DE202006011211U1

DE202006011211U1 - Aircraft, has covering device uncovering/covering passage opening in opening position/covering position, where covering device includes cover unit, which moves from opening position to covering position by switching

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Publication number: DE202006011211U1
Application number: DE200620011211
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-14
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2016-07-15

Abstract

The aircraft has a propeller device (5) whose rotational axis runs approximately parallel to a normal axis of the aircraft, and which is arranged in a passage opening (9) of the aircraft. A covering device uncovers a passage opening in an opening position, and covers the passage opening in a covering position. The covering device includes a cover unit, which moves from the opening position to the covering position by switching.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die neuartige Auslegung eines senkrechtstart- und landefähigen Fluggerätes, das nicht die Nachteile des marktführenden, herkömmlichen Helikopterkonzepts bezüglich mangelnder Effizienz im Reiseflug und technische Komplexität der dynamischen Komponenten aufweist, aber dessen Vorteile wie Agilität und Präzision im Schwebeflug beibehält und sogar noch verbessert.The The invention relates to the novel design of a vertical take-off and landing aircraft, the not the disadvantages of the market leading, usual Helicopter concept re lack of efficiency in cruising and technical complexity of the dynamic Has components, but its advantages such as agility and precision in the Hover maintains and even better.

Unter Luftfahrtexperten wird oft sarkastisch davon gesprochen, dass das einzig positive am Helikopter dessen Fähigkeit ist, senkrecht starten und landen zu können. Ganz so miserabel ist die Leistungsbilanz dieser Luftfahrzeuggattung natürlich nicht, sonst würden nicht jährlich mehr als 1000 Maschinen weltweit ihre Käufer finden. Dennoch ist sicher, dass sich diese Verkaufszahl erdrutschartig vergrößern würde, wären da nicht di Negativfaktoren – eklatant schlechte Reisefluggeschwindigkeit – und – technisch aufwendige und in Wartung und Betrieb teure Mechaniklösung. Aufgrund dieser Minuspunkte werden Helikopter heute eigentlich nur dort eingesetzt, wo sie trotzdem einfach unersetzlich sind, z.B. im Unfallrettungseinsatz, bei der Offshoreversorgung, beim Transport in extrem unwegsamem Gelände und beim Militär. Als Igor Sikorsky, der Erfinder des heute meistverbreiteten senkrechtstart – und landefähigen Fluggerätes, des Helikopters, dessen Prinzip in den 40-er Jahren des vergangenen Jahrhunderts zur Einsatzreife entwickelt hat, waren die oben genannten Nachteile unerheblich, der Vorteil, auf einem Punkt starten und landen zu können war unermeßlich – zudem flogen auch Flächenflugzeuge damals noch relativ gemächlich.Under Aviation experts are often talked about sarcastically that the only positive at the helicopter whose ability is to start vertically and to be able to land. Quite so miserable is the current account of this type of aircraft of course not, otherwise would not every year More than 1000 machines worldwide find their buyers. Still, sure that this sales would increase landslide, would not be there di negative factors - blatantly bad cruising speed - and - technically complicated and in maintenance and operation expensive mechanical solution. Because of these minuses are Helicopters today actually only used where they anyway are simply irreplaceable, e.g. in the accident rescue operation, at the Offshore supply, during transport in extremely rough terrain and at the military. As Igor Sikorsky, the inventor of today 's most common vertical take - off and landing craft, the Helicopters, whose principle in the 40-ies of the past Century developed to operational readiness, were the above Disadvantages irrelevant, the advantage of starting on one point and to be able to land was immeasurable - besides also flew plane airplanes At that time still relatively leisurely.

Seit dieser Zeit wurden viele Versuche unternommen, mit geänderten Konstruktionen die Restriktionen, die dem Helikopterprinzip zugrunde liegen, zu überwinden, jedoch ohne großen Erfolg, was die heutige Verkaufszahl der weltweit pro Jahr abgesetzten, etwas mehr als 1000 Maschinen aller Drehflügelkategorien eben auch aussagt.since At that time many attempts were made, with changed ones Constructions the restrictions that underlie the helicopter principle lie, overcome, but without big ones Success, what today's sales of the world's annual sales, something more than 1000 machines of all rotary wing categories also says.

Die Ursache für die Nachteile des Helikopters liegen im komplex angesteuerten Rotor begründet, der gleichzeitig als Auftriebselement und Vortriebshilfe fungiert, in der Kombination dieser Aufgaben aber keine der Einzelanforderungen jeweils optimiert ausfüllen kann. Insbesondere im Schwebeflug garantiert jedoch die Auslegung mit Taumelscheibe und zyklischer Einzelblattansteuerung die hier lebenswichtige Präzision im Flugverhalten.The Cause for the disadvantages of the helicopter lie in the complexly controlled rotor justified which also acts as a buoyancy element and propulsion aid, in the combination of these tasks but none of the individual requirements each filled optimized can. However, especially in hovering guarantees the interpretation with swashplate and cyclic single blade control the here vital precision in flight behavior.

Unabhängig davon, welche Konfiguration eines Helikopters man zugrunde legt, ob mit einem oder zwei Rotoren, mit Koaxial oder mit Flettnerrotoren, mit Heckrotor oder anderen Lösungen des Drehmomentausgleichs, der Wirkungsgrad des Systems Hubschrauber bleibt – unter Einbeziehung des gesamten Missionsumfanges in die Betrachtung – bescheiden.Independently of, which configuration of a helicopter one uses, whether with one or two rotors, with coaxial or with Flettner rotors, with Tail rotor or other solutions of the torque compensation, the efficiency of the system helicopter stays - under Inclusion of the entire scope of the mission in the consideration - modest.

Hauptsächlich verantwortliche, Wirkungsgrad verschlechternde Faktoren sind:

1) Im Abwind des Rotors hängt quer der Rumpf und sorgt allein damit für relativ hohen Stirnwiederstand – über den kompletten Flugverlauf hinweg
2) In der Standardkonfiguration mit Heckrotor zum Drehmomentausgleich kostet schon dessen Antrieb ca. 8% der Motorleistung.
3) Beim Reiseflug gleitet der Helikopter nicht mit anliegender Strömung wie ein Flugzeug, sondern fällt quasi quer durch die Luft, der schräg gestellte Rotor zieht und hebt ihn in Flugrichtung. Da Schubrichtung und Flugrichtung weit auseinander liegen, mit enormen Verlusten
4) Beim Reiseflug muss das rückwärts laufende Blatt gegenüber der Umgebungsluft extrem angestellt werden, um die höhere Geschwindigkeit/ergo grösseren Auftrieb des vorlaufenden Blattes auszugleichen, was hohen Wiederstand bedeutet.
5) Die Spitzen der Rotorblätter drehen im Reiseflug oft nahe der Schallgrenze und darüber hinaus, was zusätzlichen Widerstand bedeutet, bei Überschallströmung den durch Verdichtungsstöße hervorgerufenen Wellenwiderstand.

Mainly responsible, efficiency deteriorating factors are:

1) In the downwind of the rotor, the hull hangs across, ensuring a relatively high frontal resistance - over the entire course of the flight
2) In the standard configuration with tail rotor for torque compensation even its drive costs about 8% of the engine power.
3) When cruising, the helicopter does not glide with the current flowing like an airplane, but falls almost across the air, the oblique rotor pulls and lifts it in the direction of flight. Since thrust direction and flight direction are far apart, with enormous losses
4) When cruising, the backward-moving blade must be made extremely close to the ambient air to compensate for the higher speed / ergo greater buoyancy of the leading blade, which means high resistance.
5) The tips of the rotor blades rotate in cruising often near the sound barrier and beyond, which means additional resistance, in supersonic flow caused by compression shock wave impedance.

Seit dem Aufkommen der ersten Helikopter waren die oben genannten Nachteile daher Ansporn für viele alternative Konstruktionen auf Drehflügelbasis. Häufig wurde versucht, durch zusätzlich angebrachte Flügel und Antriebspropeller den Rotor zu entlasten und so ein widerstandsärmeres und flugzeugähnlicheres Flugverhalten zu erreichen, leider immer auf Kosten der Schwebeflugqualitäten.since The advent of the first helicopters were the disadvantages mentioned above therefore an incentive for many alternative designs based on rotary vane. Frequently it was tried by additionally attached wings and drive propeller to relieve the rotor and so a low-resistance and aircraft more similar To achieve flight behavior, unfortunately always at the expense of hovering qualities.

Letztendlich konnten sich weder die so genannten 'Konvertiplanes' noch düsengetriebene oder sonstige Lösungen durchsetzen, erst das äußerst komplizierte und teure, 2-rotorige Kipprotorflugzeug, das nach über 20 jähriger Entwicklungszeit nun endlich Serienreife erreicht hat, verspricht ein reelles, alternatives Konzept zum dominierenden Helikopterprinzip darzustellen. Nach helikopterähnlichem Start werden die 2 Rotoren gleichzeitig um 90 Grad in Flugrichtung gekippt und fungieren im Reiseflug als Riesenpropeller, die mit ihrem Schub dafür sorgen, dass an den Flügelartigen Auslegern, an deren Spitze sie sitzen, genügend Auftrieb für den Horizontalflug gemäß konventioneller Flugzeuge entsteht. Unter Beibehaltung voller Punktstart- und Landfähigkeit werden dabei die Fluggeschwindigkeits – und Reichweitenleistungen herkömmlicher Helikopter nahezu verdoppelt – eigentlich eine Art Quantensprung im Senkrechtstartergeschäft. Doch zu welchem Preis ! Tatsächlich werden die Konzeptschwächen des klassischen Helikopters nicht gelöst, sondern unter der Erfordernis extrem hoher Motorleistung und noch komplizierterer Mechanik ein unglaublich teurer Zwitter ohne grosses Stückzahlpotential erzeugt.Ultimately, neither the so-called 'convertiplanes' nor jet-powered or other solutions could prevail, only the extremely complicated and expensive, 2-rotor tilt rotor aircraft, which has finally reached production maturity after more than 20 years of development, promises a real, alternative concept to the dominant helicopter principle display. After a helicopter-like launch, the two rotors are simultaneously tilted 90 degrees in the direction of flight and act in cruise as a giant propeller, with their thrust ensure that the wing-like arms, at the top of which they sit enough lift for the horizontal flight according to conventional aircraft. While maintaining full point takeoff and land capability, the airspeed and range achievements of conventional helicopters are almost doubled - actually a kind of quantum leap in the whirlwind business. But at what price! In fact, the conceptual weaknesses of the classic helicopter are not solved, but created under the requirement of extremely high engine power and even more complicated mechanics an incredibly expensive hermaphrodite without large number of potential.

