeschacht, solange dem Computer bereitgestellte Navigationsdaten keinen Zielortbereich zum Abwurf der Last anzeigen. Das Verfahren umfasst Betätigen bzw. Initiieren, durch den Computer, eines Auslasses, sobald die Navigationsdaten den Zielortbereich zum Abwurf der Last anzeigen, um die Last aus dem Abgabeschacht, mittels eines (vorzugsweise durch Pressluft und/oder Stauluft bereitgestellten) Drucks in dem Abgabeschacht, oberhalb des Tarnkappenflugzeugs abzuwerfen.The above-mentioned object is also achieved by a computer program. The computer program comprises instructions which, when the computer program is executed by a computer, cause the computer to carry out or initiate a method for operating a stealth aircraft or steps thereof. The stealth aircraft has an airframe with an aerodynamic design and an integrated delivery shaft. The method comprises providing or storing, by means of a magazine, a load to be dropped in the delivery shaft as long as navigation data provided to the computer do not indicate a target area for dropping the load. The method comprises actuating or initiating, by the computer, an outlet as soon as the navigation data indicate the target area for dropping the load, in order to drop the load from the delivery shaft by means of a pressure (preferably provided by compressed air and/or ram air) in the delivery shaft above the stealth aircraft.
Das Verfahren kann Bereitstellen bzw. Initiieren, durch den Computer, eines Stauluftkanals zwischen dem Abgabeschacht und einer an einer Oberseite der Flugzeugzelle bereitgestellten verschließbaren Einlass-Klappe umfassen, sobald die Navigationsdaten den Zielortbereich zum Abwurf der Last anzeigen, um die Last aus dem Abgabeschacht, mittels einer Strömung in dem Stauluftkanal, oberhalb des Tarnkappenflugzeugs abzuwerfen.The method may include providing or initiating, by the computer, a ram air channel between the delivery chute and a closable inlet door provided on a top of the airframe, when the navigation data indicates the target area for jettisoning the load, to jettison the load from the delivery chute, via a flow in the ram air channel, above the stealth aircraft.
Die Navigationsdaten können Global Navigation Satellite Systems (GNSS)-Koordinaten (GPS, Glonass, Galileo etc.) sein. Die GNSS-Koordinaten können sich auf Positionsdaten, beziehen und Längengrad, Breitengrad und Höhe umfassen. Der Längengrad kann die Position östlich oder westlich des Nullmeridians, gemessen in Grad, angeben. Ein Grad (°) kann in 60 Bogenminuten (') unterteilt werden, und jede Bogenminute kann in 60 Bogensekunden (’’) unterteilt werden. Der Breitengrad kann die Position nördlich oder südlich des Äquators, gemessen in Grad, angeben. Die Höhe (Ellipsoidenhöhe oder geoidale Höhe) kann die Höhe eines Punktes über dem Erdellipsoid, über dem Erdboden oder in Bezug auf den Meeresspiegel, gemessen in Meter, Fuß oder einer anderen Maßeinheit, angeben. Es können natürlich auch Gradmaß und Sekundenbogen (Gon, Gon = 1/400 Grad) für Längen- und Breitengrade verwendet werden.The navigation data can be Global Navigation Satellite Systems (GNSS) coordinates (GPS, Glonass, Galileo, etc.). The GNSS coordinates can refer to position data, and include longitude, latitude, and altitude. Longitude can indicate position east or west of the prime meridian, measured in degrees. One degree (°) can be divided into 60 minutes of arc ('), and each minute of arc can be divided into 60 seconds of arc (’’). Latitude can indicate position north or south of the equator, measured in degrees. Altitude (ellipsoidal altitude or geoidal altitude) can indicate the height of a point above the Earth's ellipsoid, above the Earth's ground, or with respect to sea level, measured in meters, feet, or another unit of measurement. Degrees and arc seconds (gon, gon = 1/400 of a degree) can of course also be used for longitude and latitude.
Bei dem Computerprogramm kann es sich beispielsweise um ein Modul zum Starten/Betreiben des Tarnkappenflugzeugs oder der Steuereinheit, wie hierin beschrieben, handeln.The computer program may, for example, be a module for starting/operating the stealth aircraft or the control unit as described herein.
Die oben genannte Aufgabe wird auch durch einen Datenträger gelöst. Das Computerprogramm kann auf dem maschinen-, prozessor- oder computerlesbaren Datenträger gespeichert sein, etwa auf einem permanenten oder wiederbeschreibbaren Speichermedium. Dazu gehört auch, dass das Computerprogramm auf einem Server oder einem Cloud-Server zum Herunterladen bereitgestellt werden kann, z.B. über ein Datennetzwerk wie das Internet oder eine Kommunikationsverbindung wie eine drahtlose Verbindung.The above task is also achieved by a data carrier. The computer program can be stored on the machine-, processor- or computer-readable data carrier, such as on a permanent or rewritable storage medium. This also includes the fact that the computer program can be made available for download on a server or a cloud server, e.g. via a data network such as the Internet or a communication connection such as a wireless connection.
