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DE20303024U1 - Combination aircraft has rotor lift for telescoping of rotor power unit and makes it possible for rotor drive to be withdrawn completely from aerodynamic influence in plane flying by recessing into fuselage or to extend it from fuselage - Google Patents

Combination aircraft has rotor lift for telescoping of rotor power unit and makes it possible for rotor drive to be withdrawn completely from aerodynamic influence in plane flying by recessing into fuselage or to extend it from fuselage

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Publication number
DE20303024U1
DE20303024U1 DE20303024U DE20303024U DE20303024U1 DE 20303024 U1 DE20303024 U1 DE 20303024U1 DE 20303024 U DE20303024 U DE 20303024U DE 20303024 U DE20303024 U DE 20303024U DE 20303024 U1 DE20303024 U1 DE 20303024U1
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DE
Germany
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aircraft
rotor
fuselage
wing
combination
Prior art date
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DE20303024U
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German (de)
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Original Assignee
HINUEBER EDGAR V
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Publication date
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Abstract

The combination aircraft has a rotor lift (1) for telescoping of the rotor power unit and makes it possible for the rotor drive to be withdrawn completely from the aerodynamic influence in plane flying by recessing into the fuselage (6), or to extend it from the fuselage. A leading edge slat (2) is installed below the canard wings (7) under the fuselage and enables stabilizing of the flying craft even during the telescoping of the rotor drive during the transition of plane flying to rotary wing operation, and vice versa.

Description

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BeschreibungDescription

Bei der Erfindung handelt es sich um ein senkrecht und horizontal start-, flug- und landefähiges Kombinationsflugzeug mit Langstrecken-Flugeigenschaften und besonderen aerodynamischen Eigenschaften.The invention is a combination aircraft capable of vertical and horizontal take-off, flight and landing with long-distance flight characteristics and special aerodynamic properties.

Es ist bekannt, dass der Einsatz von Helikoptern - sog. Drehflügelflugzeuge - überall dort vorteilhaft ist, wo nur geringer Raum für Start und Landung zur Verfügung steht und wo es erforderlich ist, im Schwebeflug, d.h. auch bei niedrigsten Geschwindigkeiten oder sogar im Rückwärtsflug operationen einsatzfähig zu sein. Nachteilig ist das Unvermögen, mit höheren Reisegeschwindigkeiten zu operieren und größere Distanzen wirtschaftlich und schnell zu überwinden.It is known that the use of helicopters - so-called rotary-wing aircraft - is advantageous wherever there is little space available for take-off and landing and where it is necessary to be able to operate in hover flight, i.e. at low speeds or even in reverse flight. The disadvantage is the inability to operate at higher cruising speeds and to cover greater distances economically and quickly.

Es ist bekannt, dass Flächenflugzeuge überall dort vorteilhaft einsetzbar sind, wo größere Distanzen wirtschaftlich zurückgelegt werden müssen. Nachteilig ist die Erfordernis einer umfangreicheren Infrastruktur am Boden in Form von Start- und Landebahn und das Unvermögen, über einem Zielgebiet in der Luft die Reisegeschwindigkeit zur Erfüllung operationeller Aufgaben auf Null zu reduzieren.It is known that fixed-wing aircraft are advantageous wherever longer distances have to be covered economically. The disadvantage is the need for more extensive infrastructure on the ground in the form of runways and the inability to reduce the cruising speed to zero over a target area in the air in order to carry out operational tasks.