Kipprotorflugzeugschwächen sind im einzelnen:

1) Die Blattanstellung der Rotoren muss bei gleichzeitiger Schwenkbarkeit derselben um 90° gewährleistet werden, teure mechanische Meisterstücke, die bei jedem Kipprotorflugzeug jeweils zweifach zu bewundern sind und der extremen bewegten Massen wegen mit enormen Festigkeitsanforderungen verbunden sind.
2) Im Schwebeflug befinden sich auch beim Kipprotorflugzeug Zellenteile im Rotorabwind, wobei die Flügelflächen als waagerechte, nicht gerade strömungsgünstige Fluggerätebestandteile jetzt sogar im Bereich des Abwindes der extrem schnell drehenden Rotorblattspitzen liegen/von Ihnen überstrichen werden.
3) bei einem 2-rotorigen Fluggerät mit eigenem Antrieb an jedem Rotor muß zwischen den Rotoren eine Kraftübertragung/Transmission in Form einer Verbindungswelle eingerichtet werden, um beim Ausfall eines Motors weiterhin beide Rotoren antreiben zu können. Die große, dazu erforderliche Triebwerkskraft eines der einzelnen Motoren von einer Flügelspitze bis zur entgegengesetzten Flügelspitze und dann noch über dynamisch bewegte Winkelgetriebe bis zu einem Rotor zu übertragen stellt gewaltige Festigkeitsanforderungen an diese Transmission, was sie schwer, wirkungsgradmindernd und teuer macht.
4) Beim Kipprotorflugzeug überführen Untersetzungsgetriebe die hohe (Turbinen)-motordrehzahl auf eine langsamere, für – im Schwebeflug effektive – Rotoren großer Durchmesser notwendige, Drehzahl herab. Im schnellen Reiseflug wären dann jedoch schneller drehende, kleine Propeller effektiver und weniger stark untersetzende, wirkungsgrad reduzierende Getriebe vorteilhafter.
5) Aus den bereits angeführten Punkten resultieren dann schließlich enorme Motorleistungen als Voraussetzung für den sicheren Betrieb eines Kipprotorflugzeuges. Das erste serienreif entwickelte Kipprotorflugzeug beispielsweise, besitzt eine Motorleistung von 12.000 PS und kann maximal 30 Personen befördern. Diese Personenzahl transportiert ein konventioneller Helikopter mit lediglich einem Drittel dieser Motorleistung, ca. 4.000 PS, ein konventionelles Flächenflugzeug könnte demgegenüber mit 4.000 PS dann sogar nahezu 60 Personen zuladen und weit mit Ihnen fliegen.

Tiltrotor aircraft weaknesses are in detail:

1) The blade adjustment of the rotors must be ensured while pivoting the same by 90 °, expensive mechanical masterpieces, which are twice to admire each tiltrotor aircraft and the extreme moving masses are connected because of enormous strength requirements.
2) In the hovering flight, cell parts are also located in the rotor downwind, with the wing surfaces as horizontal, not exactly aerodynamic aircraft components now even in the area of the downwind of the extremely fast rotating rotor blade tips are covered / swept by you.
3) in a 2-rotor aircraft with its own drive on each rotor between the rotors a transmission / transmission in the form of a connecting shaft must be set to continue to drive both rotors in case of failure of a motor can. The large, required engine power of one of the individual motors from one wing tip to the opposite wing tip and then to transfer via dynamically moving angle gear to a rotor makes huge demands on strength of this transmission, which makes them heavy, efficiency-reducing and expensive.
4) In tiltrotor aircraft, reduction gears reduce the high (turbine) engine speed to a slower, for - in hovering effective - rotors large diameter necessary, speed down. In the fast cruising flight, however, faster, smaller propellers would be more effective and less powerful, efficiency-reducing transmissions more effective.
5) From the above-mentioned points then finally result in enormous engine performance as a prerequisite for the safe operation of a tiltrotor aircraft. For example, the first production-ready tiltrotor rotor has an engine output of 12,000 hp and can carry a maximum of 30 passengers. This number of people transported a conventional helicopter with only one third of this engine power, about 4,000 hp, a conventional aircraft surface could in contrast with 4,000 hp then even load nearly 60 people and fly far with you.

Diese Fakten sprechen für sich. Kipprotorflugzeuge als Helikopteralternative erfüllen nicht die Anforderungen an ein preislich tragbares, effizientes, senkrechtstart – und landefähiges Fluggerät. Kurz: zu kompliziert, zu stark motorrisiert, zu teuer im Betrieb.These Facts speak for yourself. Tiltrotor aircraft as a helicopter alternative do not meet the requirements for a reasonably priced, efficient, vertical take - off and landing aircraft. In short: too complicated, too motorized, too expensive in operation.

Die Erkenntnis, dass herkömmliche Drehflügler prinzipbedingt zu uneffektiv sind und Kipprotorflugzeuge keine Alternative bilden, weil sie viel zu kompliziert aufgebaut sind, hat in der Vergangenheit viele Konstrukteure animiert, Versionen von senkrechtstart – und landefähigen Fluggeräten zu kreieren, die vom Prinzip großer Hubrotoren abweichen und stattdessen eine konstruktiv leichter beherrschbare Vielzahl an kleinen Rotoren und Motoren nutzen, allerdings wiederum zu Lasten des Wirkungsgrades, mithin der Effizienz der Fluggeräte.The Realization that conventional rotorcraft inherently too ineffective and tiltrotor aircraft are no alternative form, because they are much too complicated, has in the In the past, many designers encouraged to create versions of vertical take - off and landing craft, the principle of big Hubrotoren differ and instead a structurally easier manageable Use variety of small rotors and motors, but again at the expense of the efficiency, and thus the efficiency of the aircraft.

Bekannte Vertreter dieser Spezies wären die Konstruktionen des Kanadiers Moller. Auch die israelische Firma Aero Design & Developement vertraut bei ihren Schwebeplattformen lieber auf das Redundanzprinzip mit vielen Motoren, anstatt eine wirklich effektive Synthese aus Schwebe – und Vortriebsbedingungen zu schaffen.Known Representatives of this species would be the constructions of the Canadian Moller. Also the Israeli company Aero Design & Developement relies on the redundancy principle in their floating platforms with a lot of engines, rather than a really effective synthesis out Levitation - and Propulsion conditions to create.

Bekannt sind auch Konstruktionen, die direkt den Abgasstrahl aus einer Treibstoffverbrennung nutzen, um zu schweben und strahlgelenkt Vorwärtszufliegen, bei den hierbei hohen Gasaustrittsgeschwindigkeiten und geringem Strahlquerschnitt allerdings mit vernichtenden ökonomichen/Effizienzergebnissen.Known are also designs that directly use the exhaust gas from a fuel combustion, to float and steered forward forwards, with the hereby high gas outlet velocities and low beam cross-section but with devastating economic / efficiency results.

Viele weitere Namen und die mit Ihnen verbundenen Entwürfe wie Moshier/Bulaga in Kalifornien oder Jay Carter in Texas mit seinem 2-Blatt-Rotor Helikopterflugzeug variieren bestenfalls bereits bekannte Systemauslegungen aufs neue, die jüngste Veröffentlichung auf diesem Gebiet der Revivals im Bereich Zwitter aus Helikopter und Flugzeug – aus dem aktuellen Jahr 2006 – kommt von der kleinen Firma Groen Brothers in Utah/USA die im Auftrag der amerikanischen Darpa ein Konzept untersucht, wie es ähnlich Rotodyne schon vor bald 50 Jahren verfolgt hat – ohne je damit reüssieren zu können. Ebenfalls in die Kategorie 'variiert und aufgewärmt' fällt das 2005 von Sikorsky angekündigte Projekt X2, ein Koaxialrotor-Helikopter, der im Vergleich zu einer Vorgängerstudie, die schon vor 40 Jahren in den USA flog, diesmal statt 2 Turbofans (S-72 der NASA) für den Vortrieb einen Schubpropeller nutzt:
– da ist es nicht erstaunlich wenn dem einen oder anderen hierzu das Sprichwort vom 'Fortschritt du bist eine Schnecke' in den Sinn kommt.Many other names and related designs such as Moshier / Bulaga in California or Jay Carter in Texas with its 2-bladed rotor helicopter aircraft at best vary already well-known system designs, the most recent release in this field of helicopter and helicopter hybrid revivals Aircraft - from the current year 2006 - comes from the small company Groen Brothers in Utah / USA, which investigated a concept on behalf of the American Darpa, as it did similar to Rotodyne nearly 50 years ago - without ever succeeding in it. Also included in the category 'varied and warmed up' is the Sikorsky 2005 project X2, a coaxial rotor helicopter that compares to a predecessor study that flew 40 years ago in the US, this time instead of 2 turbofans (S-72 NASA ) uses a push propeller for propulsion:
- it is not surprising that one or the other the saying of 'progress you are a snail' comes to mind.

Keine dieser vorgeschlagenen Systemauslegungen eröffnet eine Chance auf einen wirklichen Durchbruch zum effizienten, sicher schwebenden und mit großem Marktpotential ausgestatteten senkrechtstart – und landefähigen Fluggerät. Immerhin kann man dieser Vielzahl an nachteiligen Konstruktionsvarianten zum Thema senkrechtstart – und landefähiges Fluggerät entnehmen, dass die Verwendung eines großen Rotors als Schwebeflugbasis zwingend ist, weil er die effektivste Art der Energieumsetzung von Motorkraft in Hubleistung darstellt, und dass für den Reiseflug unbedingt das Ideal eines aerodynamisch gleitenden Flugzeugs vorzusehen ist, angetrieben von kleinen, schnellflugeffizienten Propellern, um nicht von vorneherein jede Chance zu verspielen, ein Ergebnis zu erzielen, das auch unter ökonomischen Gesichtspunkten bestehen kann. Da man sich des Weiteren beim Bau von senkrechtstart – und landefähigen Fluggeräten, wo jedes Gramm Gewicht zählt, keine gewichtsträchtigen Doppelauslegungen, z.B. separate Motoren für Auftriebs – und Vortriebserzeugung wie beim Negativbeispiel 'Konvertiplane' leisten kann, Konzepte wie doppelrotorige Kipprotorflugzeuge zu komplex und teuer sind, um breiten Marktzugang zu finden, muß ein Erfolg versprechendes Konzept mit großem Marktpotenial – wie beim klassischen Helikopter auch – mit nur einem Hubrotor und einem Antriebsmotor realisierbar sein. Eine solche Kombination aus einfachem Aufbau mit einem einzelnen, großflächigen Hubrotor für den Senkrechtstart und gleichzeitig flugzeugartig aerodynamischem Gleitvermögen im Reiseflugmodus mithilfe vorhandener Tragflächen, unterstützt von einem kleinen Schubpropeller als direktangreifende Vortriebskraft stellt eine interessante Studie einer Mini-Drohne Namens Cypher II der Firma Sikorsky aus dem Jahre 1999 dar. Das dabei angewandte Prinzip eines in die Tragfläche integrierten Hubrotors – aus Gründen der Drehmomentneutralität beim Cypher II als gegenläufiger Doppelrotor/Koaxialrotor ausgeführt, wird als sogenannte 'Fan in Wing'-Technologie bezeichnet und wurde in Form des Projekts Ryan XV 5B schon Anfangs der 60-er Jahre des vergangenen Jahrhunderts überprüft.None of these proposed system designs opens the door to a real breakthrough to the efficient, safely floating and highly marketable vertical launch and landing capable aircraft. After all, you can this variety of adverse Konstrukti On verticals for vertical take - off and landing craft, it can be seen that the use of a large rotor as a hover base is compelling because it is the most effective way to convert power from power to power, and cruising requires the ideal of an aerodynamic gliding aircraft small, fast-flying propellers, so as not to miss every chance of achieving a result that can also exist economically. Further, in the construction of vertical take - off and landing craft, where every gram of weight counts, one can not afford weighty dual layouts, such as separate engines for lift and propulsion, as in the negative example 'convertiplane', concepts such as double - rotor tiltrotor aircraft are too complex and expensive In order to find broad market access, a promising concept with great market potential - as with the classic helicopter - must be possible with only one lifting rotor and one drive motor. Such a combination of a simple construction with a single, large-scale lift rotor for vertical takeoff and simultaneously aerodynamic glide in cruising mode with the help of existing wings, supported by a small thrust propeller as a direct attacking propulsion force is an interesting study of a mini-drone called Cypher II Sikorsky from the The applied principle of a lifting rotor integrated in the wing - for reasons of torque neutrality with the Cypher II as counterrotating double rotor / coaxial rotor accomplished, is called as "fan in wing" technology and became in the form of the project Ryan XV 5B already Reviewed at the beginning of the 60s of the last century.