Mit anderen Worten betrifft die Erfindung den aerodynamischen Lastabwurf bei Tarnkappenflugzeugen. Zum Beispiel wird über einen verschließbaren Luft-Einlass eine verschließbare Stauluftzufuhr gebildet. Optional kann eine Druckluftzufuhr vorgesehen sein. Durch die Stauluftzufuhr, und optional die Druckluftzufuhr, kann eine Last über einen hinteren oberen Teil eines Tarnkappenbombers abgeworfen werden. Die Last kann dabei in einem rotierenden Magazin (Trommel) drehbar bereitgestellt oder gelagert sein. Hierdurch kann eine großflächige Schachtöffnung bzw. Abdeckklappe an der Rumpfunterseite entfallen und somit Gewicht eingespart werden. Zum Beispiel kann sich hierdurch keine Veränderung der Aerodynamik beim Abwurf ergeben. Somit kann beispielsweise keine Veränderung in der Signatur der Rumpfunterseite beim Abwurf vorliegen (Radarsignatur, Akustiksignatur, Stealth, Tarnung). Der Abwurf bzw. Ausstoß der Nutzlast kann durch eine aerodynamische Kraft, zum Beispiel ausschließlich, erzeugt werden. Die aerodynamische Kraft kann sich aus dem Staudruck von vorn und/oder dem Sog von hinten ergeben. Eine Verstärkung der Kraft kann durch einen, vorzugsweise umgekehrten, Treibspiegel (selbst invertiert) oder einen pneumatischen Impuls verstärkt werden. Der Treibspiegel kann folglich umgekehrt an der Last, insbesondere an einem hinteren Ende der Last, angebracht sein.In other words, the invention relates to aerodynamic load shedding in stealth aircraft. For example, a closable ram air supply is formed via a closable air inlet. A compressed air supply can optionally be provided. The ram air supply, and optionally the compressed air supply, can be used to drop a load over the rear upper part of a stealth bomber. The load can be rotatably provided or stored in a rotating magazine (drum). This means that a large shaft opening or cover flap on the underside of the fuselage can be omitted, thus saving weight. For example, this can result in no change in the aerodynamics during the drop. This means that, for example, there can be no change in the signature of the underside of the fuselage during the drop (radar signature, acoustic signature, stealth, camouflage). The drop or ejection of the payload can be generated by an aerodynamic force, for example exclusively. The aerodynamic force can result from the ram pressure from the front and/or the suction from the rear. An amplification of the force can be achieved by a, preferably inverted, sabot (itself inverted) or a pneumatic impulse. The sabot can therefore be mounted upside down on the load, in particular at a rear end of the load.
Auch wenn sich einige der oben beschriebenen Aspekte auf das Tarnkappenflugzeug, die Steuereinheit, das Verfahren oder das Computerprogramm beziehen, können diese Aspekte in entsprechender Weise auch für die jeweils anderen Aspekte davon gelten.Although some of the aspects described above relate to the stealth aircraft, the control unit, the method or the computer program, these aspects may also apply to the other aspects thereof.
In einem Beispiel kann die Steuereinheit unter Verwendung von Hardwareschaltungen, Softwaremitteln oder einer Kombination davon implementiert sein. So können mehrere Einheiten der Steuereinheit jeweils in einer einzigen physikalischen Einheit realisiert sein, etwa wenn mehrere Funktionen in Software implementiert sind. Die Einheiten der Steuereinheit können auch in Hardware-Bausteinen implementiert sein. Die Einheiten der Steuereinheit sind jeweils als funktionale Einheiten zu verstehen, die nicht notwendigerweise physikalisch voneinander getrennt sind. So kann die Steuereinheit zumindest teilweise als Computer, feldprogrammierbares Logik-Array (FPLA), feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), Mikrocontroller, CPU (z.B. mit mehreren Kernen), Grafikprozessoreinheit (GPU), anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und/oder digitaler Signalprozessor (DSP) realisiert sein.In one example, the control unit may be implemented using hardware circuits, software means, or a combination thereof. For example, multiple units of the control unit may each be implemented in a single physical unit, for example when multiple functions are implemented in software. The units of the control unit may also be implemented in hardware components. The units of the control unit are each to be understood as functional units that are not necessarily physically separated from one another. For example, the control unit may be implemented at least partially as a computer, field programmable logic array (FPLA), field programmable gate array (FPGA), microcontroller, CPU (e.g. with multiple cores), graphics processing unit (GPU), application specific integrated circuit (ASIC), and/or digital signal processor (DSP).
Alle vorliegend verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe haben die Bedeutung, die dem allgemeinen Verständnis des Fachmanns auf dem technischen Gebiet der Luft- und Raumfahrttechnik entspricht; sie sind basierend auf den im Lexikon zu findenden Definitionen bzw. dem technischen Jargon über dieses technische Gebiet auszulegen. Werden vorliegend Fachbegriffe unzutreffend verwendet und bringen so den technischen Gedanken der vorliegenden Erfindung nicht zum Ausdruck, sind diese durch Fachbegriffe ersetzbar, die dem Fachmann ein richtiges Verständnis vermitteln.All technical and scientific terms used herein have the meaning that corresponds to the general understanding of the person skilled in the art in the technical field of aerospace technology; they are to be interpreted based on the definitions found in the dictionary or the technical jargon of this technical field. If technical terms are used incorrectly and thus do not express the technical idea of the present invention, they can be replaced by technical terms that give the person skilled in the art a correct understanding.
Mit den Begriffen „erster“, „zweiter“ sollen Komponenten lediglich voneinander unterschieden werden. Beispielsweise kann eine erste Komponente als zweite Komponente und eine zweite Komponente als erste Komponente bezeichnet werden. Es sei bemerkt, dass diese Begrifflichkeiten sowie sämtliche Zahlenangaben („eins“, „zwei“, usw.) als für den Schutzbereich nicht abschließend zu verstehen sind, für den Offenbarungsgehalt aber auch als abschließend mitoffenbart sind. So kann als Beispiel der Ausdruck „zwei ABC“ entweder „genau zwei ABC“ oder „zwei oder mehrere ABC“ bedeuten.The terms "first" and "second" are intended to simply differentiate components from one another. For example, a first component can be referred to as the second component and a second component as the first component. It should be noted that these terms and all numerical indications ("one", "two", etc.) are not to be understood as exhaustive for the scope of protection, but are also exhaustive for the disclosure content. For example, the expression "two ABC" can mean either "exactly two ABC" or "two or more ABC".