Gemäß dem Stand der Technik ist weiterhin bekannt, dass es bereits viele Ansätze gab und gibt, die Vorteile beider Antriebsverfahren (Rotor, Fläche) zu kombinieren (sog. Kombinationsflufzeuge). Allerdings haben diese sich bis heute aufgrund bekannter konstruktiver Probleme jener Ansätze nicht durchsetzen können, da sich ihre Konzeptionen stets sehr eng an jene bestehender Flugzeugtypen anlehnen. So ist aus England im militärischen Bereich ein Düsenflugzeug bekannt, das seine an den Haupttragflächen befindlichen Düsentriebwerke um etwa 90° schwenken kann und somit einen Vertikalschub erzeugt, mit dem es starten kann. Der Übergang in den Flächenflug ist allerdings problematisch, da während des Schwenkvorgangs der Triebwerke entweder Schub in Vertikal- oder entsprechend in Horizontalrichtung in erheblichem Maße verloren geht, wenn man nicht in der Lage ist, einen für den Betrieb unwirtschaftlich hohen Schub aufzubauen. Das selbe Konzept wurde auch mit Propellerflugzeugen getestet, wobei bei vielen dieser Prototypen aufgrund des erforderlichen erheblichen Propellerdurchnmessers eine Landung als Flächenflugzeug schwierig oder unmöglich war/ist. Derartige Ansätze sind in den Patentschriften US 3797783 A, US 4789115 A, US 05085315 A, US 05381985 A usw. zu finden.According to the state of the art, it is also known that there have been and are many approaches to combining the advantages of both propulsion systems (rotor, surface) (so-called combination aircraft). However, these have not been able to prevail to date due to known design problems with these approaches, as their concepts are always very closely based on those of existing aircraft types. For example, a jet aircraft is known from the military sector in England that can swivel its jet engines on the main wings by around 90° and thus generate a vertical thrust with which it can take off. The transition to fixed-wing flight is problematic, however, because during the swiveling process of the engines, either thrust in the vertical or horizontal direction is lost to a considerable extent if it is not possible to build up a thrust that is uneconomically high for operation. The same concept was also tested with propeller aircraft, although landing as a fixed-wing aircraft was/is difficult or impossible for many of these prototypes due to the considerable propeller diameter required. Such approaches can be found in the patents US 3797783 A, US 4789115 A, US 05085315 A, US 05381985 A, etc.

Nachteilig am Stand der Technik ist insbesondere:The disadvantages of the current state of the art are in particular:

Eine Realisierung gemäß Patent Nr. US 4789115 A zeigt den Nachteil, dass die zweiflügeligen Propeller im Flächenflug in Längsrichtung des Flugzeugs ausgerichtet werden und somit neben ihrem Luftwiderstand z.B. die Pitch-Agilität des Fahrzeugs dramatisch beschränken.A realization according to patent no. US 4789115 A shows the disadvantage that the two-bladed propellers are aligned in the longitudinal direction of the aircraft during fixed-wing flight and thus, in addition to their air resistance, dramatically limit the pitch agility of the vehicle.

Eine Realisierung gemäß Patent US 3797783 A zeigt den Nachteil, dass eine technische Umsetzung sehr aufwendig ist und die Rotorblätter ganz erheblich durch denA realization according to patent US 3797783 A shows the disadvantage that a technical implementation is very complex and the rotor blades are significantly damaged by the

Flächenflügel abgedeckt werden, wodurch sich ein nur geringer Wirkungsgrad ergibt. ....... ........ ....·.·: .··..··.: m : : .: Surface wings are covered, resulting in only a low level of efficiency. ....... ........ ....·.·: .··..··.: m : : .:

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Eine Realisierung gemäß Patent US 05085315 A arbeitet auch nach dem bekannten Prinzip des Kipprotors, allerdings werden die Rotorblätter im Flächenflug nach hinten geklappt, womit zwar ihr aerodynamischer Einfluß gemindert aber nicht unterbunden ist. Es bleibt der Nachtel einer aufwendigen Synchronisation der Rotoren und ein instabiles Verhalten in der Übergangsphase.A realization according to patent US 05085315 A also works according to the well-known principle of the tilt rotor, but the rotor blades are folded back in fixed-wing flight, which reduces their aerodynamic influence but does not eliminate it. The disadvantage remains a complex synchronization of the rotors and unstable behavior in the transition phase.

Eine Realisierung gemäß Patent US 05381985 A arbeitet ebenfalls nach dem bekannten Prinzip des Kipprotors, allerdings werden je Tragfläche ein Doppelrotor mit gegenläufigen Propellern eingesetzt. Hier wird der gesamte Flügel gekippt, was aber nicht die Probleme überkommt, die mit der vorgelegten Erfindung gelöst werden.A realization according to patent US 05381985 A also works according to the known principle of the tilt rotor, but a double rotor with counter-rotating propellers is used on each wing. Here the entire wing is tilted, but this does not overcome the problems that are solved by the invention presented.