Damals allerdings mit 2 Rotoren, in jeder Tragfläche einer, angetrieben von einer Strahlturbine, die den Antrieb der Hubrotoren im Schwebeflug sowie den Vortrieb im horizontalen Reiseflug bereitstellte, mit dann geschlossenen Hub-Fan-Schächten in den Tragflächen. Zum Erfolg führten diese Untersuchungen der 'Fan in Wing' Technologie damals nicht, die kleinen Hub-Fan Durchmesser boten keinen Ansatz für unter Effizienzaspekten akzeptable – und eventuell zukünftig unter Alltagsbedingungen einsetzbare Schwebeflugleistungen. Bei der aktuellen 'Fan in Wing' Studie von Sikorsky garantiert die Verwendung des einzelnen, zentralen Hubfans mit einem im Verhältnis relativ großen Durchmesser in Kombination mit einem Schubpropeller kleinen Querschnitts dagegen sehr gute Schwebeflugleistungen und effiziente Vortriebsgenerierung. Leider ist das hier angewandte 'Fan in Wing' Konzept nur halbherzig umgesetzt, das Fluggerät hat zwar Tragflächen, der Hubrotor bleibt aber auch im Reiseflugmodus aktiv, ein ausschließlich aerodynamisch basiertes, flugzeugähnliches Gleiten im Reiseflugmodus, mit dann verschlossenem Hub-Fan-Schacht wie im Ryan-Muster vor 45 Jahren ist hier nicht vorgesehen. Grosse Effizienzpotentiale gehen somit einfach verloren.Back then however with 2 rotors, in each wing one, driven by a jet turbine, which drives the Hubrotoren in hover and provided the propulsion in horizontal cruising, with then closed Hub fan shafts in the Wings. Led to success these investigations of the 'fan in Wing's technology Not at that time, the small Hub fan diameter offered no approach for under Efficiency aspects acceptable - and possibly future hovering services that can be used under everyday conditions. at the current 'fan in Wing's study from Sikorsky guarantees the use of the individual, central Hubfans with a relative relatively large Diameter in combination with a thrust propeller of small cross-section very good hover performance and efficient propulsion generation. Unfortunately, this is applied 'fan in Wing 'concept only half-heartedly implemented, the aircraft has wings, the Hubrotor remains active in cruising mode, a purely aerodynamic based, aircraft-like Glide in cruising mode, with then closed Hub fan shaft like the Ryan pattern 45 years ago is not planned here. Great efficiency potential So they are just lost.

Des Weiteren bedarf der beim Cypher II eingesetzte Koaxialrotor einer mechanisch komplexen Rotoransteuerung – im Resultat wartungsintensive und unter dem Gedanken eines potentiellen Alltagseinsatzes eher ungeeignet/zu vermeien, weil letztendlich kostenträchtig. Andere Hubfan-Steuerungsstrategien, wie z.B. bei einer Studie der britischen BAE-Systems unter der Projektbezeichnung Organic Air Vehicle II zu sehen, wo der Abwind kanalisiert und dann direkt strahlgelenkt wird, sind mechanisch weniger ambitiös und deshalb vorzuziehen.Of Further required for the Cypher II coaxial rotor one mechanically complex rotor control - in the result maintenance-intensive and under the idea of a potential everyday use rather unsuitable / too Avoid, because ultimately costly. Other Hubfan Control Strategies, such as. in a study of the British BAE system under the project name Organic Air Vehicle II to see where the downwash channeled and then Direct beam steering are mechanically less ambitious and therefore preferable.

In Hinsicht auf die Konzeption eines praktikablen senkrechtstart – und landefähigen Fluggerätes ist es einfach enorm wichtig, dass eine zentral im Gerät positionierte Motorleistung nicht über mechanisch aufwendige, Leistung mindernde und gleichzeitig Kosten treibende, wartungsintensive Rotorkonstruktionen in Auftrieb – und Vortriebskraft umgesetzt werden muss – wie z.B. beim Helikopter mit zyklischer Einzelblattansteuerung oder beim Kipprotorflugzeug mit kompletter 90° Rotorkopfschwenkung.In Regard to the conception of a practicable vertical take - off and landing aircraft It just enormously important that a centrally positioned in the device Engine power is not over mechanically complex, performance-reducing and at the same time costs driving, maintenance - intensive rotor constructions in buoyancy and propulsive power must be implemented - like e.g. in helicopters with cyclic single blade control or on tiltrotor aircraft with complete 90 ° rotor head swing.

Aufgabe müsste es also sein, ein senkrechtstart – und landefähiges Fluggerät auf 'Fan in Wing' – Basis mit zentralem, großem Hubfan für den Schwebeflugmodus zu entwickeln, das den Vortrieb im horizontalen Reiseflugmodus allein mit einer Schubpropelleranordnung bestreitet – wobei in diesem Flugzustand der Hubfan-Schacht abgedeckt wird und die dabei entstehende homogene Tragfläche als exklusiver Auftriebsliferant auftritt – dessen Flugsteuerung in allen Flugzuständen dabei auf Basis einfacher Mechaniklösungen wie z.B. simplen Flächen – und Strahlrudern sowie lediglich kollektiv battangesteuerten Rotoren und Propeller erfolgt, das also sehr preiswert zu erstellen und einfach zu bedienen ist und dennoch präzise Schwebeflugkontrolle und insbesondere grosse Reiseflugeffizienz garantiert.task should that is, a vertical take - off and landing craft on a fan - in - wing basis with a central, large lifting fan for the Hover mode to develop the propulsion in the horizontal Cruise mode alone with a pusher propeller arrangement denies - in this flight condition the Hubfan shaft is covered and the resulting homogeneous wing than exclusive buoyancy promoter occurs - its flight control in all flight conditions while based on simple mechanical solutions such. simple surface and jet rows as well as collectively battangesteuerte rotors and propellers done, so that is very inexpensive to create and easy to use is and yet precise Hover control and especially large cruise efficiency guaranteed.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein senkrechtstart – und landefähiges Fluggerät auf 'Fan in Wing' – Basis gemäß den beiliegenden Ansprüchen 1–34.These Task is solved through a vertical start - and country capable aircraft on a fan in wing basis according to the attached claims 1-34.

Das neuheitliche, senkrechtstart – und landefähige Fluggerät gemäß der Erfindung nach den Ansprüchen 1–34 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass für die 3 – Achs-Schwebeflugkontrolle die konstruktiv getrennt vorgesehenen Dynamikelemente, die für Auftriebserzeugung und Vorriebserzeugung zuständig sind, zusammenarbeiten. Dabei übernimmt die Vortriebspropelleranordnung, die 2 gegenläufige, jeweils unabhängig voneinander ansteuerbare Propeller umfasst, mithilfe einer gemeinsamen Propelleranordnung die Bereitstellung der Kräfte, die für die Lageänderung um die Quer – und Hochachse gebraucht werden. Die beiden Propeller erzeugen dazu im Schwebeflugzustand Schub gegeneinander, der vordere Propeller mit positiver Blattanstellung Vorwärtsschub, der hintere Propeller mit negativer Blattanstellung Rückwärtsschub. Das Druckpotential, das dabei zwischen den beiden Propellern, innerhalb der gemeinsamen Propellerummantelung aufgebaut wird, kann sich nur über Öffnungen in dieser Propellerummantelung in Form von abfließender Luft entspannen. Eine Steuerung dieses Luftabflusses über gezieltes Verschließen von einzelnen Öffnungen führt zum Aufbau einer Schubkraft nach dem Rückstoßprinzip, was durch die Schwerpunktentfernung der Schubpropeller zwangsläufig in einem erheblichen, gewünschten Moment resultiert, je nach Schubaustrittsöffnung um die Quer – oder Hochachse. Die erforderliche Kraft zur Lageänderung um die Längsachse steuert dann der mechanisch einfach aufgebaute, zentrale Hubfan mit seinen beiden gegenläufigen, lediglich kollektiv blattverstellbaren Rotoren bei. Dessen Abwindströmung wird dabei durch nachgeordnete Strahlruder auf jeweils einer Seite – entsprechend der Rollabsicht – abgelenkt, was als Resultat eine Änderung in der Auftriebsverteilung nach sich zieht – zum gewünschten Effekt führt – womit schließlich die Fähigkeit zur 3-Achs-Schwebeflugkontrolle komplettiert wäre.The novel vertical take - off and landing aircraft according to the invention according to claims 1-34 is characterized in particular by the fact that for the 3 - axis hover control the constructionally separately provided dynamic elements, which are responsible for lift generation and generation of prestress, work together. In this case, assumes the propulsion propeller arrangement, the two opposite, each independently controllable propellers comprises, by means of a common propeller arrangement, the provision of the forces needed for the change of position about the transverse and vertical axes. The two propellers generate in the hovering state thrust against each other, the front propeller with positive blade advance forward thrust, the rear propeller with negative blade position reverse thrust. The pressure potential, which is built up between the two propellers, within the common propeller jacket, can only relax through openings in this propeller jacket in the form of outflowing air. Controlling this airflow through selective closing of individual openings leads to the development of a thrust force according to the recoil principle, which inevitably results in a considerable, desired moment due to the center of gravity distance of the thrust propellers, depending on the thrust outlet around the transverse or vertical axis. The required force to change the position about the longitudinal axis then controls the mechanically simple design, central Hubfan with its two opposing, only collectively blade-adjustable rotors. Its Abwindströmung is thereby deflected by downstream thrusters on one side - according to the intent to roll - resulting in a change in the buoyancy distribution as a result - leads to the desired effect - which would eventually complement the ability to 3-axis hover control.

Ein besonderer Vorteil der Auslegung des neuheitlichen Fluggerätes nach den Ansprüchen 1–34 ist die Möglichkeit, die Propelleranordnung gleichermaßen für die Schwebeflugkontrolle wie auch für den Antrieb im Horizontalreiseflug verwenden zu können. Die Wahrnehmung dieser Doppelfunktion ermöglicht Gewichtseinsparungen und hat damit direkte, effizienzsteigernde Auswirkungen. Im Reiseflug erzeugen die 2 Propeller der Propelleranordnung infolge ihrer Gegenläufigkeit äußerst effektiv Vorwärtsschub, wobei sie beide positiv angestellt sind. Auch Rückwärtsflug ist möglich, mit dann bei beiden negativ angestellten Propellerblättern. In diesen Horizontalflugzuständen, dem Vorwärts – und dem Rückwärtsflug, sind die Öffnungen der gemeinsamen Propellerummantelung dabei vollkommen geschlossen, um die von den Propellern beschleunigte Luft vollständig in die gewünschte Schubrichtung zu lenken. Gewöhnliche, den Propellern nachgeschaltete Höhen – und Seitenruder übernehmen in diesen Flugphasen die Steuerung um die Quer – und Hochachse.One particular advantage of the design of the novel aircraft after to claims 1-34 the possibility, the propeller arrangement equally for hover control as well as for the To be able to use the drive in horizontal cruising. The perception of this Double function allows Weight savings and thus has direct, efficiency-enhancing Effects. In cruising, the 2 propellers generate the propeller assembly Extremely effective due to their contrariness Forward thrust, both being positive. Even backward flight is possible with then with both negatively employed propeller blades. In these horizontal flight conditions, the Forward - and the Backward flight, are the openings the common Propellerummantelung completely closed to the accelerated by the propellers air completely in the desired direction of thrust to steer. ordinary, take the elevators and rudders downstream of the propellers in these flight phases the control around the transverse and vertical axis.