Heißt es vorliegend, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente „verbunden“ ist oder damit „kommuniziert“, kann dies für den Zweck der vorliegenden Offenbarung bedeuten, dass diese Komponenten auch direkt miteinander verbunden sein können bzw. kommunizieren können. Der Begriff „direkt“ indiziert dabei, dass dazwischen keine weitere Komponente vorhanden ist.If it is said here that a component is "connected" to or "communicates" with another component, this can mean for the purposes of the present disclosure that these components can also be directly connected to one another or can communicate with one another. The term "directly" indicates that there is no further component in between.
Die hierin beschriebenen Verfahrensschritte sollten hierin nicht so ausgelegt werden, dass sie in einer bestimmten Reihenfolge erfolgen müssen, es sei denn, es wird ausdrücklich oder implizit etwas anderes angegeben, beispielsweise wenn diese Verfahrensschritte aus technischen Gründen nicht getauscht werden können. Auch können die Verfahrensschritte direkt nacheinander (ohne weitere dazwischenliegende Schritte) und/oder fortlaufend durchgeführt werden.The process steps described herein should not be interpreted as requiring that they be performed in a particular order, unless expressly or implicitly stated otherwise, for example if these process steps cannot be interchanged for technical reasons. The process steps may also be performed directly one after the other (without any further intervening steps) and/or continuously.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsformen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen. Darin zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines Tarnkappenflugzeugs; -
2 eine schematische Ansicht eines Verfahrens zum Betreiben des Tarnkappenflugzeugs; und -
3 eine schematische Ansicht einer Steuereinheit des Tarnkappenflugzeugs.
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1 a schematic representation of a longitudinal section of a stealth aircraft; -
2 a schematic view of a method for operating the stealth aircraft; and -
3 a schematic view of a control unit of the stealth aircraft.
Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und ihre Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste am Ende dieser Beschreibung zusammengefasst. Die gleichen oder ähnlichen Komponenten in den Zeichnungen sind immer mit denselben oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Detaillierte Erklärungen von bekannten Funktionen und Strukturen werden weggelassen, sofern sie von der Erfindung ablenken.The reference symbols used in the drawings and their meanings are summarized in the list of reference symbols at the end of this description. The same or similar components in the drawings are always provided with the same or similar reference symbols. Detailed explanations of known functions and structures are omitted if they detract from the invention.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Das Tarnkappenflugzeug und das Verfahren zu dessen Betrieb und das Computerprogramm dazu werden nun in Bezug auf die Ausführungsformen beschrieben. Ohne darauf festgelegt zu sein, werden spezifische Details erläutert, um ein tieferes Verständnis der Erfindung bereitzustellen.The stealth aircraft and the method of operating the same and the computer program therefor will now be described with reference to the embodiments. Without being limited thereto, specific details are set forth in order to provide a deeper understanding of the invention.
Darüber hinaus können hier räumlich relative Deskriptoren, wie etwa „Unterseite“, oder „Oberseite“ und dergleichen, zur einfachen Beschreibung der Beziehung der in den Zeichnungen dargestellten Komponenten zueinander verwendet werden. Die räumlich relativen Deskriptoren sollen zusätzlich andere Orientierungen des in Gebrauch oder im Betrieb befindlichen Tarnkappenflugzeugs umfassen. Das Tarnkappenflugzeug kann anders ausgerichtet sein (um 90 Grad gedreht oder in einer anderen Orientierung), und die hierin verwendeten räumlich relativen Deskriptoren können entsprechend interpretiert werden.In addition, spatially relative descriptors such as "bottom" or "top" and the like may be used herein to easily describe the relationship of the components shown in the drawings to one another. The spatially relative descriptors are intended to additionally describe other orientations of the device in use or in operational stealth aircraft. The stealth aircraft may be oriented differently (rotated 90 degrees or in another orientation), and the spatially relative descriptors used herein may be interpreted accordingly.
In
Der Abgabeschacht 3 kann dabei unter Druck P gesetzt sein mit Hilfe des Einlasses 9 und/oder der Kompressorvorrichtung 15. Der Einlass 9 verfügt über eine Einlass-Klappe 10, die gleichzeitig mit der Auslass-Klappe geöffnet bzw. geschlossen sein kann. Bei geöffneter Einlass-Klappe 10 kann eine, in Flugrichtung F von vorne verursachte, Luftströmung durch den Einlass-Kanal 11, einen Druck P in dem Abgabeschacht 3 bereitstellen. Dieser Druck P in dem Abgabeschacht 3 kann ebenfalls durch die über einen Druckluftkanal 16 an den Abgabeschacht 3 angeschlossene Kompressorvorrichtung 15 bereitgestellt werden (zum Beispiel, falls kein Einlass 9 vorhanden ist). Ebenfalls kann bei vorhandenem Einlass 9, die Kompressorvorrichtung 15 zusätzlich zum Einsatz kommen, um einen für den Abwurf vorbestimmten Soll-Druckwert zu erreichen, falls der durch den Einlass-Kanal erzeugte Druck P anzeigt, dass zusätzlicher Druckbedarf nötig ist. Auch kann, bei vorhandener Kompressorvorrichtung 15, der Einlass 9 zusätzlich zum Einsatz kommen, um den für den Abwurf vorbestimmten Soll-Druckwert zu erreichen, falls der durch die Kompressorvorrichtung 15 erzeugte Druck P anzeigt, dass zusätzlicher Druckbedarf nötig ist.The