Prototypen von sog. Kipprotorflugzeugen sind z.B. Bell: XV-3, Bell-Boeing: V22, Bell-Agusta: BA609, AgustaWestland/Eurocopter: TRISYD.Prototypes of so-called tilt-rotor aircraft include Bell: XV-3, Bell-Boeing: V22, Bell-Agusta: BA609, AgustaWestland/Eurocopter: TRISYD.

Andere Konzepte favorisieren den sog. Compound-Entwurf, bei dem ein Helikopter mit einer zusätzlichen Turbine ausgestattet wird, die zusätzlichen Horizontalschub erzeugt (z.B. GB 2238995, DE 4039027 A1, IT 1242176 B usw.). Nachteilig ist, dass die Rotorblätter stets dem Luftstrom ausgesetzt sind und somit die maximal mögliche Vorwärtsgeschwindigkeit erheblich limitieren, wobei zugleich die Materialbelastung unter Umständen erheblich erhöht wird.Other concepts favor the so-called compound design, in which a helicopter is equipped with an additional turbine that generates additional horizontal thrust (e.g. GB 2238995, DE 4039027 A1, IT 1242176 B, etc.). The disadvantage is that the rotor blades are always exposed to the air flow and thus significantly limit the maximum possible forward speed, while at the same time the material load may be significantly increased.

Boeing entwarf ein sog. HOVTOL (horizontal or vertical takeoff arid landing aircraft) mit der Bezeichnung X-50A CRW (canard rotor/wing, siehe US 05454530 A), das einen zweiblättrigen Rotor verwendet, der so breit ausgelegt ist, dass er im Horizontalflug quergestellt und arretiert wird und als Tragfläche wirken soll. Ein breiter Hauptrotor beeinflußt allerdings das Steigverhalten ungünstig. Dieses Konzept ist derzeit nur für kleine unbemannte Fahrzeuge in der Erprobung und es muß bezweifelt werden, dass es aufgrund der aerodynamischen Belastung für schnellfliegende Luftfahrzeuge technisch umsetzbar ist. Dieses Patent (US 05454530 A) kommt der in dieser Darstellung dokumentierten Erfindung noch am nächsten, unterscheidet sich aber dadurch erheblich, dass der Hauptrotor aufgrund der Doppelverwendung als Flächenflügel und Helikopter-Rotor stets einen technisch unbefriedigenden Kompromiss darstellen muß und dass der fehlende Vorflügel zu einer signifikanten Stabilitätseinschränkung führt.Boeing designed a so-called HOVTOL (horizontal or vertical takeoff arid landing aircraft) with the designation X-50A CRW (canard rotor/wing, see US 05454530 A), which uses a two-bladed rotor that is so wide that it is positioned and locked in horizontal flight and is intended to act as a wing. A wide main rotor, however, has an adverse effect on the climb behavior. This concept is currently only being tested for small unmanned vehicles and it is doubtful whether it is technically feasible for fast-flying aircraft due to the aerodynamic load. This patent (US 05454530 A) comes closest to the invention documented in this illustration, but differs significantly in that the main rotor must always represent a technically unsatisfactory compromise due to its dual use as a fixed-wing wing and helicopter rotor and that the lack of a slat leads to a significant limitation in stability.

Das Patent US 3792827 A beschreibt ein VTOL Luftfahrzeug mit Hauptrotor in Kreuzform, der allerdings auch stets im aerodynamischen Einfluß verbleibt. Kritisch ist der Übergang zwischen Rotor und Flächenflug, da in dieser Phase die Rotordrehzahl bis auf Null reduziert werden muß und dabei der Einfluß des vergleichsweise breit ausgelegten Rotorflügels auf die Aerodynamik extrem wechselhaften Einflauß zeigt.The patent US 3792827 A describes a VTOL aircraft with a cross-shaped main rotor, which, however, always remains under aerodynamic influence. The transition between rotor and fixed-wing flight is critical, since in this phase the rotor speed must be reduced to zero and the influence of the comparatively wide rotor blade on the aerodynamics is extremely variable.