In der Transitionsphase, z.B. vom Schwebe in den Horizontalflug ergibt sich durch ein stets gekoppelt stattfindendes Ansteuern von Propellerummantelungs-Öffnungen sowie nachgeschaltetem Höhen – und Seitenruder ein weicher Über-Gang von Schwebeflugsteuerung mittels Schubvektor zu aerodynamischer Rudersteuerung mittels Strömungsablenkung.In the transition phase, e.g. from levitation into horizontal flight results characterized by an always coupled driving a propeller jacket openings and downstream Elevator and rudder a soft over-gear of hover control by means of thrust vector to aerodynamic rudder control by means of flow deflection.

Dem obigen Beispiel, einer Transitionsphase vom Schwebeflug in den Horizontalflug, entspricht im einzelnen folgender technischer Ablauf im Bereich Schubpropelleranordnung:

1) Schwebeflug; vorderer Verstellpropeller positiv angestellt hinterer Verstellpropeller negativ angestellt hohes Druckpotential in der gemeinsamen Ummantelung Steuerung komplett über Öffnungsabdeckung in der Propellerummantelung/Rückstossprinzip gleichzeitig damit gekoppelte Bewegung von Höhen – und Seitenruder, mangels anliegender Strömung jedoch wirkungslos
2) Schwebeflug – langsamer Vorwärtsflug; vorderer Verstellpropeller positiv angestellt hinterer Verstellpropeller neutral gestellt Steuerwirkung wird zum Teil über Öffnungsabdeckung der Propellerummantelungsöffnungen erreicht, jedoch mangels hohem Druckpotential nur mit eingeschränkter Wirkung → → Fortsetzung Ablauf Schema/Punkt 2): Durch den neutral gestellten, hinteren Propeller hindurch wird jedoch bereits vom vorderen Propeller beschleunigte Luft hindurchgedrückt, die als Strömung über die Ruderflächen von Höhen – und Seitenruder fließt und ergänzende Steuerwirkung entfaltet
3) Vorwärtsflug – schneller Horizontalflug; vorderer Verstellpropeller positiv angestellt hinterer Verstellpropeller positiv angestellt Öffnungen der gemeinsamen Propellerummantelung vollständig geschlossen, keine Steuerungsbeiträge mehr durch Rückstossprinzip/Schubvektor. Volle Propellerschubleistung beider Propeller in Flugrichtung, hohe Überströmgeschwindigkeit der Ruder, starke Ruderwirkung auch bereits bei niedrigen Fluggeschwindigkeiten

The above example, a transition phase from hover to horizontal flight, corresponds in detail to the following technical procedure in the area of thrust propeller arrangement:

1) Hovering; front variable pitch propeller positively turned rear variable pitch propeller negative engaged high pressure potential in the common casing control completely over opening cover in the propeller casing / Rückstossprinzip at the same time coupled so coupled movement of elevator and rudder, however ineffective due to lack of flow
2) Hover - slow forward flight; Control power is achieved in part by opening coverage of the propeller shroud openings, but due to lack of high pressure potential only with limited effect → → Continued procedure diagram / point 2): Through the neutral, rear propeller is however already from the front propeller pushed through accelerated air, which flows as a flow over the rudder surfaces of elevator and rudder and unfolds complementary control effect
3) forward flight - fast level flight; front variable pitch propeller positively operated rear variable pitch propeller positively positioned Openings of the common propeller jacket completely closed, no additional control contributions due to backflow principle / thrust vector. Full propeller thrust of both propellers in the direction of flight, high overflow speed of the rudders, strong rudder effect even at low airspeeds

Selbstverständlich lässt sich auch ohne jegliche Änderung der Schwebeflug-Grundkonfiguration im Propellerbereich (vorderer Verstellpropeller positiv angestellt, hinterer Verstellpropeller negativ angestellt) eine Hoveringbewegung des neuartigen Fluggerätes über Grund erreichen, die sehr der Bewegung konventioneller Helikopter ähnelt. So kann z.B. Vorwärtsschweben allein durch anheben des Hecks (Schubvektor) und leichte Anstellwinkelerhöhung der Hub-Rotorblätter des zentralen Hubfans erreicht werden/sozusagen schräg stellen und Schub geben.Of course you can even without any change the hover basic configuration in the Propeller area (front variable pitch propeller set positive, rear variable pitch propeller turned negative) a hovering motion of the novel aircraft over ground reach, which is very similar to the movement of conventional helicopters. So can e.g. forward hover only by raising the stern (thrust vector) and slight increase in pitch of the hub rotor blades of the central Hubfans be achieved / so to speak oblique and give thrust.

Im normalen Alltagseinsatz dürfte jedoch der langsame Übergang vom Schwebeflug in den Reiseflug, mit einer deutlich gestaffelt wahrnehmbaren Transitionsphase, in der die Blattanstellungen in der Propelleranordnung schrittweise verändert werden, eher ungewöhnlich sein. Tatsächlich kann davon, dass z.B. bei einem Senkrechtstart nach Erreichen einer Schwebeflughöhe, die sicheren Bodenabstand in Form von genügend Reaktionszeit im Falle unvorhergesehener Situationen beinhaltet, der Wechsel der Einstellung der beiden Verstellpropeller Zueinander, von 'gegeneinander Schub erzeugend' auf 'gemeinsam Vorwärtsschub erzeugend' innerhalb von Sekundenbruchteilen erfolgt. Der Wechsel von 'Schwebeflugsteuerung mittels Schubvektorsteuerung' zur 'aerodynamischen Rudersteuerung' ist nahezu unmittelbar, aufgrund der im Propellerschubbereich angeordneten Ruder liegt auch im selben Moment, in dem die Umstellung stattgefunden hat, sofort volle Ruderwirkung vor.In normal everyday use, however, the slow transition from hover to cruising, with a distinctly gradual perceptible transitional phase in which the blade pitches in the propeller array are gradually being changed, is likely to be unusual. Actually it can be that, for example, in a vertical start after reaching a hover altitude, which includes safe ground clearance in the form of sufficient reaction time in the event of unforeseen situations, the change of adjustment of the two pitch propellers to each other, from 'against each other thrust generating' on 'jointly forward thrust generating' within fractions of a second. The change from 'hover control by thrust vector control' to the 'aerodynamic rudder control' is almost immediate, due to the rudder located in the propeller thrust area is at the same moment in which the conversion has taken place, immediately full rudder effect.

Auch bei einer Senkrechtlandung ist anzunehmen, dass z.B. Abbremsphasen aus dem Reiseflug mittels Einstellung von Schubumkehr/Rückwärtsflugeinstellung der Propelleranordnung eingeleitet wird, wobei das Erreichen dieser Einstellung – ebenso wie die sich dann daran anschließende Einstellung der Schwebefluggrundkonstellation – üblicherweise in Sekundenbruchteilen vorgenommen werden. Diese Transformation dürfte vom Fluggeräteinsassen dabei nicht bewusst und in ihrer Zustandsänderungsabfolge als Sinneseindruck wahrnehmbar durchlaufen werden. Für ihn als Gefühl diagnostizierbar, bleiben allein die sich fliessend verändernden Beschleunigungsbeaufschlagungen – als die üblichen, flugtypischen Begleiterscheinungen.Also in the case of a vertical landing, it is to be assumed that e.g. deceleration phases from cruising by setting thrust reversing / reverse flight adjustment the propeller assembly is initiated, reaching this Attitude - as well like the subsequent adjustment of the hovering ground constellation - usually be made in fractions of a second. This transformation might from the aircraft occupants not aware of this and in their change of state sequence as sensory impression be traced perceptibly. For him to be diagnosed as a feeling, remain alone the ever-changing acceleration charges - as the usual, flight-typical side effects.

Während also die Propelleranordnung des neuartigen Fluggerätes nach den Ansprüchen 1–34 immer aktiv ist und in jeder Flugphase vitale Funktionen wahrnimmt, lässt sich Aufgrund einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung besagten Fluggerätes auf die Auftriebserzeugung mittels Fan-Hubrotor im schnellen Reiseflug verzichten. Die Flugzeugähnliche Grundkonzeption des neuartigen Fluggerätes, das über eine große Tragfläche verfügt – in deren Mittelstück, im Bereich der größten Profildicke, der Hub-Fan integriert ist, der sich für den Reiseflug dabei komplett abdecken lässt – erlaubt im Resultat durch die dabei gegebene gute Flügelaerodynamik einen Flug allein basierend auf Flügelauftriebskräften. Da die Abdeckelemente die Hub-Fan Öffnung nur im Reiseflugmodus abdecken sollen, bei einem Senkrechtstart oder einer Senkrechtlandung die Hubfan-Öffnung hingegen vollkommen freiliegen muss, werden sie – auf Führungsschienen laufend und von Spindelantrieben bewegt – für diese Schwebeflugphasen auf Lagerungspositionen auf der Flügeloberfläche gefahren. Als Stückelung der Abdeckelemente bietet sich bei dieser Ausgangssituation – einer Tragflächengeometrie ähnlich der eines Nurflüglers, mit sehr großer Flügeltiefe sowie einer, ebenfalls als Lagerfläche nutzbaren, zentral gelegenen, grossflächigen Hubfan-Nabe – die Vierteilung an. Dabei ergeben sich dann drei vordere und ein hinteres Abdeckelement, wobei im Modus 'geöffneter Hubfan' das mittlere der vorderen drei Abdeckelemente dann über der Hubfan-Nabe gelagert werden kann. Das vordere linke und das vordere rechte Abdeckelement lassen sich in Richtung Außenflügel versetzen, das grossflächige hintere Abdeckelement findet in der Tiefe des Flügels ausreichend Ablagefläche. Mit dieser Art der Aufteilung lassen sich die Abdeckelemente auf der Flügeloberfläche konturkonform-eingebunden verstauen, ohne Flügelüberhänge zu verursachen oder Klappenbereiche des Flügels zu überdecken.So while the propeller assembly of the novel aircraft according to claims 1-34 always is active and perceives vital functions in each flight phase, can be Due to a particularly advantageous embodiment said aircraft on the lift generation by means of fan lifting rotor in fast cruising flight without. The plane-like ones Basic concept of the new aircraft, which has a large wing - in which Centerpiece, in the area of the largest profile thickness, The hub fan is integrated, which is complete for the cruise cover - allowed in the result by the thereby given good wing aerodynamics a flight alone based on wing buoyancy forces. There the cover elements the hub fan opening only in cruise mode, in a vertical takeoff or a vertical landing, the hub fan opening, however, completely they have to be exposed guide rails moving and moved by spindle drives - for these Schwebeflugphasen on Storage positions moved on the wing surface. As a denomination The cover provides itself in this situation - a Wing geometry similar to a flying wing, with very big chord and one, also usable as a storage area, centrally located, large areas Hub fan hub - the Fourth Division. This results in three front and one rear Cover element, wherein in the mode 'open Hubfan' the middle of front three cover then stored over Hubfan hub can be. The front left and front right cover elements can be moved in the direction of the outer wing, the large area Rear cover finds in the depth of the wing sufficient shelf space. With this type of division can be the cover on the Wing surface contour-integrated stow without causing wing overhangs or flap areas of the wing to cover.