Um den Druck P in dem Abgabeschacht 3 zu messen wird ein Luftdrucksensor 14 verwendet, der mit der Steuereinheit 17 kommuniziert. Die Steuereinheit 17 übernimmt in dem Tarnkappenflugzeug 1 die Rolle der Zentralsteuereinheit, wie weiter unten beschrieben. Die Steuereinheit 17 übernimmt somit die Steuerung der wesentlichen Komponenten, insbesondere der Einlass-Klappe 10, der Auslass-Klappe 7, des Magazins 13, der Kompressorvorrichtung 15 und/oder der Ladeklappe(n) 12. Ebenso kann die Steuereinheit den Luftdrucksensor 14 kontinuierlich, periodisch, (un-)regelmäßig, schrittweise oder intervallartig verwenden.In order to measure the pressure P in the
Der Abgabeschacht 3 kann sich in Richtung der Längsachse des Tarnkappenflugzeugs 1 erstrecken. Zum Beispiel kann der Abgabeschacht 3 zentral und/oder symmetrisch zur Längsachse des Tarnkappenflugzeugs 1 angeordnet sein.The
Die Last 4 (mit optionalem Treibspiegel 5) kann über die einen oder mehreren geöffneten Ladeklappen in das Tarnkappenflugzeug 1 geladen werden. Hierfür steht ein zum Beispiel rotierendes Magazin 13 zur Aufnahme der Last 4 zur Verfügung, um den Abgabeschacht 3 mit einer abzuwerfenden last 4 zu laden. Das Magazin 13 kann um die Längsachse oder senkrecht dazu rotieren, und beispielsweise zentral in dem Tarnkappenflugzeug 1 angeordnet sein. Die Ladeklappe(n) 12 werden zu keinem Zeitpunkt während des Betriebs des Tarnkappenflugzeugs 1 geöffnet. Dies verhindert eine veränderte Signatur.The load 4 (with optional sabot 5) can be loaded into the
Die als Blöcke des Blockdiagramms in
Die im Folgenden mit dem Begriff Kompaktdaten benannten Daten bzw. Informationen umfassen einen oder mehreren von: die Navigationsdaten, einzustellender Druckwert, gemessener Druck, Soll-Druckwert, Durchstromfläche, oder Informations- und Signaldaten bezogen auf den Einlass, den Auslass, den Abgabeschacht, den Kompressor, das Magazin und/oder den Treibspiegel. Diese Elemente werden der Einfachheit halber Kompaktdaten genannt, auch wenn an manchen Stellen nicht alle von den oben beschriebenen Daten bzw. Informationen passend sind.The data or information referred to below as compact data includes one or more of: the navigation data, pressure value to be set, measured pressure, target pressure value, flow area, or information and signal data related to the inlet, the outlet, the discharge shaft, the compressor, the magazine and/or the sabot. These elements are referred to as compact data for the sake of simplicity, even if in some places not all of the data or information described above is appropriate.
Insbesondere kann die Steuereinheit 17 mit den Kompaktdaten zusammenhängende Befehle ausführen, die in dem hierin beschriebenen Computerprogramm enthalten sind, und die Steuereinheit 17 veranlassen, den einen oder die mehreren Schritte des Verfahrens S0 auszuführen bzw. zu initiieren.In particular, the
Hierin ist vorgesehen, dass die Steuereinheit 17 jedwede geeignete physikalische Form annimmt. Als Beispiel kann die Steuereinheit 17 zumindest teilweise als ein eingebetteter Computer, System-on-Chip (SOC) und/oder Einplatinen-Computer (SBC) ausgebildet sein. Die Steuereinheit 17 kann einheitlich oder verteilt sein; einen oder mehrere Orte in dem Tarnflugzeug 1 überspannen; oder eine oder mehrere Maschinen darin überspannen. Die Steuereinheit 17 kann ohne wesentliche räumliche oder zeitliche Begrenzung einen oder mehrere Schritte des Verfahrens S0 ausführen bzw. initiieren. Als Beispiel kann die Steuereinheit 17 in Echtzeit, parallel oder im Batch-Modus einen oder mehrere Schritte des Verfahrens S0 ausführen bzw. initiieren. Die Steuereinheit 17 kann zu verschiedenen Zeitpunkten oder an verschiedenen Orten, Schritt(e) des Verfahrens S0 ausführen bzw. initiieren.It is contemplated herein that the
Die Steuereinheit 17 hat zumindest eine oder mehrere der folgenden Komponenten: den Prozessor 18, den flüchtigen Speicher 19, den Dauerspeicher 20, einen Bus 21, einen Arbiter 22, eine oder mehrere Schnittstellen 23, eine Hauptstromversorgung 24 und eine Hilfsstromversorgung 25. Die Komponenten der Steuereinheit 17 können zumindest teilweise in Hardware und/oder Software ausgeführt sein. Die Verschaltung der Komponenten der Steuereinheit 17 ist lediglich der Einfachheit halber wie in
Der Prozessor 18 hat Mittel zum Ausführen von mit den Kompaktdaten zusammenhängenden Befehlen z. B. des hierin beschriebenen Computerprogramms. Beispielsweise kann der Prozessor 18 die mit den Kompaktdaten zusammenhängenden Befehle, die in dem hierin beschriebenen Computerprogramm enthalten sind, z. B. aus dem flüchtigen Speicher 19 und/oder dem Dauerspeicher 20 laden und die Befehle dann ausführen, was wiederum den Prozessor 18 dazu veranlasst, den einen oder die mehreren Schritte des Verfahrens S0, wie z. B. in