Weiterhin ist eine Patentschrift (US 5,890,441 A) aus 1999 bekannt, in der ein HOVTOL beschrieben wird, das zwei mit Längsversatz in den Rumpf integrierte vertikal angeordnete Ventilatoren zur Erzeugung eines vertiakl gerichteten Schubvektors verwendet. Da diese Ventilatoren im Rumpf integriert sind, ergibt sich aufgrund des konstruktiv bedingten geringen Durchmessers (im Vergleich zu einem Helikopter-Rotor) aufgrund der ungünstigen Strömungsverhältnisse eine unverhältnismäßig hohe Verlustleistung. In Patent WO 8800556 A1 ist ein ähnliches Luftfahrzeug beschrieben, allerdings wird der Luftstrom in vertikaler Richtung durch Lamellen ge-Furthermore, a patent (US 5,890,441 A) from 1999 is known, in which a HOVTOL is described that uses two vertically arranged fans integrated into the fuselage with a longitudinal offset to generate a vertically directed thrust vector. Since these fans are integrated in the fuselage, the small diameter (compared to a helicopter rotor) resulting from the unfavorable flow conditions results in a disproportionately high power loss. Patent WO 8800556 A1 describes a similar aircraft, but the air flow in the vertical direction is controlled by slats.

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lenkt, was zu einem geringen Wirkungsgrad gegenüber dem klassischen Helikopterantrieb mit Taumelscheibe führt.steers, which leads to a low efficiency compared to the classic helicopter drive with swashplate.

In Patent US 3647315 A wird ein Helikopter beschrieben, der seine Rotorblätter nach hinten klappen kann und somit den aerodynamischen Einfluß derselben im Flächenflug reduzieren kann. Da sich sowohl die Festflügel als auch der Rumpf unter dem Rotor befinden, ist der Rotorwirkungsgrad deutlich reduziert. Ein stabiler Übergang zwischen Rotor- und Flächenflug scheint sehr aufwendig.Patent US 3647315 A describes a helicopter that can fold its rotor blades backwards, thereby reducing their aerodynamic influence during fixed-wing flight. Since both the fixed wings and the fuselage are located under the rotor, the rotor efficiency is significantly reduced. A stable transition between rotor and fixed-wing flight appears to be very complex.

In Patent US 4196877 A ist ein Torus beschrieben, in dem ein Vertikalrotor arbeitet und an den zwei Horizontalaggregate angesetzt sind. Problematisch ist die als schwierig einzustufende Steifigkeit des Fahrzeugs, so dass es für Lastentransport kaum geeignet ist.Patent US 4196877 A describes a torus in which a vertical rotor operates and to which two horizontal units are attached. The problem is that the rigidity of the vehicle is difficult to classify, so that it is hardly suitable for transporting loads.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gemäß dem Stand der Technik dargestellten Probleme zu überkommen, in dem ein stabiler Übergang zwischen Rotor- und Fächenflug erreicht, eine hohe Wendigkeit sowie Stabilität und ein hoher Wirkungsgrad des Luftfahrzeugs konstruktiv gewährleistet und eine einfache Realisierbarkeit bei gleichzeitigen guten Notflugeigenschaften ermöglicht wird.The object of the invention is to overcome the problems presented in the prior art by achieving a stable transition between rotor and fixed-wing flight, ensuring high maneuverability as well as stability and a high efficiency of the aircraft through its design and enabling simple implementation while at the same time providing good emergency flight characteristics.

Die genannte Augabe wird durch die in den Patentansprüchen aufgeführten Merkmale gelöst.The above-mentioned problem is solved by the features listed in the patent claims.

Diese sind gekennzeichnet dadurch, dass das Luftfahrzeug zwei unabhängige Antriebssysteme bestehend aus einem Heckantrieb für den Flächenflug und einem Drehflügelantrieb für den Vertikalflug enthält, wobei die vollständige Drehflügel-Einheit, bestehend aus Rotorkopf und Rotorblättern, komplett und reversibel im Flächenflug allen aerodynamischen Einflüssen entzogen werden kann und somit alle Vorteile von Flächenflugzeug und Drehflügelflugzeug optimal vereinigt werden.These are characterized by the fact that the aircraft contains two independent propulsion systems consisting of a tail drive for fixed-wing flight and a rotary wing drive for vertical flight, whereby the complete rotary wing unit, consisting of the rotor head and rotor blades, can be completely and reversibly removed from all aerodynamic influences in fixed-wing flight and thus all the advantages of fixed-wing aircraft and rotary wing aircraft are optimally combined.