Während im Schwebeflug- bei vollkommen frei gelegtem Hubfan-Schacht, – der Hubfan naturgemäß ausschließlicher Auftriebsliferant ist, stellt sich bereits in der Transitionsphase, dem Übergang zum Reiseflug, ein Auftriebsbeitrag aus der aerodynamischen Anströmung der großen Flügelbereiche links und rechts des Hubfan-Schachts ein. Dieser Zustand des gemischten Auftriebs aus beiden Quellen wird dann bei zunehmender Reisegeschwindigkeit durch das synchronisiert erfolgende Verschieben der Abdeckelemente über den Hubfan-Schacht rasch in einen rein auf aerodynamischem Flügelauftrieb beruhenden Flugzustand überführt. Dabei wird die zunehmende Auftriebsminderung des Hubrotors infolge wachsender Überdeckung mit den Abdeckelementen im gleichen Maße durch einen Zugewinn an Auftrieb infolge Flächenzuwachs und Widerstandsminimierung am Flügel kompensiert. Bei komplett geschlossener Flügeloberfläche im dann schnellen Reiseflug, mit alleinigem Auftriebsliferant 'aerodynamisch angeströmter Flügel' kann dann der nunmehr unwirksam gewordene Hubfan abgestellt werden, d.h. mittels einer Kupplung vom Kraftfluss getrennt werden. Dadurch lässt sich einerseits ein erheblicher Minderverbrauch an Kraftstoff erzielen, gleichzeitig fließt dadurch im Reiseflugmodus das volle Kraftkontingent der Kraftquelle in die Propelleranordnung, was eine hohe Leistung derselben und damit eine hohe Reisegschwindigkeit des neuartigen Fluggerätes im Horizontalflug zur Folge hat. Die Steuerung um die Längsachse erfolgt im Flächen-Flug-Zustand ohne Hubrotorbeitrag mit konventionellen Querrudern, die einfacherweise immer angesteuert werden, die somit also auch im Schwebeflugzustand – in dem sie unwirksam sind – mitbewegt werden. Die Strahlruder, angebracht in Längsrichtung an der Unterseite des Hubfanschachts, werden im Reiseflugmodus eingeklappt und überdecken dabei die Öffnung des Hubfan-Schachts. Bei Einsatz einer üppiger Zahl von Strahlrudern lässt sich dann in deren eingeklapptem Zustand der ganze Öffnungsbereich von unten deckeln, notwendig ist dies allerdings nicht, da eine Tragfläche auch ohne Unterbeplankung gute Flugeigenschaften besitzt. Ausreichend sind daher ein einziges Strahlruder auf jeder Seite, dadurch ergeben sich auch geringere Komplexität und weniger Gewicht, im Endeffekt also eine Kosteneinsparung.While in the Hovering with completely exposed Hubfan shaft, - the Hubfan naturally exclusive Buoyant supplier, is already in the transition phase, the transition for cruising, a buoyancy contribution from the aerodynamic flow of huge wing areas left and right of the Hubfan shaft. This state of mixed Buoyancy from both sources then increases with increasing cruising speed by the synchronized shifting of the cover elements over the Hubfan shaft quickly into a purely on aerodynamic wing lift based flight condition. there is the increasing lift reduction of the Hubrotors due to increasing coverage with the cover to the same extent by a gain Buoyancy due to increase in area and minimizing drag on the wing compensated. With completely closed wing surface in the then fast cruise, with sole buoyancy promoter 'aerodynamic within streaming Wing 'can then now Hubfan become ineffective, i. e. by means of a Coupling to be separated from the power flow. This can be done on the one hand achieve a significant under-consumption of fuel, flows simultaneously thereby in cruising mode the full power contingent of the power source in the propeller assembly, giving a high performance of the same and so that a high cruising speed of the new aircraft in horizontal flight entails. The control of the longitudinal axis takes place in the surface flight state without Hubrotorbeitrag with conventional ailerons that are simply always driven be, therefore, so also in the hovering - in the they are ineffective - moved become. The thrusters, mounted in the longitudinal direction at the bottom of Hubfanschachts, are folded in cruise mode and cover while the opening Hubfan shaft. When using a large number of jet thrusters let yourself then in the folded state, cover the entire opening area from below, However, this is not necessary, as a wing too has good flight characteristics without Unterbeplankung. Sufficient are therefore a single thruster on each side, thus resulting also lower complexity and less weight, so in the end a cost saving.

Beim Vorhandensein von gewöhnlichen Start – und Landebahnen für Flächenflugzeuge kann aufgrund der Flugzeugkonfiguration, die das neuheitliche Fluggerät nach Anspruch 1–34 im Reiseflugmodus bietet, natürlich auch gänzlich auf einen senkrechten Start und/eine senkrechte Landung verzichtet werden. Es bietet sich dann der Vorteil, das erfindungsgemäße Fluggerät, nach Art konventioneller Flächenflugzeuge, starten und landen zu lassen und ein Startgewicht zu bewältigen, das im Senkrechtstart mit Hubrotoren nicht zu heben wäre. Mit der Möglichkeit des Einsatzprofils vergleichbar dem eines konventionellen Flugzeugs schließt sich dann die Effizienzlücke, die bisher im Betrieb der beiden Fluggerätekategorien Flugzeug und Helikopter als unüberbrückbar galt.In the presence of ordinary start Airplanes for surface aircraft may of course be completely dispensed with a vertical take-off and / or a vertical landing due to the aircraft configuration, which provides the novel aircraft according to claim 1-34 in cruising mode. It then offers the advantage of the aircraft according to the invention, in the manner of conventional surface aircraft, take off and land and manage a takeoff weight that would not be possible to lift in a vertical takeoff with lifting rotors. With the possibility of deployment profile comparable to that of a conventional aircraft then closes the efficiency gap, which was previously regarded as unbridgeable in the operation of the two aircraft categories aircraft and helicopters.

Neben den bisher beschriebenen Vorteilen, die sich direkt aus der neuartigen Flugsteuerung und des daraus resultierenden Flugverhaltens des erfindungsgemäßen Fluggerätes nach den Ansprüchen 1–34 ergeben, stellen sich zudem folgende weiteren Vorteile als kennzeichnende Merkmale ein:
Die insbesondere bei Senkrechtstart – und Landung notwendige hohe Motorkraft wird nicht durch einen z.B. beim herkömmlichen Helikopterkonzept notwendigen Drehmomentausgleich teilkonsumiert. Die beiden gegenläufigen Hub-Rotoren des zentralen Hubfans des erfindungsgemäßen Fluggerätes sind zusammengenommen in ihrer Drehmomentbilanz aufkommensneutral. Dadurch muss als Zusatzleistung in den Schwebephasen lediglich der Antrieb der Propelleranordnung für die Manoevrierung um die Hoch – und Querachse erbracht werden. Somit kann der Aderlass von ständig bis zu 8% der Leistung für den Drehmomentausgleich, wie vom herkömmlichen Helikopter gewohnt, unterbleiben. Auch was den Punkt 'Beaufschlagung von Zellenteilen mit Rotorabwind 'anbelangt, bietet die Auslegung des neuartigen, senkrechtstart – und landefähigen Fluggerätes in 'Fan in Wing' – Konfiguration gemäß der Erfindung besondere Vorteile. So liegen z.B. nicht, wie beim Kipprotorkonzept, weite Tragflächenbereiche, also grosse waagerechte Flächen im schnellen Rotorabwind. Im Abwindstrom des erfindungsgemäßen Fluggerätes liegt, wie beim Helikopter auch, allein der Rumpf – dazu kommen noch einige dünne Durchstrebungen wie Holme und Führungsschienen, die aber nicht von großem Belang sind. Zudem finden diese Verluste durch Rotorabwindanströmung nur in der Schwebeflugphase an, während sie z.B. beim Helikopterkonzept über die gesamte Flugspanne auflaufen. Während des Reisefluges dann – ganz ohne jeden Rotorabwind -erzielt das erfindungsgemäße Fluggerät Widerstandswerte wie bekannt ökonomische, herkömmliche Flächenflugzeuge. Da der Reiseflug den mit Abstand umfänglichsten Teil eines typischen Fluges der Erfindung gemäß den Ansprüchen 1–34 ausmacht, dürfen bestechende Reichweitenleistungen erwartet werden.In addition to the advantages described so far, resulting directly from the novel flight control and the resulting flight behavior of the aircraft according to the invention according to claims 1-34, also provide the following further advantages as characteristic features:
The high engine power required in particular for vertical takeoff and landing is not partially consumed by a torque compensation necessary, for example, in the case of the conventional helicopter concept. The two counter-rotating hub rotors of the central Hubfans of the aircraft according to the invention taken together are neutral in their torque balance. As a result, only the drive of the propeller arrangement for the maneuvering around the vertical and transverse axes has to be provided as additional power in the hover phases. Thus, the bloodletting of constantly up to 8% of the power for the torque compensation, as usual from conventional helicopters, omitted. As far as the point 'loading of cell parts with rotor downwash' is concerned, the design of the novel vertical launch and landing aircraft in fan-in-wing configuration according to the invention offers particular advantages. For example, there are not, as in the Kipprotorkonzept, wide wing areas, ie large horizontal surfaces in the fast rotor downwind. In the downdraft of the aircraft according to the invention is, as in helicopters, alone the hull - to come some thin struts such as bars and guide rails, but are not of great concern. In addition, these losses due to rotor windfall flow only in the hovering phase, while they accumulate, for example, in the helicopter concept over the entire flight span. During cruising then - without any rotor downwind - the aircraft according to the invention achieves resistance values as known economical, conventional surface aircraft. Since cruising flight constitutes by far the most extensive part of a typical flight of the invention according to claims 1-34, impressive range performances may be expected.

Ein weiterer Vorteil besteht des weiteren darin, dass die Auslegung der Dynamikkomponenten des neuartigen Fluggerätes – also die Positionierung einer zentralen Kraftquelle im Rumpf sowie deren Kraftübertragung an einen Hubrotor einerseits und die Propelleranordnung im Rumpfheck andererseits – eine grosse Komonalität zum herkömmlichen Helikopterantriebssektor aufweist. Die Konstruktion des erfindungsgemäßen Fluggerätes ist somit eng angelehnt an die marktbeherrschende Senkrechtstartertechnologie mit guten Chancen auf einen erleichterten Zugang zur hier ausgeprägten Infrastruktur. Vorteilhaft ist außerdem, dass die zentrale Kraftquelle im Rumpf aus nur einem Motor bestehen kann, aus Redundanzgründen aber auch 2 oder mehr Motoren einsetzbar sind. Besteht die Kraftquelle aus dem Einbau von 2 Gasturbinen, treiben diese über eine gemeinsamen Welle zum Rumpfheck hin via Umsetzungsgetriebe die Pro-Pelleranordnung an, an ihrer entgegengesetzten Seite erfolgt die Kraftübertragung – mit zwischengeschalteter Kupplung – über Winkelgetriebe an den Hub-Fan Ganz besonders vorteilhaft tritt bei dem erfindungsgemäßen Fluggerät dessen Zentral positionierte Kraftquelle insbesondere dann in Erscheinung, wenn es die Situation eines Motorausfalls eintritt. Bei Ausführungsformen mit 2 Motoren, die selbst bei Ausfall eines Motors weiterhin flugfähig bleiben, muß die dann notwendige Maximalkraft des verbleibenden Motors nur über relativ kurze Transmissionsdistanz und wenig wirkungsgradreduzierend übertragen werden – ganz im Gegenteil zum bekannten Negativbeispiel Kipprotorflugzeug mit seinen Wingtipmotoren. Auslegungsseitig ergibt sich hierdurch die Möglichkeit, von vorneherein geringere Leistungsreserven vorhalten zu müssen und damit die Installation kleinerer und verbrauchsärmerer Triebwerke vorsehen zu können.One Another advantage is that the design the dynamic components of the new aircraft - so the positioning of a central power source in the fuselage and their power transmission to a lifting rotor on the one hand and the propeller arrangement in the fuselage tail on the other - a big one Komonalität to the conventional Helicopter propulsion sector has. The construction of the aircraft according to the invention is thus closely based on the dominant vertical starter technology with good chances of facilitating access to the infrastructure It is also advantageous that the central source of power in the fuselage consist of only one engine can, for redundancy reasons but also 2 or more motors can be used. Consists of the power source from the installation of 2 gas turbines, drive them over a common shaft to the fuselage tail via conversion gearbox the Pro-Pelleranordnung, at their opposite Side is the power transmission - with intermediate Clutch - via angular gear to the hub fan Ganz Particularly advantageous occurs in the aircraft according to the invention whose central positioned power source especially in appearance when it occurs the situation of a motor failure. In embodiments with 2 motors that remain able to fly even if one engine fails, must the then necessary maximum force of the remaining engine only over relatively short Transmittance distance and low efficiency-reducing transferred be - whole in contrast to the known negative example tiltrotor aircraft with his Wingtip engines. On the design side, this results in the Possibility, from the beginning to have to reserve lower power reserves and thus provide for the installation of smaller and more fuel-efficient engines to be able to.