Als Beispiel kann der Prozessor 18 einen Befehls-Cache, einen Daten-Cache und/oder einen Übersetzungspuffer (TLB) aufweisen. Die mit den Kompaktdaten zusammenhängenden Befehle in dem Befehls-Cache können Kopien von Befehlen in dem flüchtigen Speicher 19 und/oder Dauerspeicher 20 sein und der Befehls-Cache kann das Abrufen dieser mit den Kompaktdaten zusammenhängenden Befehle durch den Prozessor 18 beschleunigen. Die Kompaktdaten in dem Daten-Cache können Kopien von Daten für die gerade auf dem Prozessor 18 ausgeführten und mit den Kompaktdaten zusammenhängenden Befehle in dem flüchtigen Speicher 19 und/oder Dauerspeicher 20 sein. Die Ergebnisse der vorherigen auf dem Prozessor 18 ausgeführten und mit den Kompaktdaten zusammenhängenden Befehle, können für den Zugriff durch nachfolgende auf dem Prozessor 18 auszuführende und mit den Kompaktdaten zusammenhängende Befehle, oder für das Schreiben in den flüchtigen Speicher 19 und/oder Dauerspeicher 20 vorgesehen sein. Der Daten-Cache kann die Lese- oder Schreiboperationen des Prozessors 18 beschleunigen. Die mit den Kompaktdaten zusammenhängenden Adressen in dem TLB können Adressenreferenzen zu Adressen in dem flüchtigen Speicher 19 und/oder Dauerspeicher 20 sein, um die virtuelle Adressenübersetzung für den Prozessor 18 zu beschleunigen.As an example, the
Der flüchtige Speicher 19 kann ein dynamischer RAM (DRAM) oder ein statischer RAM (SRAM) sein. Der flüchtige Speicher 19 kann insbesondere als der hierin beschriebene Datenträger ausgebildet sein auf dem das hierin beschriebene Computerprogramm zumindest vorübergehend gespeichert sein kann. Darüber hinaus kann der flüchtige Speicher 19 ein einzelner oder mehrkanaliger RAM sein. Der flüchtige Speicher 19 kann einen Hauptspeicher zum Speichern von mit den Kompaktdaten zusammenhängenden Befehlen für den Prozessor 18 aufweisen, der diese Befehle dann ausführt; oder die Kompaktdaten für den Prozessor 18 aufweisen, die der Prozessor 18 verwendet, um mit diesen zu arbeiten. Als Beispiel kann die Steuereinheit 17 diese Befehle aus dem Dauerspeicher 20 oder einer anderen Quelle (wie beispielsweise einem anderen Computer, dem Netzwerk oder der Cloud) in den flüchtigen Speicher 19 laden. Der Prozessor 18 kann dann diese Befehle aus dem flüchtigen Speicher 19 in das interne Register/Cache des Prozessors 18 laden. Um diese Befehle auszuführen, kann der Prozessor 18 diese Befehle aus dem entsprechenden internen Register/Cache abrufen und entschlüsseln. Während oder nach dem Ausführen dieser Befehle kann der Prozessor 18 ein Ergebnis (die Zwischen- oder Endresultate sein können) in das interne Register/Cache schreiben. Der Prozessor 18 kann dann das Ergebnis in den flüchtigen Speicher 19 schreiben.The volatile memory 19 may be a dynamic RAM (DRAM) or a static RAM (SRAM). The volatile memory 19 may in particular be embodied as the data carrier described herein on which the computer program described herein may be stored at least temporarily. In addition, the volatile memory 19 may be a single or multi-channel RAM. The volatile memory 19 may include a main memory for storing instructions related to the compact data for the
Zum Beispiel führt der Prozessor 18 nur die mit den Kompaktdaten zusammenhängenden Befehle im internen Register/Cache des Prozessors 18 oder im flüchtigen Speicher 19 (im Gegensatz zum Dauerspeicher 20) aus, und arbeitet nur auf den Kompaktdaten im internen Register/Cache des Prozessors 18 oder im flüchtigen Speicher 19 (im Gegensatz zum Dauerspeicher 20).For example,
Der Dauerspeicher 20 hat einen Massenspeicher, z. B. einen nicht-flüchtigen Massenspeicher (NVM), für die Kompaktdaten oder die mit den Kompaktdaten zusammenhängenden Befehle. Der Dauerspeicher 20 kann insbesondere als der hierin beschriebene Datenträger ausgebildet sein, auf dem das hierin beschriebene Computerprogramm gespeichert sein kann. Als Beispiel kann der Dauerspeicher 20 ein Flash-Speicher sein, insbesondere SSD oder eMMC. Der Dauerspeicher 20 kann die Kompaktdaten in löschbarer oder nicht löschbarer Weise aufbewahren. Der Dauerspeicher 20 kann sich in der Steuereinheit 17 befinden, also intern, oder sich extern dazu befinden.The
Der Prozessor 18 kann direkt oder indirekt, z. B. über den Arbiter 22, mit dem Dauerspeicher 20 verbunden sein. Hierbei kann die Verbindung über einen Taktbus, Befehlsbus und Datenbus ausgestaltet sein. Dies ist lediglich schematisch anhand des Bus 21 in