Das Luftfahrzeug ist derart aufgebaut, dass diese Drehflügeleinheit (3, 10) am Boden, insbesondere aber auch während des Fluges unter Zusammenfaltung der Rotorblätter (3) im oberen Rumpfbereich des Fahrzeugs (6) über eine Teleskopvorrichtung (1), den sogenannten Rotorlift, im sogenannten Rotorschacht (11) versenkt werden kann (Abb. 2). Der Rumpf kann zur Erhaltung der aerodynamischen Eigenschaften geöffnet und verschlossen werden. Dieser Vorgang des Versenkens des Drehflügelantriebs kann jederzeit sowohl am Boden als auch insbesondere jedoch im Flug wieder rückgängig gemacht werden, um dem Fahrzeug zum Beispiel nach einem Flächenflug eine Landung als Drehflügler zu ermöglichen (Abb. 1). Im Flächenflug werden die im Rumpf versenkten Rotorblätter (3) des Drehflügelantriebs derart fixiert, dass das Fahrzeug seine Rückenflugeigenschaften nicht verliert.The aircraft is constructed in such a way that this rotary wing unit (3, 10) can be lowered on the ground, but in particular also during flight by folding the rotor blades (3) in the upper fuselage area of the vehicle (6) via a telescopic device (1), the so-called rotor lift, in the so-called rotor shaft (11) (Fig. 2). The fuselage can be opened and closed to maintain the aerodynamic properties. This process of lowering the rotary wing drive can be reversed at any time, both on the ground and in particular during flight, in order to enable the vehicle to land as a rotary wing aircraft after a fixed-wing flight, for example (Fig. 1). During fixed-wing flight, the rotor blades (3) of the rotary wing drive lowered in the fuselage are fixed in such a way that the vehicle does not lose its inverted flight properties.

Damit das Fahrzeug beim Teleskopiervorgang des Drehflügelantriebs nicht aerodynamisch instabil wird oder sich sogar überschlägt, ist das Fahrzeug mit einem Vorflügel (2) ausgestattet, der unter dem Bug und unter den Canarflügeln (7) des Fahrzeugs angebracht ist. Nur mit der hiermit realisierten erweiterten Kopfsteuerung (Canar + Vorflügel) werden die für eine Zustandsänderung der AntriebsartTo ensure that the vehicle does not become aerodynamically unstable or even roll over during the telescoping process of the rotary wing drive, the vehicle is equipped with a slat (2) which is mounted under the bow and under the Canar wings (7) of the vehicle. Only with the extended head control (Canar + slat) implemented here are the necessary parameters for a change in the state of the drive type

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(Flächenflug, Rotorflug) erforderlichen aerodynamischen Kräfte in einer Größenordnung erreicht, wie sie für den Einsatz eines solchen Fahrzeugs notwendig sind. Dies heißt insbesondere, dass es nur so möglich ist, den Nickwinkel des Fahrzeugs auch bei geringen Geschwindigkeiten in der Transientenphase so stark zu beeinflussen, dass der Drehflügelantrieb quasi im Windschatten des Rumpfes des Fahrzeugs und somit mit Erfordernis nur geringer Kräfte teleskopiert werden kann. Mit einer bisher bekannten Auslegung durch gewöhnliche Canarflügel könnten diese Kräfte nicht stabil zur Verfügung gestellt werden, womit ein Übergang zwischen Drehflügelbetrieb und Flächenflügelbetrieb nur mit erheblich mehr Antriebsleistung oder unter Akzeptanz eines erheblichen Flughöhenverlustes und instabilen Flugverhaltens in der Transientenphase möglich wäre.(fixed flight, rotor flight) are achieved on a scale that is necessary for the use of such a vehicle. This means in particular that this is the only way to influence the pitch angle of the vehicle so strongly, even at low speeds in the transient phase, that the rotary wing drive can be telescoped in the slipstream of the vehicle's fuselage, so to speak, and thus only with the need for small forces. With a previously known design using conventional canar wings, these forces could not be made available in a stable manner, which means that a transition between rotary wing operation and fixed wing operation would only be possible with considerably more drive power or by accepting a considerable loss of altitude and unstable flight behavior in the transient phase.