Ein weiteren Vorteil des erfindungsgemäßen Fluggerätes gemäß den Ansprüchen 1–34 ist dessen Rotordimension. Resultierend aus der Konzeption des Fluggerätes als 'Fan in Wing'-Muster ergibt sich konstruktionsbedingt das Gebot eines minimierter Hubrotordurchmesser – mit dem Ergebnis einer entsprechend relativ kleiner Rotorkreisfläche, zieht man als Vergleich die bekannten Muster Helikopter und Kipprotorflugzeug heran. Dennoch kann die notwendige Hubleistung vom Hub-Fan des erfindungsgemäßen Fluggerätes, der ja als gegenläufiger Doppelrotor ausgelegt ist, problemlos und gleichzeitig mit gutem Wirkungsgrad zur Verfügung gestellt werden, da er:

1. Aufgrung seines einfachen mechanischen Aufbaus mit der Anforderung an lediglich kollektive blattverstellmöglichkeit mit einer hohen Blattzahl ausgestattet werden kann
2. Aufgrund der Rotorummantelung eine höhere Strömungshomogenität vorherrscht und gleichzeitig geringere Druckausgleichsverluste an den Blattspitzen anfallen, als dies bei Rotoren ohne Ummantelung der Fall ist
3. Aufgrund des vergleichsweise geringen Rotordurchmessers hohe Rotordrehzahlen möglich sind, ohne dass die Blattspitzen gleich in der Nähe des Schallgeschwindigkeitsbereichs drehen.

Another advantage of the aircraft according to the invention according to claims 1-34 is its rotor dimension. As a result of the design of the aircraft as a 'fan in wing' pattern is due to the design dictates a minimized Hubotorordurchmesser - with the result of a correspondingly smaller rotor circular area, pulls you as a comparison of the known patterns helicopter and Tiltrotor aircraft zoom. Nevertheless, the necessary lifting capacity of the hub fan of the aircraft according to the invention, which is indeed designed as a counter-rotating double rotor, can be provided without problems and at the same time with good efficiency, since it:

1. Aufgrung its simple mechanical structure with the requirement of only collective Blattverstellmöglichkeit can be equipped with a high number of sheets
2. Due to the rotor casing a higher flow homogeneity prevails and at the same time lower pressure compensation losses occur at the blade tips, as with rotors without Sheathing is the case
3. Due to the comparatively small rotor diameter high rotor speeds are possible without the blade tips rotate equal to near the speed of sound.

Eine hohe Drehzahl des Hub-Fans beinhaltet dabei dann wiederum den Vorteil einer weniger starken Untersetzung der sehr hohen Turbinendrehzahl, woraus sich letztendlich ein höherer Wirkungsgrad der Transmission zwischen Kraftquelle und Hub-Fan einstellt. Generell bürgt die beschriebene Anordnung und Auslegung der Dynamikelemente für eine hohe Betriebseffizienz des erfindungsgemäßen Fluggerätes in seinen Senkrechtstart – und Landezuständen. Im Reiseflugmodus führt die Tatsache, dass sich die Propelleranordnung im Heck mit noch höheren Drehzahlen betreiben lässt als der Hub-Fan, da sie einen noch wesentlich kleineren Durchmesser aufweist und sie zudem nicht über Winkelgetriebe sondern direkt angetrieben wird – lediglich untersetzt durch ein Umsetzungsgetriebe – in Verbindung mit dem besonderen Vorteil der vollkommenen Stilllegung des Hub-Fan-Antriebs während des Reisefluges dann letztendlich zu einer konkurrenzlos günstigen Betriebskostenbilanz des neuartigen Fluggerätes gemäß den Ansprüchen 1–34.A high speed of the hub fans then includes the advantage again a less strong reduction of the very high turbine speed, from which ultimately a higher one Transmission efficiency between power source and hub fan adjusts. Generally vouches the described arrangement and design of the dynamic elements for a high operating efficiency the aircraft according to the invention in its Vertical start - and Landing conditions. in the Cruise mode leads the fact that the propeller assembly is still in the rear higher Run speeds as the hub fan, as they have a much smaller diameter and they do not have over Angular gearbox but is directly driven - only stocky by a conversion gear - in Connection with the special advantage of complete decommissioning of the hub fan drive during of the cruise then ultimately to an unrivaled cheap Operating cost balance of the novel aircraft according to claims 1-34.

Die Tatsache, dass der überwiegende Flugzustand des erfindungsgemäßen Fluggerätes nach den Ansprüchen 1–34 die Reiseflugkonfiguration darstellen dürfte, in dem der Einsatzmodus der Neuerung dem eines konventionellen Flächenflugzeuges vergleichbar ist, beinhaltet insbesondere in Notsituationen wie z.B. einem kompletten Motorausfall, nicht zu unterschätzende Vorteile. Wie beim konventionellen Flächenflugzeug auch, besteht hier bei Wegfall der sogenannten 'ersten Sicherheit' zur Aufrechterhaltung des Flugzustandes, des Fluggeräteantriebs, immer noch eine 'zweite Sicherheit' in Form des gleitflugfähigen, auftriebsliefernden Flügels, womit das Erreichen von Notlandeflächen und eine Gleitfluglandung mit guten Überlebenschancen ermöglicht wird. Selbst im Schwebeflugmodus besteht im Falle eines kompletten Motorversagens – wenn denn schon genügend Ausgangshöhe erreicht sein sollte – die Option, durch eine schnelle, sturzflugartige Fahrtaufnahme noch eine derartige Notlandung durchführen zu können. Für den Fall eines Totalausfalls des Antriebs im Schwebeflugzustand bei niedriger Flughöhe dürfte die Hub-Fan-Auslegung und dessen positionierung im Flügel ein Notlandeverfahren mittels Autorotation wie vom Helikopter her bekannt, nicht zulassen. Dennoch kann auch in dieser Situation durch besondere Vorkehrungen eine gut beherrschbare Notlandung durchgeführt werden – vorstellbar wäre z.B. ein Hub-Fan mit Notlaufeigenschaften, basierend auf pyrotechnischem Kurzzeitantrieb – oder auch ballistische Rettungsverfahren. Auch im Falle eines derartigen Notantriebes wäre die Steuerung des erfindungsgemäßen Fluggerätes während dieser Senkrecht-Notlandephase gegeben, da ein angetriebener Hub-Fan automatisch den Kraftfluss über die Verbindungswelle zur Propelleranordnung im Fluggeräteheck hin garantiert, die ja für die Schwebeflugsteuerung unverzichtbar ist.The Fact that the vast Flight condition of the aircraft according to the invention after the claims 1-34 the Cruise configuration is likely to be where the deployment mode the innovation comparable to that of a conventional surface aircraft especially in emergency situations such as a complete Engine failure, not to be underestimated Advantages. As with the conventional surface aircraft, too here at omission of the so-called 'first security' to maintain the flight condition, of the aircraft drive, always another 'second Safety 'in shape of gliding, buoyant wing, thus the achievement of emergency land and a gliding landing with good chances of survival allows becomes. Even in hover mode is in the case of a complete Motor failure - if because enough initial height should be achieved - the Option, through a quick, dive-like ride recording yet to make such an emergency landing to be able to. For the Case of total failure of the drive in hovering at low altitude might the hub-fan design and its positioning in the wing Emergency landing method by autorotation as known from the helicopter, do not allow. Nevertheless, even in this situation can be special Precautions a well manageable emergency landing - conceivable would be e.g. one Stroke fan with emergency running properties, based on pyrotechnic Short-term drive - or also ballistic rescue procedures. Also in case of such Emergency drive would be the control of the aircraft according to the invention during this Vertical emergency landing phase given as a powered hub fan automatically the power flow over the connecting shaft to the propeller assembly in the rear of the aircraft guaranteed, yes for the hover control is indispensable.

Ein weiterer nicht unwichtiger Vorteil der Erfindung ist, dass die bei herkömmlichen Helikoptern oder Propellerflugzeugen bestehende Verletzungsgefahr durch die Annäherung von Personen an schnelldrehende dynamische Teile wie Propeller oder Rotoren, beim neuheitlichen Fluggerät dank der Ummantelung aller Dynamikelemente nicht besteht.One Another not unimportant advantage of the invention is that at usual Helicopters or propeller aircraft existing risk of injury through the approach of people to fast-moving dynamic parts such as propellers or Rotors, the novelty aircraft thanks to the sheathing of all Dynamic elements does not exist.

Des Weiteren bestehen als vorteilhafte Ausgestaltungen im Bereich der Flugzeugzelle folgende Merkmale des erfindungsgemäßen Fluggerätes nach den Ansprüchen 1–34:
Die flugzeugähnliche Grundkonzeption des neuartigen Fluggerätes wird besonders verdeutlicht durch die große Tragfläche, mit der es ausgestattet ist. Da die Tragflächengeometrie die Integration des großflächigen Hubfans in der Flügelmitte ermöglichen muss, ähnelt sie mir ihrer großen Flügeltiefe sehr der eines Nurflüglers. Um dennoch bei der zusätzlich auch noch bestehenden großen Profildicke gute Widerstandsbeiwerte zu ermöglichen, besitzt sie eine starke Pfeilung. Anschließend an den mittleren Flügelbereich mit großer Profildicke bestimmen Außenflügel mit hoher Streckung, dünnem Profil und leichter positiver V-stellung die Flügelcharakteristika. Abschließend sind am Außenflügel Winglets installiert, um erstens den induzierten Widerstand zu minimieren und Richtungsstabilitätsanforderungen zu erfüllen.Furthermore, as advantageous embodiments in the area of the airframe, the following features of the aircraft according to the invention according to claims 1-34:
The aircraft-like basic concept of the new aircraft is particularly illustrated by the large wing with which it is equipped. Since the wing geometry has to enable the integration of the large Hubfans in the middle of the wing, it resembles me their large chord much of a flying wing. In order to still allow good resistance coefficients in the additionally existing large profile thickness, it has a strong sweep. Subsequent to the mid-wing region with a large profile thickness, outer wings with a high elongation, a thin profile and a slight positive V-position determine the wing characteristics. Finally, winglets are installed on the outer wing to firstly minimize the induced drag and meet directional stability requirements.