In einem Beispiel kann der Dauerspeicher 20 einen Taktgeber-Pin haben, über den das Taktsignal am Dauerspeicher 20 empfangen wird. Das Taktsignal kann ein Schreibaktivierungssignal und/oder Leseaktivierungssignal sein. Der Dauerspeicher 20 kann ferner einen ersten und zweiten Eingabe/Ausgabe (E/A)-Pin haben. Die Kompaktdaten werden am Dauerspeicher 20 synchron mit dem Taktsignal über den ersten E/A-Pin empfangen. Der Dauerspeicher 20 kann ferner einen Befehls-/Adresspuffer, eine Steuerungslogik und einen E/A-Puffer haben. Der Befehls-/Adresspuffer arbeitet bei einer ersten Betriebsgeschwindigkeit und puffert synchron mit dem Taktsignal den über den zweiten E/A-Pin empfangenen und mit den Kompaktdaten zusammenhängenden Befehl und entsprechende Adresse. Der einen E/A-Puffer arbeite mit der ersten Betriebsgeschwindigkeit und puffert die Kompaktdaten als Lesedaten aus dem NVM bzw. schreibt die Kompaktdaten als Schreibdaten in den NVM. Der erste und zweite E/A-Pin können zusammenfallen. Hierbei kann das Taktsignal durch eine erstes und zweites Taktsignal gebildet werden, bei dem das erste Taktsignal nur in einem Zeitraum umschaltet, in dem der Befehl und die Adresse (beide mit den Kompaktdaten zusammenhängend) von Dauerspeicher 20 empfangen werden, und das zweite Taktsignal nur in einem Zeitraum umschaltet, in dem die Kompaktdaten von dem Dauerspeicher 20 empfangen werden. Die erste Betriebsgeschwindigkeit entspricht einer Dateneingabegeschwindigkeit bzw. Datenausgabegeschwindigkeit zwischen dem Dauerspeicher 20 und dem Prozessor 18. Die Steuerungslogik steuert eine Operation in Bezug auf den NVM basierend auf dem gepufferten Befehl und der gepufferten Adresse (beide mit den Kompaktdaten zusammenhängend). Hierbei arbeitet die Steuerungslogik mit einer zweiten Betriebsgeschwindigkeit, die geringer ist als die erste Betriebsgeschwindigkeit, und einer internen Betriebsgeschwindigkeit des Dauerspeichers 20 entspricht.In one example,
Der Bus 21 kann hierin als ein Untersystem der Steuereinheit 17 verstanden werden, das die Kompaktdaten und/oder elektrische Leistung zwischen den Komponenten der Steuereinheit 17 überträgt. Der (eine) Bus 21 kann dabei die Komponenten der Steuereinheit 17 über den gleichen Satz von Leitungen miteinander verbinden. Der Bus 21 kann für eine dedizierte Kommunikation der Kompaktdaten zwischen zwei oder mehreren der Komponenten der Steuereinheit 17 ausgebildet sein. Der Bus 21 kann ein Systembus sein, über den der Prozessor 18 mit den anderen Komponenten der Steuereinheit 17 verbunden ist. Hierbei kann der Bus 21 synchron - die Übernahme der Kompaktdaten erfolgt bidirektional mit einer Taktflanke einer Taktung des Bus 21 - und/oder asynchron sein - keine Taktung, aber ein Handshake erfolgt zur Übernahme der Kompaktdaten. Bei einem solchen semi-synchronen Systembus ist der Bus 21 getaktet, aber Steuerleitungen ermöglichen Wartezyklen, um auch langsame Komponenten, wie den Dauerspeicher 20 über den Bus 21 zu verwenden.The
Der Arbiter 22 kann zur zumindest teilweisen Kontrolle über den Bus 21 bereitgestellt sein. Der Arbiter 22 kann als zu dem Prozessor 18 nebengeordneter Koprozessor aufgefasst werden. Der Arbiter 22 regelt basierend auf einem Zwei-Wege-Handschlag oder Drei-Wege-Handschlag den mit den Kompaktdaten zusammenhängenden Zugriff auf den Bus 21. Hierfür werden die drei Signale Bus-Request (BREQ) zur Weitergabe der Kompaktdaten, Bus-Grant (BGRT) zum Bestätigen und Genehmigen der Weitergabe und Bus-Grant-Acknowledge (BGA) zur optionalen Weitergabe-Rückmeldung verwendet. Der Arbiter 22 empfängt über den Bus 21 gleichzeitig mehrere BREQs von unterschiedlichen Komponenten der Steuereinheit 17. Der Arbiter 22 sortiert die BREQs nach Priorität und leitet diese sequenziell - in einer Pipeline - an den Prozessor 18 weiter. Sobald der Prozessor 18 den BREQ erhalten hat, sendet der Prozessor 18 dem Arbiter 22 oder direkt der den BREQ sendenden Komponente der Steuereinheit 17 den BGRT. Ein nachrangiger BREQ der BREQs in der Pipeline - z. B. von einer anderen Komponente der Steuereinheit 17 - wird als Antwort auf einen von dem Prozessor 18 gesendeten BGRT in Bezug auf den in der Pipeline vorrangigen und mit zumindest einem Teil der Kompaktdaten zusammenhängenden BREQ an den Prozessor 18 weitergeleitet. Der auf den nachrangigen BREQ bezogene BGRT wird nach Abarbeitung des zumindest einen Teils der Kompaktdaten von dem Prozessor 18 an den Arbiter 22 gesendet. Der Arbiter 22 kann z. B. wiederum als Antwort auf den BGRT, der sich auf den nachrangigen BREQ bezieht, einen in der Pipeline weiter nachrangigen BREQ - der sich z. B. auf einen anderen Teil der Kompaktdaten bezieht - der BREQs an den Prozessor 18 senden. Ebenso kann als Antwort auf jeden BGRT von dem Prozessor 18, der Arbiter 22 einen jeweiligen darauf bezogenen BGA an den Prozessor 18 senden. Bei dem hierin beschriebenen Vorgehen kann ein BGA auch gänzlich entfallen. Dies erspart Overhead in der Kommunikation zwischen den Komponenten der Steuereinheit 17. Das heißt, es wird anstatt eines Drei-Wege-Handschlags ein Zwei-Wege-Handschlag bereitgestellt.The
Der Bus 21 kann auch einen Datenbus, Adressbus, und Steuerbus aufweisen. Hierbei werden die Kompaktdaten zwischen den Komponenten der Steuereinheit 17 bidirektional über den Datenbus übertragen. Der Adressbus wird allein von dem Prozessor 18 bedient und überträgt unidirektional mit den Kompaktdaten zusammenhängende Speicheradressen. Der Steuerbus wird allein von dem Arbiter 22 geregelt, z. B. im Sinne eines Wächters, und übergibt die Kontrolle darüber an den Prozessor in der pipelineartigen Weise, wie oben beschrieben, um die Übertragung der Kompaktdaten zu steuern.The
Die Schnittstelle(n) 23 ermöglichen der Steuereinheit 17 eine Kommunikation mit einem oder mehreren GNSS-Empfängern (nicht gezeigt). Über die Schnittstelle(n) 23 können direkte kabelgebundene Kommunikationsverbindung(en) mit den einen oder mehreren GNSS-Empfängern hergestellt sein. Zum Beispiel kann es sich um ein Ad-hoc-Netzwerk oder Local Area Network (LAN) aus der Steuereinheit 17 und den einen oder mehreren GNSS-Empfängern handeln.The interface(s) 23 enable the