Ferner können sowohl die Canarflügel (7) wie auch die Heckflügel (8) des Luftfahrzeugs vollständig jeweils um eine flügelinterne Rotationsachse gegenüber dem Rumpf geschwenkt, d.h. angestellt werden, wodurch sich der Auftrieb des Fahrzeugs in einem erheblich größeren Bereich einstellen lässt als beim bisher bekannten Einsatz von Flügeln mit konventioneller Klappensteuerung. Hierdurch erreicht das Fahrzeug eine extreme Wendigkeit. Am Heck des Fahrzeugs befinden sich Druckpropeller oder Jet-Triebwerke zur Erzeugung des Schubes im Vorwärtsflug. Die Canarflügel und die hinteren Flächenflügel des Fahrzeugs sind derart ausgelegt, dass sie den Luftstrom des Drehflügelantriebs nicht maßgebend beeinträchtigen. Der Momentenausgleich im Drehflügelbetrieb kann durch gesteuerten seitlichen Luftaustritt, z.B. in Form eines durch den Rumpf verkleideten Heckrotors, erfolgen.Furthermore, both the canary wings (7) and the rear wings (8) of the aircraft can be completely swiveled around an internal wing rotation axis relative to the fuselage, i.e. can be adjusted, which allows the vehicle's lift to be adjusted over a much larger range than with the previously known use of wings with conventional flap control. This makes the vehicle extremely manoeuvrable. At the rear of the vehicle there are pusher propellers or jet engines to generate thrust in forward flight. The canary wings and the rear surface wings of the vehicle are designed in such a way that they do not significantly affect the air flow of the rotary wing drive. The torque compensation in rotary wing operation can be achieved by controlled lateral air outlet, e.g. in the form of a tail rotor covered by the fuselage.

Neu ist die Kombination einer Rotor-Teleskopierung (1) zusammen mit einer speziell abgestimmten Geometrie des Fahrzeugs in Form eines unterhalb der Canarflügel lokalisierten Vorflügels (2), so dass neben einer einfachen technischen und wirtschaftlichen Realisierbarkeit das Gesamtsystem auch den Sicherheitsanforderungen eines stabilen Modus-Wechsels Flächenflug - Rotorflug genügt. Dies wird erfüllt dadurch,What is new is the combination of rotor telescoping (1) together with a specially coordinated geometry of the vehicle in the form of a slat located below the Canar wings (2), so that in addition to simple technical and economic feasibility, the overall system also meets the safety requirements of a stable mode change from fixed-wing flight to rotor flight. This is achieved by

a) dass die Rotorflügel (3) bei Bedarf, d.h. vor Eintritt in den schnellen Vorwärtsflug, vollständig dem aerodynamischen Einfluß durch Versenkung in den Rumpf (6) des Luftfahrzeugs (Abb. 2) entzogen werden können (Deaktivierung),a) that the rotor blades (3) can, if necessary, i.e. before entering rapid forward flight, be completely removed from aerodynamic influence by being lowered into the fuselage (6) of the aircraft (Fig. 2) (deactivation),

b) dass die Rotorflügel flugzustandsabhängig im Operationellen Betrieb auch wieder aktiviert, d.h. aus dem Rumpf ausgefahren und entfaltet werden können (Abb. 1),b) that the rotor blades can be reactivated during operational operation depending on the flight condition, i.e. extended from the fuselage and unfolded (Fig. 1),

c) dass der Rotorlift (1) zur Teleskopierung des Rotorkopfes (10) mit Rotorblättern und Rotorblatt-Kontraktionsmechanismus wahlweise nach einer Vielzahl bekannter Mechanismen oder durch eine bisher nicht verwendete längsverzahnte Welle derart konstruktiv ausgelegt ist, dass er die erforderlichen Kräfte und Momente auch unter den dynamischen Belastungen sicher aufnehmen und übertragen kann, denen das Luftfahrzeug ausgesetzt ist,c) that the rotor lift (1) for telescoping the rotor head (10) with rotor blades and rotor blade contraction mechanism is designed either according to a large number of known mechanisms or by means of a previously unused longitudinally toothed shaft in such a way that it can safely absorb and transmit the required forces and moments even under the dynamic loads to which the aircraft is exposed,