Unter dem Flügel hängt – angebunden über Holme, die den Durchbruch des Hub- fans durchqueren – vorteilhafterweise direkt der Rumpf, der dabei – unabhängig davon, ob er gerade vom Hub-Fan getragen wird/oder von der Fläche- in der gleichen zentralen Schwerpunktlage liegt. Alternative Rumpfversionen, die den Hub-Fan-Bereich völlig freilassen und als Teilbereiche vor und hinter dem Durchbruch hängend positioniert sind, würden je nach Zuladungssituation schwerpunktbedingt zu große Probleme verursachen.Under the wing hangs - tethered over spars, which traverse the breakthrough of the lifting fan - advantageously directly the hull, which - regardless of whether it is being carried by the hub fan or by the surface in the same central center of gravity. Alternative hull versions that the hub fan area completely released and positioned as partial areas in front of and behind the breakthrough are, would Depending on the load situation, the focus is on big problems cause.

Der Rumpf schnürt zu seinem Heck hin nach der Passagierkabine stark ein und mündet schließlich in der Propellerwelle. Vorteilhafterweise ist dieses sich verschlankende Rumpfende sowohl mit einem Steg nach unten als auch nach oben, zum Flügel hin, mit einem Verbindungssteg stabilisiert. Die Propelleranordnung ist direkt an diesen Steg ab Flügelhinterkante angeschlagen, wird folglich nicht vom Flügel überschattet. Somit ist der freie Austritt der Schubvektorluft in alle 4 Achsen garantiert.Of the Hull constricted towards his rear towards the passenger cabin strong and finally flows in the propeller shaft. Advantageously, this is slimmer Fuselage both with a bridge down as well as up, to wing out, stabilized with a connecting bar. The propeller arrangement is directly at this bridge from wing trailing edge struck, therefore, is not overshadowed by the wing. Thus, the Free exit of the thrust vector air guaranteed in all 4 axes.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen 1–20 näher erläutert. Dabei zeigt:The Invention will be described below with reference to an embodiment with reference to the drawings 1-20 explained in more detail. there shows:

Zeichnung 1–3: Das erfindungsgemäße Fluggerät in einer 3 – Seiten – Ansicht (Vorderansicht zusätzlich mit ergänzender Darstellung mit aufgeschnittener Rotorsektion)drawing 1-3: That inventive aircraft in one 3 - page view (Front view additional with complementary Representation with cut rotor section)

Zeichnung 4–12: Das Wirkprinzip der Propelleranordnung zur Bereit-Stellung der Steuerkräfte über Quer- und Hochachse Sowie für Vorwärts-Rückwärtsschubdrawing 4-12: The operating principle of the propeller arrangement for providing the control forces via transverse and vertical axis as well as for Forward-reverse thrust

Zeichnung 13–15: Ansichten von Unten zur besonderen Verdeutlichung der Strahlruder-Ausführungen, offen/geschlossendrawing 13-15: Bottom views for a particular clarification of thruster designs, open closed

Zeichnung 16: Strahlrudersituationen im ausgeklappten Zustand in Vorderansichten drawing 16: Thruster situations in the unfolded state in front views

Zeichnung 17 und 18: Abdeckelementegeometrie im Zustand geöffneter Hubfan-Schacht/geschlossener Hubfan-Schacht in Draufsichtendrawing 17 and 18: Cover element geometry in open hub fan / closed state Hubfan shaft in top views

Zeichnung 19 und 20: Darstellungen Strömungsverlauf Hubfan-Abwind ohne und mit Strahlruderausschlag in Vorderansichtssituationendrawing 19 and 20: Representations of flow Hubfan downwind with and with thruster rudder in front view situations

In Zeichnung 1 (in Draufsicht) ist zu erkennen, wie der vordere Verstellpropeller (1) und der hintere Verstellpropeller (2) in einer gemeinsamen Propellerummantelung (3) am Rumpfheck des Fluggerätes installiert sind, wobei beschleunigte Luft nicht nur nach hinten (Vorwärtsflug) oder nach vorne (Rückwärtsflug) austreten kann, sondern auch radial über ansteuerbare Auslassöffnungen (4) bei gegeneinander gerichtetem Schub der Verstellpropeller abgegeben werden kann. Die dadurch erreichbare Steuerungsmöglichkeit im Schwebeflug über die Quer – und Hochachse wird komplettiert durch die Steuerungsfähigkeit über die Längsachse mithilfe des Hubrotors (5), dessen Abwind durch Strahlruder (6) entsprechend beeinflusst werden kann. Eine der Propelleranordnung nachgeschaltete Seiten – und Höhenruderanordnung (7) sorgt für Steuerbarkeit durch vom Propellerschub angeströmte Ruder auch bei 0 – Fluggeschwindigkeit. Der in den Flügel (8) zentral eingelassene Hubfan-Schacht (9) kann während des Reiseflugs von Abdeckelementen (10, 11, 12, 13) überlagert werden, um den Flug allein mithilfe von Flügelauftriebskräften zu ermöglichen. Als Stückelung der 4 Abdeckelemente bietet sich an, einem vorderen, zentralen Abdeckelement (10) zwei vorderere, seitliche Abdeckelemente (11, 12) beizuordnen, wobei das linke vordere Abdeckelement (11) und das rechte vordere Abdeckelement (12) auf Führungsschienen in Pfeilungsrichtung des Tragflügels bewegt werden. Das hintere Abdeckelement (13) kommt bei geöffnetem Hubfan-Schacht (9), ohne Überstände zu verursachen, vor der Propelleranordnung zu liegen, da sich der Flügel (8) in diesem Bereich durch große Flügeltiefe auszeichnet. Die großflächige Hubfan-Nabe (14) dient praktischerweise im Zustand mit geöffnetem Hubfan-Schacht (9) als Parkposition des vorderen Abdeckelements (10). Im Reiseflugmodus bei geschlossenem Hubfan-Schacht(9) übernehmen konventionelle Querruder (15) die Steueraufgaben um die Längsachse. Die Kraftquelle (16), im hinteren Bereich des Rumpfes (17) platziert, überträgt die Antriebskraft über eine Langwelle (18) auf die Propelleranordnung. Beim Übergang in den Schwebeflugmodus wird über eine Kupplung (19) Kraftschluss zum Hubrotor (5) hergestellt. Den Bereich im Flügel (8) in dem die kreisförmige Öffnung des Hubfan-Schachtes lokalisiert ist, durchqueren auch die Flügelholme (20), an die auch der Rumpf (17) direkt angeschlagen ist. An den Enden des Flügels (8) erzielen Winglets (21) Wiederstandsminimierung und Richtungsstabilisierung des erfindungsgemäßen Fluggerätes.In drawing 1 (in plan view) can be seen how the front variable pitch propeller ( 1 ) and the rear variable pitch propeller ( 2 ) in a common propeller jacket ( 3 ) are installed at the fuselage back of the aircraft, wherein accelerated air can escape not only to the rear (forward flight) or forward (reverse flight), but also radially via controllable exhaust ports ( 4 ) can be delivered in mutually directed thrust of the variable pitch propeller. The achievable control possibility in the hover over the transverse and vertical axis is completed by the controllability over the longitudinal axis by means of the Hubrotors ( 5 ), whose downwash by thruster ( 6 ) can be influenced accordingly. One of the propeller arrangement downstream side and elevator arrangement ( 7 ) provides controllability by rudder impinged by the propeller thrust even at 0 - airspeed. The one in the wing ( 8th ) centrally embedded Hubfan shaft ( 9 ) during the cruise of cover elements ( 10 . 11 . 12 . 13 ) to enable the flight solely by wing lift forces. As a denomination of the 4 cover elements lends itself to a front, central cover ( 10 ) two front, side cover elements ( 11 . 12 ), wherein the left front cover element ( 11 ) and the right front cover element ( 12 ) are moved on guide rails in the direction of sweep of the wing. The rear cover element ( 13 ) comes with open Hubfan shaft ( 9 ), without causing overhangs, to lie in front of the propeller assembly, as the wing ( 8th ) in this area characterized by large chord. The large Hubfan hub ( 14 ) is conveniently in the state with open Hubfan shaft ( 9 ) as parking position of the front cover element ( 10 ). In cruising mode with Hubfan shaft closed ( 9 ) adopt conventional ailerons ( 15 ) the control tasks around the longitudinal axis. The power source ( 16 ), at the rear of the fuselage ( 17 ), transmits the driving force over a long wave ( 18 ) on the propeller assembly. During the transition to hover mode, a clutch ( 19 ) Adhesion to the lifting rotor ( 5 ) produced. The area in the wing ( 8th ) in which the circular opening of Hubfan shaft is located, also traverse the wing spars ( 20 ), to which the hull ( 17 ) is posted directly. At the ends of the wing ( 8th ) achieve winglets ( 21 Resistance minimization and directional stabilization of the aircraft according to the invention.

Zeichnung 2 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Fluggerätes, wobei der Tragflügel aufgeschnitten dargestellt wurde.drawing 2 shows a side view of the aircraft according to the invention, the wing being cut open was presented.

Zeichnung 3 zeigt 2 Vorderansichten des neuheitlichen Fluggerätes, jeweils mit geschlossenem Hubfan-Schacht, in der oberen Abbildung ohne Schnitt, in der unteren Abbildung mit Schnittdarstellung durch die Hubfan-Sektion.drawing 3 shows 2 front views of the new aircraft, respectively with closed Hubfan shaft, in the upper figure without cut, in the lower illustration with a section through the Hubfan section.

Zeichnung 4 zeigt eine Schnittdarstellung der Propelleranordnung mit einer Stellung der Verstellpropellerblätter, wie sie dem Vorwärtsflug entspricht. Luft wird angesaugt und beschleunigt ausgestoßen (Pfeillängensymbolisiert) Auslassöffnungen bleiben geschlossendrawing 4 shows a sectional view of the propeller arrangement with a Position of the variable pitch propeller blades, how to take the forward flight equivalent. Air is sucked in and expelled accelerated (arrow length symbolizes) Outlet openings remain closed

Zeichnung 5 zeigt im Schnittbild die während der Transitionsphase vom Vorwärtsflug zum Schwebeflug eintretende Übergangsstellung, vorderer Verstellpropeller positiv angestellt, hinterer Verstellpropeller neutral gestellt, Auslassöffnungen geöffnet.drawing 5 shows in a sectional view during the Transition phase from forward flight hovering transitional position, front variable pitch propeller positively turned, rear variable pitch propeller neutral, outlet openings open.

Zeichnung 6 zeigt die Konfiguration der Propelleranordnung während des Schwebefluges. Vorderer Verstellpropeller positiv angestellt, hinterer Verstellpropeller negativ angestellt, Auslassöffnungen geöffnet. Ebenfalls Schnittdarstellung.drawing 6 shows the configuration of the propeller assembly during the Hover. Front variable pitch propeller turned positive, rear Variable pitch propeller set negative, outlet openings open. Also sectional view.

Zeichnung 7 zeigt die Situation des Rückwärtsfluges, beide Verstellpropeller mit negativer Blattanstellung, Auslassöffnungen geschlossen, gleichfalls Schnittbild.drawing 7 shows the situation of the reverse flight, both pitch propellers with negative blade pitch, exhaust ports closed, likewise sectional picture.