Die Schnittstelle(n) 23 ermöglichen der Steuereinheit 17 eine Kommunikation mit einem Netzwerk, z. B. Bluetooth, WLAN, Mobilfunksystem und/oder zumindest einem Teil des Internets, wenn das Tarnkappenflugzeug 1 Bodenkontakt hat. Bei Verlieren des Bodenkontakts kann die Steuereinheit 17 das Kommunizieren und/oder das Bestromen drahtloser Schnittstelle(n), außer den GNSS-Empfängern, zu unterbinden.The interface(s) 23 enable the
Die Schnittstelle(n) 23 können eine Nutzerinteraktion mit der Steuereinheit 17 in einer Umgebung der Steuereinheit 17 ermöglichen (zum Beispiel Boardcomputer in der Umgebung oder innerhalb des Flugzeugcockpits). Die Schnittstelle(n) 23 können Geräte- und/oder Softwaretreiber aufweisen, die es dem Prozessor 18 ermöglichen, die Schnittstelle(n) 23 anzusteuern, um dem Flugzeugcockpit, insbesondere dem Piloten, oder einem allgemeinen Steuerungssystem zur Steuerung (Regelsystem) des Tarnkappenflugzeugs 1 eine Handlungsvorschrift basierend auf den Kompaktdaten mitzuteilen.The interface(s) 23 can enable user interaction with the
Die Schnittstelle(n) 23 können eine Stromversorgung der Komponenten des Tarnkappenflugzeugs 1 mittels der Hauptstromversorgung 24 und der Hilfsstromversorgung 25 sicherstellen.The interface(s) 23 can ensure a power supply to the components of the
Die Schnittstelle(n) 23 können Sensormessungen in einer näheren Umgebung der Steuereinheit 17 ermöglichen. Die Schnittstelle(n) 23 können mit dem externen Luftdrucksensor 14 verbunden sein, der mit dem Prozessor 18 der Steuereinheit 17 koppelt. Die Schnittstelle(n) 23 können Geräte- und/oder Softwaretreiber aufweisen, die es dem Prozessor 18 ermöglichen, die Schnittstelle(n) 23 anzusteuern, um Messwerte von dem Luftdrucksensor 14 zu erhalten, auf denen die Kompaktdaten basieren bzw. welche durch die Kompaktdaten repräsentiert sind.The interface(s) 23 may enable sensor measurements in a close vicinity of the
Die Steuereinheit 17 als (NR) UE kann in Narrow Band (NB)-Internet der Dinge (IoT)-Anwendungen eingesetzt werden, bei denen nur gelegentlich und kleine Datenmengen im Uplink (UL) gesendet werden, wie die Kompaktdaten. Dies kann unmittelbar zum Start des Tarnkappenflugzeugs 1 geschehen. Beispielsweise kann die Steuereinheit 17 Teil eines 4-stufigen Random Access Channel (RACH)-Übertragungsverfahrens sein, das die Übertragung von vier Nachrichten (Msg1, Msg2, Msg3 und Msg4) vor der Übertragung der Kompaktdaten an die bedienende Basisstation einschließt. Hierbei kann die Steuereinheit 17 einen zufälligen Zugriff ausführen, indem die Steuereinheit 17 eine RACH-Präambel - z. B. Msg1 - auf einer RACH-Ressource sendet. Die bedienende Basisstation kann mit einer Random Access Response (RAR) - z. B. Msg2 - antworten. Die Steuereinheit 17 kann dann eine Radio Resource Control (RRC)-Verbindungsanfrage - z. B. Msg3 - im Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) (z.B. NR-PUSCH) senden. Die bedienende Basisstation kann dann mit einem RRC Connection Setup - z. B. Msg4 - antworten, die den anfänglichen Zugriffsprozess der Steuereinheit 17 abschließt. Dieser RACH-Modus ist eine ineffiziente Art und Weise der Übertragung der Kompaktdaten, da erst nach den vier Nachrichten eine Übertragung der Kompaktdaten zwischen der Steuereinheit 17 und der bedienenden Basisstation stattfindet.The
Die Steuereinheit 17 kann die Kompaktdaten auch zu einem vordefinierten Ereignis über die Kommunikationsschnittstelle 23 aussenden. Dieses vordefinierte Ereignis kann ein Beenden der erfolgreichen Herstellung einer Kommunikationsverbindung mit einem Netzwerk sein. Hierbei kann die Steuereinheit 17 die in dem flüchtigen Speicher 19 liegenden Kompaktdaten abrufen und sie über die Kommunikationsschnittstelle 23 in Paketen über das Mobilfunksystem weiterleiten.The
Die Hauptstromversorgung 24 versorgt mindestens eine oder mehrere der Komponenten der Steuereinheit 17 und des Tarnkappenflugzeugs 1 mit elektrischer Leistung, z. B. via dem Bus 21 und den Schnittstelle(n) 23. Insbesondere lädt die Hauptstromversorgung 24 die Hilfsstromversorgung 25 mit elektrischer Leistung, zum Beispiel von außerhalb der Steuereinheit 17 auf, z. B. im Falle dessen, dass die Hauptstromversorgung 24 an die Stromquelle außerhalb der Steuereinheit 17 angeschlossen ist. Hierbei kann die Hauptstromversorgung 24 eine bevorzugte für die Stromversorgung der Komponenten der Steuereinheit 17 benutzte Komponente darstellen und zum Beispiel ein Akkumulator oder eine Batterie aufweisen. Die Hauptstromversorgung 24 kann weitere Komponenten wie Spannungsregler, DC-Spannungsstabilisierer, Längsregler, Buck-Konverter und/oder Boost-Konverter aufweisen, um die entsprechenden Anforderungen der Komponenten der Steuereinheit 17 zu erfüllen. Hierbei kann die Hauptstromversorgung 24 entweder über eine dedizierte feste Stromversorgungsverbindung mit der externen Stromquelle oder eine lösbare Stromversorgungsverbindung zur Aufladung des Akkumulators oder der Batterie der Hauptstromversorgung 24 verfügen. Zu diesem Zweck kann die Hauptstromversorgung 24 über einen Wechselrichter verfügen, um eine vorgegebene Gleichstromversorgung aus einer angeschlossenen Wechselstromquelle als die externe Stromquelle bereitzustellen. Die vorgegebene Gleichstromversorgung kann auch bereits von einer angeschlossenen Gleichstromquelle als die externe Stromquelle bereitgestellt werden. Die Gleichstromversorgung kann über die oben genannten Spannungsregler geregelt und an die von der Steuereinheit 17 gesteuerten Komponenten und den sonstigen Komponenten des Tarnkappenflugzeugs 1 als eingestellte Gleichstromversorgungen geliefert werden.The main power supply 24 supplies at least one or more of the components of the