d) dass durch die geometrische Ausbildung von einem unter dem Bug angeordneten Vorflügel (2) und vollständig oder teilweise anstellbaren Canarflügeln (7) und vollständig oder teilweise anstellbaren Hauptflügeln (8) sowie Rumpfausformung und Flügelsteuerung (5) mit der Möglichkeit zurd) that the geometric design of a forewing slat (2) arranged under the bow and fully or partially adjustable canary wings (7) and fully or partially adjustable main wings (8) as well as fuselage design and wing control (5) with the possibility of

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Änderung des Anstellwinkels des gesamtem Flügels ein Übergang zwischen schnellem Vorwärtsflug und Drehflügler-Betriebsart sowie umgekehrt auch ohne signifikanten temporären Höhenverlust bewerkstelligt werden kann und das Luftfahrzeug zugleich eine sehr hohe Wendigkeit erreicht,By changing the angle of attack of the entire wing, a transition between fast forward flight and rotary-wing mode and vice versa can be achieved without significant temporary loss of altitude and the aircraft at the same time achieves very high maneuverability,

e) dass das Luftfahrzeug zweifache Notlandeeigenschaften besitzt, und zwar derart, dass es sowohl als Flächenflugzeug (Segeleigenschaft) als auch als Helikopter (Autorotation) ohne oder mit verminderter Antriebsenergie gelandet werden kann,(e) that the aircraft has dual emergency landing capabilities, such that it can be landed both as a fixed-wing aircraft (glider capability) and as a helicopter (autorotation) without or with reduced propulsion power,

f) dass der Flächenflugantrieb sowohl durch Druckpropeller als auch durch Jettriebwerke erfolgen kann (4),(f) that the aircraft can be propelled by both pusher propellers and jet engines (4),

g) dass das Luftfahrzeug optional mit einem Sensorträger (9) ausgestattet werden kann, der eine besonders vorteilhafte Lokalisierung von Navigationssensoren ermöglicht, g) that the aircraft can optionally be equipped with a sensor carrier (9) which enables a particularly advantageous localisation of navigation sensors,

h) dass auch eine Kombinations-Betriebsweise möglich ist, bei der im langsamen Flächenflug zusätzlich durch Einsatz des Drehflügelantriebs Höhenänderungsgeschwindigkeiten realisierbar sind, die ein reiner Flächenflügler bei langsamen Geschwindigkeiten nicht erreichen kann.h) that a combination mode of operation is also possible in which, in slow fixed-wing flight, the use of the rotary wing propulsion system can also achieve altitude change rates that a fixed-wing aircraft alone cannot achieve at slow speeds.

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Claims (9)