Zeichnung 8 verdeutlicht mit Propellerblättern in Aufsicht und Draufsicht die den Zeichnungen 4–7 entsprechende Blattanstellung der gegenläufigen Propeller.drawing 8 illustrated with propeller blades in plan view and plan view the drawings 4-7 corresponding sheet adjustment the opposite Propeller.

Zeichnung 9 zeigt in einer perspektivischen Darstellung die Schwebeflugkonfiguration der Propelleranordnung, wie sie in Zeichnung 6 als Schnitt bereits zu sehen war.drawing 9 shows a perspective view of the hover configuration the propeller arrangement, as shown in drawing 6 as a cut already was seen.

Zeichnung 10 macht in einer perspektivischen Darstellung deutlich, wie der Verschluss einer Auslassöffnung im Schwebeflugmodus der Propelleranordnung eine gewünschte Steuerkraft/Schubvektor auslöst, hier Heckauslenkung nach links. Auch hier zeigt die Pfeillänge die durch den Verschluss der Auslassöffnungen erhöhte Ausströmgeschwindigkeit – gute Steuerwirksamkeit.drawing 10 makes clear in a perspective view how the Closure of an outlet opening in the hover mode of the propeller assembly a desired control force / thrust vector triggers, here rear deflection to the left. Again, the arrow length shows the through the closure of the outlet openings increased Outflow speed - good control efficiency.

Zeichnung 11, ebenfalls eine perspektivische Darstellung, zeigt eine geschlossene Auslassöffnung wie in Zeichnung 10, diesmal allerdings mit Heckauslenkung nach oben durch Kappung des oben gerichteten Auslassstrahls, zusätzlich verdeutlicht durch drawing 11, also a perspective view, shows a closed Outlet opening like in drawing 10, but this time with Heckauslenkung upwards by capping the above-directed outlet jet, additionally clarified by

Zeichnung 12, die die gleiche Situation wie Zeichnung 11 darstellt, mit symbolisch dargestellter Kopplung der Auslassöffnungen und des nachgeschalteten Ruders mittels Steuerseil.drawing 12, which represents the same situation as drawing 11, with symbolic illustrated coupling of the outlet openings and the downstream Rudder by means of control cable.

Zeichnung 13 zeigt in Draufsicht von Unten ein erfindungsgemäßes Fluggerät mit geöffnetem Hubfan-Schacht und den davor platzierten Strahlrudern, hier in einer Version mit vollflächiger Bestückungdrawing 13 shows a plan view from below of an aircraft according to the invention with an open Hubfan shaft and in front of the placed beam thrusters, here in one version all-over assembly

Zeichnung 14 zeigt, ebenfalls in Draufsicht von Unten, die Anmutung des erfindungsgemäßen Fluggerätes im Reiseflugmodus, wenn bei vollflächiger Bestückung mit Strahlrudern diese im eingeklappten Zustand den Hubfan-Schacht vollständig abdecken.drawing 14 shows, likewise in plan view from below, the appearance of the aircraft according to the invention in cruise mode, if at full surface assembly with jet thrusters this in the folded state the Hubfan shaft completely cover.

Zeichnung 15 zeigt, ebenfalls in Draufsicht von Unten, eine Version des erfindungsgemäßen Fluggerätes mit minimaler Strahlruderbestückung, wobei im Reiseflugmodus, bei eingeklappten Strahlrudern, dann weite Bereiche des Hubfan-Schachts frei bleiben.drawing 15 shows, also in plan view from below, a version of the aircraft according to the invention minimal thruster assembly, where in cruising mode, with the jets folded, then wide areas Hubfan shaft remain free.

Zeichnung 16 zeigt eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Fluggerätes mit geöffnetem Hubfanschacht, in einer Version mit der minimalen Strahlruderausstattung von je einem Strahlruder links und rechts.drawing 16 shows a front view of the aircraft according to the invention with open Hubfanschacht, in one Version with the minimum thruster configuration of one thruster each left and right.

Darunter ist eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Fluggerätes mit geöffnetem Hubfan-Schacht – hier jedoch mit vollständiger Strahlruderbestückung zu sehen um somit im Reiseflug die flächige Hubfan-Schacht Abdeckung von unten zu erreichen.among them is a front view of the aircraft according to the invention with open Hubfan shaft - but here with complete Thruster assembly to see thus in the cruise the flat Hubfan shaft cover to reach from below.

Zeichnung 17 zeigt eine Draufsicht auf das neuheitliche Fluggerät von oben, mit geöffnetem Hubfan-Schacht und den Parkpositionen der 4 Abdeckelemente.drawing 17 shows a plan view of the novel aircraft from above, with open Hubfan shaft and the parking positions of the 4 cover elements.

Zeichnung 18 zeigt eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Fluggerät von oben, mit durch die Abdeckelemente geschlossenem Hubfan-Schacht.drawing 18 shows a top view of the aircraft according to the invention from above, with the cover elements closed Hubfan shaft.

Zeichnung 19 zeigt den homogenen Strömungsverlauf des Hubfan-Abwindes bei nicht ausgelenkten Strahlrudern → ausgeglichene Auftriebsverteilung, wie durch die zentrierte Elypse symbolisiert.drawing 19 shows the homogeneous flow pattern of the Hubfan downdraft with non-deflected thrusters → balanced Buoyancy distribution, as symbolized by the centered Elypse.

Zeichnung 20 zeigt den Steuerausschlag eines Strahlruders und die dadurch eintretende Strömungsablenkung/Auftriebsverschiebung → resultierend in einer Rollbewegung des erfindungsgemäßen Fluggerätes um die Längsachse.drawing 20 shows the control deflection of a thruster and the thereby entering flow deflection / lift displacement → resulting in a rolling movement of the aircraft according to the invention about the longitudinal axis.

Claims

Aircraft, with at least one first fan-like propeller device ( 5 ) whose axis of rotation extends at least approximately parallel to a vertical axis of the aircraft and which in a passage opening ( 9 ) is arranged in the aircraft, and with at least one first cover device ( 10 - 13 ), which the passage opening ( 9 ) releases in a release position and at least partially covers in a covering position, characterized in that the covering device at least one cover element ( 10 - 13 ) which moves from the release position to the cover position and back by sliding.

Aircraft according to claim 1, characterized in that the cover element ( 10 - 13 ) is guided on rails.

Aircraft according to one of claims 1 or 2, characterized in that the cover element ( 10 - 13 ) is connected to a spindle drive.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the first covering device comprises at least one covering element ( 10 ) whose release position in the region of a hub ( 14 ) of the propeller device ( 5 ) lies

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a second covering device, which is arranged on the underside of the passage opening and at least one cover element ( 6 ) which moves from a release position to a cover position and back by pivoting.

Aircraft according to claim 5, characterized in that the cover element in its release position as thruster ( 6 ) is working.

Aircraft according to claim 6, characterized in that the pivot axis of the cover ( 6 ) runs at least approximately parallel to the longitudinal axis of the aircraft, so that the thruster ( 6 ) allows control of the aircraft about the longitudinal axis.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the first fan-like propeller device ( 5 ) is centrally located in the aircraft.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one second propeller device ( 1 . 2 ), whose axis of rotation extends at least approximately parallel to a longitudinal axis of the aircraft.

Aircraft according to one of the preceding claims, that the first and / or the second propeller device a first propeller ( 1 ) and a second propeller ( 2 ), wherein the first propeller and the second propeller work in opposite directions.

Aircraft according to claims 9 and 10, characterized in that the two propellers ( 1 . 2 ) of the second propeller device are each collectively adjustable, such that they can produce both a rectified and an opposing thrust.

An aircraft according to claim 11, characterized in that the second propeller device ( 1 . 2 ) a propeller jacket ( 3 ), which has a plurality of controllable and at different points of the propeller jacket ( 3 ) arranged outlet openings ( 4 ), in such a way that, in the case of opposite thrust generation, an inside of the propeller jacket (in 3 ) can be used as acting in a desired and variable direction thrust vector.

Aircraft according to claim 12, characterized in that the propeller jacket ( 3 ) at a preferably strongly constricted end of the fuselage ( 17 ) is arranged.

Aircraft according to claim 12, characterized in that the propeller jacket ( 3 ) at a trailing edge of a buoyancy surface ( 8th ) is arranged.

An aircraft according to one of claims 13 or 14, characterized in that an air inlet opening of the second propeller device ( 1 . 2 ) completely below the underside of a buoyant surface ( 8th ) lies.

An aircraft according to any one of claims 9 to 14, characterized in that an air inlet opening of the second propeller device ( 1 . 2 ) in each case in parts above and below a buoyancy surface ( 8th ) lies.

An aircraft according to any one of claims 9 to 14, characterized in that an air inlet opening of the second propeller device ( 1 . 2 ) each completely above a buoyancy surface ( 8th ) lies.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that it has at least one lifting surface ( 8th ) which generates an aerodynamic lift during a forward movement of the aircraft, and at least one aerodynamically acting control surface, in particular an elevator ( 7 ) an aileron ( 15 ) and / or a rudder ( 7 ).

Aircraft according to claim 18, characterized in that the lifting surface ( 8th ) is designed so that it provides only from a certain speed of the aircraft alone the necessary buoyancy for a cruise.

Aircraft according to one of claims 18 or 19, characterized in that it is designed as a high-decker and the buoyancy surface ( 8th ) has a positive V-position, which stabilizes the aircraft in cruising flight.

An aircraft according to any one of claims 18 to 20, characterized in that the passage opening ( 9 ) in the buoyancy surface ( 8th ) and the cover elements ( 10 - 13 . 6 ) of the first covering device and / or of the second covering device are designed such that, when they are in their covering position, an overall substantially homogeneous and substantially continuous buoyancy surface ( 8th ).

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the first covering device, from the passage opening ( 9 ) seen in the direction of flight, three front ( 10 - 12 ) and a rear cover element ( 13 ).

An aircraft according to claim 22, characterized in that a front left ( 11 ) and a front right cover element ( 12 ) are each displaceable at least approximately in the direction of the wing tip in its release position.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the first covering device, when the at least one cover element ( 10 - 13 ) in the covering position, the passage opening ( 9 ) does not completely close but leaves at least one discrete opening which, when the first propeller device is active ( 5 ) For a Grenzschichtabsaugung can be used.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that it is ailerons ( 15 ) and thruster ( 6 ) whose movements are coupled, preferably synchronized.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the first propeller device ( 5 ) and / or the second propeller device ( 1 . 2 ) from a power source ( 16 ) is driven by the propeller device ( 1 . 2 . 5 ) is located away.

An aircraft according to claim 26, characterized in that the first propeller device ( 5 ) with the power source ( 16 ) via a bevel gear and a controllable clutch ( 19 ) connected is.

Aircraft according to claim 26, characterized in that the second propeller device ( 1 . 2 ) with the power source ( 16 ) over a wave ( 18 ) connected is.

Aircraft according to one of claims 26 to 28, characterized in that the power source ( 16 ) above a passenger section in a fuselage ( 17 ) of the aircraft is arranged.

Aircraft according to one of claims 26 to 29, characterized in that the power source ( 16 ) comprises one or more motors.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that it has at least one spar ( 20 ), the passage opening ( 9 ).

Aircraft according to claim 31, characterized in that at least one cover element or thruster ( 6 ) at an underside of the spar ( 20 ) is pivotally mounted.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that it has a buoyancy surface ( 8th ), in the middle of which the profile has a large tread depth ( 9 ), wherein the buoyancy surface ( 8th ) has a high elongation exterior.

Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that it has a buoyancy surface ( 8th ) with winglets ( 21 ) having