Die Hilfsstromversorgung 25 ist über den Bus 21 mit dem flüchtigen Speicher 19 und/oder dem Dauerspeicher 20 verbunden. Die Hilfsstromversorgung 25 wird durch die elektrische Leistung der Hauptstromversorgung 24 aufgeladen. Die Hilfsstromversorgung 25 kann innerhalb oder außerhalb der Steuereinheit 17, oder innerhalb oder außerhalb des flüchtigen Speichers 19 und/oder des Dauerspeichers 20 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Hilfsstromversorgung 25 auf einer Hauptplatine der Steuereinheit 17 untergebracht sein, um den flüchtigen Speicher 19 und/oder den Dauerspeicher 20 mit einer Hilfsleistung zu versorgen. Die Hilfsstromversorgung 25 kann insbesondere in Form eines Superkondensators, eines Akkumulators und/oder einer Batterie ausgeführt sein. Die Leistungskapazität/Energiekapazität der Hauptstromversorgung 24 kann um ein Vielfaches, zum Beispiel mindestens 10-Mal oder 50-Mal größer sein als die Leistungskapazität/Energiekapazität der Hilfsstromversorgung 25.The auxiliary power supply 25 is connected to the volatile memory 19 and/or the
Der Prozessor 18 überwacht Änderungen der von der Hauptstromversorgung 24 gelieferten elektrischen Leistung. Im Falle eines plötzlichen Stromausfalls, z. B. wenn die Stromquelle außerhalb der Steuereinheit 17 von der Hauptstromversorgung 24 getrennt wird oder die Hauptstromversorgung 24 aus einem anderen Grund nachlässt oder ausfällt, und der Prozessor 18 bestimmt, dass die von der Hauptstromversorgung 24 an eine oder mehrere der Komponenten der Steuereinheit 17 gelieferte elektrische Leistung unter einen Schwellenwert, z. B. 0,8 oder 0,75 einer Betriebsleistung der Hauptstromversorgung 24, gefallen ist, veranlasst der Prozessor 18 die Hilfsstromversorgung 25, eine verbleibende Versorgungsleistung für einen Abschaltvorgang der Steuereinheit 17 zu übernehmen. Der Abschaltvorgang umfasst die Leistungsversorgung zumindest des Prozessors 18, des flüchtigen Speichers 19 und/oder des Dauerspeichers 20 mit elektrischer Leistung für die Zeit des Abschaltvorgangs. Während des Abschaltvorgangs werden die Kompaktdaten, die sich derzeit im flüchtigen Speicher 19 befinden, und/oder die Kompaktdaten, die derzeit im Prozessor 18 verarbeitet werden, beispielsweise direkt gelöscht, indem der Superkondensator schnell und komplett entladen wird.The
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.At this point, it should be noted that all parts described above, viewed individually and in any combination, in particular the details shown in the drawings, are claimed as essential to the invention. Modifications to this are familiar to the person skilled in the art.
BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST
- 11
- Tarnkappenflugzeugstealth aircraft
- 22
- Flugzeugzelleairframe
- 33
- Abgabeschachtdelivery shaft
- 44
- Lastload
- 55
- Treibspiegelsabot
- 66
- Auslassoutlet
- 77
- Auslass-Klappeexhaust flap
- 88
- Auslass-Kanalexhaust channel
- 99
- Einlassinlet
- 1010
- Einlass-Klappeintake flap
- 1111
- Einlass-Kanalintake channel
- 1212
- Ladeklappe(n)tailgate(s)
- 1313
- Magazinmagazine
- 1414
- Luftdrucksensorair pressure sensor
- 1515
- Kompressorvorrichtungcompressor device
- 1616
- Druckluftkanalcompressed air duct
- 1717
- Steuereinheitcontrol unit
- 1818
- Prozessorprocessor
- 1919
- Flüchtiger SpeicherVolatile memory
- 2020
- Dauerspeicherpermanent storage
- 2121
- Busbus
- 2222
- Arbiterarbitrator
- 2323
- Schnittstelle(n)interface(s)
- 2424
- Hauptstromversorgungmain power supply
- 2525
- Hilfsstromversorgungauxiliary power supply
- AA
- Vordere Oberseitefront top
- BB
- Hintere Oberseiterear top
- CC
- Unterseitebottom
- FF
- Flugrichtungdirection of flight
- PP
- DruckPressure
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023130004.0A DE102023130004B3 (en) | 2023-10-30 | 2023-10-30 | stealth aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023130004.0A DE102023130004B3 (en) | 2023-10-30 | 2023-10-30 | stealth aircraft |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102023130004B3 true DE102023130004B3 (en) | 2025-02-27 |
Family
ID=94483882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102023130004.0A Active DE102023130004B3 (en) | 2023-10-30 | 2023-10-30 | stealth aircraft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102023130004B3 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102004029487A1 (en) | 2004-06-18 | 2006-01-12 | Eads Deutschland Gmbh | Unmanned air craft has missile in bay on top side and has sensor system to turn aircraft through 180 degrees for release |
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-
2023
- 2023-10-30 DE DE102023130004.0A patent/DE102023130004B3/en active Active
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|---|---|---|---|
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| R020 | Patent grant now final |