1. Senkrecht und horizontal start-, flug- und landefähiges Kombinationsflugzeug, das die vorteilhaften Eigenschaften eines Drehflügelflugzeugs und die vorteilhaften Eigenschaften eines Flächenflugzeugs kombiniert, dadurch gekennzeichnet, - dass ein Rotorlift (1) verwendet wird, der zum Teleskopieren des Drehflügelantriebs (3) verwendet wird und es ermöglicht, den Drehflügelantrieb im Flächenflug vollständig dem aerodynamischen Einfluß durch Versenkung im Rumpf (6) des Fahrzeugs zu entziehen (Abb. 2) oder ihn wieder aus dem Rumpf des Fluggerätes herauszufahren (Abb. 1) und - dass unter den vorderen Canarflügeln (7) unter dem Rumpf ein Vorflügel (2) angeordnet ist, der eine Stabilisierung des Fluggerätes auch während des Teleskopierens des Drehflügelantriebs, also beim Übergang von Flächenflug auf Drehflüglerbetrieb und umgekehrt, ermöglicht. 1. A combination aircraft capable of vertical and horizontal take-off, flight and landing, which combines the advantageous properties of a rotary-wing aircraft and the advantageous properties of a fixed-wing aircraft, characterized in that - that a rotor lift ( 1 ) is used, which is used to telescopically extend the rotary wing drive ( 3 ) and makes it possible to completely remove the rotary wing drive from the aerodynamic influence in fixed-wing flight by sinking it in the fuselage ( 6 ) of the vehicle ( Fig. 2) or to extend it out of the fuselage of the aircraft again ( Fig. 1) and - that a slat ( 2 ) is arranged under the front canary wings ( 7 ) under the fuselage, which enables the aircraft to be stabilized even during telescoping of the rotary wing drive, i.e. during the transition from fixed-wing flight to rotary wing operation and vice versa. 2. Kombinationsflugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heckflügel (8) vollständig in ihrem Winkel gegenüber dem Rumpf verstellbar sind (5), wodurch sich erweiterte aerodynamische Eigenschaften des Luftfahrzeugs bzgl. Agilität und insbesondere auch hoher Rollgeschwindigkeit ergeben. 2. Combination aircraft according to claim 1, characterized in that the rear wings ( 8 ) are fully adjustable in their angle relative to the fuselage ( 5 ), thereby resulting in enhanced aerodynamic properties of the aircraft with regard to agility and in particular also high rolling speed. 3. Kombinationsflugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Canarflügel (7) vollständig in ihrem Winkel gegenüber dem Rumpf verstellbar sind, wodurch sich erweiterte aerodynamische Eigenschaften des Luftfahrzeugs bzgl. Agilität und insbesondere auch hoher Rollgeschwindigkeit ergeben und auf entsprechende Klappen am Flügelende verzichtet werden kann. 3. Combination aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the canary wings ( 7 ) are completely adjustable in their angle with respect to the fuselage, whereby enhanced aerodynamic properties of the aircraft with regard to agility and in particular also high rolling speed result and corresponding flaps at the wing tip can be dispensed with. 4. Kombinationsflugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfahrzeug aufgrund seines beschriebenen Aufbaus (insb. Vorflügel und Rotorlift) als HOVTOL-Drohne (horizontal or vertical take off and landing aircraft) sowohl für Langstrecken- als auch für Langzeiteinsätze realisiert werden kann. 4. Combination aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the aircraft, due to its described construction (in particular slats and rotor lift), can be realized as a HOVTOL drone (horizontal or vertical take off and landing aircraft) for both long-distance and long-term missions. 5. Kombinationsflugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorlift (1) zum Teleskopieren des Drehflügelantriebs derart ausgeführt ist, dass eine längsverzahnte Welle in die Rotoreinheit führt oder diese alternativ als Kardaneinheit ausgeführt wird. 5. Combination aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rotor lift ( 1 ) for telescoping the rotary wing drive is designed such that a longitudinally toothed shaft leads into the rotor unit or, alternatively, this is designed as a cardan unit. 6. Kombinationsflugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Drehflügel-Antrieb und Flächenflug-Antrieb parallel aktiv sind, um bei langsamen Horizontalgeschwindigkeiten einen schnelleren Höhengewinn zu ermöglichen, als das dies durch den Flächenflug-Betrieb alleine möglich wäre. 6. Combination aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rotary wing propulsion and the fixed-wing propulsion are active in parallel in order to enable a faster gain in altitude at slow horizontal speeds than would be possible by fixed-wing operation alone. 7. Kombinationsflugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des Fahrwerkes Airbags unter dem Rumpf aktiviert werden können, so dass das Luftfahrzeug auch auf Gewässern landen, starten und sich auch als Wasserfahrzeug bewegen kann. 7. Combination aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that instead of the landing gear, airbags can be activated under the fuselage, so that the aircraft can also land on water, take off and move as a watercraft. 8. Kombinationsflugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehflügelantrieb zusätzlich durch weitere versenkbare oder nicht versenkbare Rotorsysteme ergänzt ist. 8. Combination aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rotary wing drive is additionally supplemented by further retractable or non-retractable rotor systems. 9. Kombinationsflugzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere der zusätzlichen Rotorsysteme der Steuerung dienen. 9. Combination aircraft according to claim 8, characterized in that one or more of the additional rotor systems serve for control.
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