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Dokumentenidentifikation DE10214535A1 26.06.2003
Titel Antriebsanlage für Mini-Flugapparat mit Senkrecht-Start-Landung und entsprechende Zusammenstellung verschiedener Arten des Personal-Flugautos
Anmelder Tchebunin, Oleg, 70378 Stuttgart, DE
Erfinder Tchebunin, Oleg, 70378 Stuttgart, DE
DE-Anmeldedatum 02.04.2002
DE-Aktenzeichen 10214535
Offenlegungstag 26.06.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.06.2003
IPC-Hauptklasse B60F 5/02
Zusammenfassung Aufgabe ist, die Leistungsmasse des Antriebs deutlich unter den Grenzwert 1,5 kg/KW zu drücken, um den Senkrechtstart gewährleisten zu können, einen wirtschaftlichen Kraftstoffverbrauch zu garantieren und eine dafür entsprechende konstruktive Ausführung für Antriebsanlagen und Flug-Auto zu finden.
Durch die Erfindung ist ein Verfahren zur Einschätzung und Minimierung des Wertes der Leistungsmasse des Antriebs angeboten, wonach für die Antriebsanlage ein Vielblatt-Mantelpropeller (2), (3), (s. Fig. 5) oder sogar Gebläse vorgesehen ist, das im Bereich der hohen Drehzahlen arbeitet und mit möglichst kleinem Durchmesser den erforderlichen Schub gewährleistet. Ferner ist durch die Erfindung auch die Anwendung der leistungsstarken und in der Praxis bewährten Schrauben- oder Lysholm-Verdichter als Bestandteil der Kraftmaschine (1) gegeben, die in umgekehrtem Schema, nämlich als Entspannungsmotor, bei möglichst großen Drehzahlen arbeitet, die nur durch die Arbeitsbedingungen der Lager begrenzt sind.
Erfindungsgemäße Darstellung und Beschreibung der konstruktiven Ausführungen der Antriebsanlage und die verschiednen Arten des Personal-Flug-Autos.
Erfindungsgemäße Antriebsanlage kann eine Anwendung finden bei der Konstruktion des Mini-Flug-Autos wie auch bei Flugzeugen und in verschiedenen Bereichen der Technik statt herkömmlicher Verbrennungskraftmotoren, mit oder ohne Verbindung mit Propellern.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben verschiedener Arten des Personal- Flugautos wie auch die konstruktiven Ausführungen dieses Flugapparates und dessen Antriebe.

In der Patent-Literatur bezüglich des Personal-Flugautos, und zwar im Hinblick auf kleine Flugapparate mit Senkrecht-Start-Landung, hat der Autor bisher keine Publikation gefunden außer dem US-Patent 3,785,592 und WO 96/07586, betreffend Flugapparate mit runden Flügeln, aber nur als Idee, ohne weitere Auslegungen im Hinblick auf die Energetik. Patent WO 95/07215 beschreibt ein "Kombinations-Luftfahrzeug" mit Hebe-Rotor, Tragfläche, zwei Marschpropellern und zwei Kraftmaschinen, auch ohne weitere Auslegungen hinsichtlich der Energetik. Dieser Flugapparat ist kein Mini-Flugapparat.

In der öffentlichen Literatur kann man Behauptungen vorfinden, dass einige Exemplare solcher Technik bereits existieren. So berichtet Der Spiegel 52/1999 von einem "Skycar"-Prototyp des Konstrukteurs Moller, eine Art Bat-Mobil fürs Volk mit vier Sitzen und acht Wankelmotoren, welches der Autor diesem Spiegel-Bericht nach auch der realen Flugerprobung unterziehen wollte. In Der Spiegel 23/1999 und 15/2000 gibt es kleine Notizen über "SoloTrek" des Visionärs Moshier und über einen Helikopter für jedermann, der von der japanischen Firma Engineering System gebaut ist. Aber bis heute kann man kein Bat-Mobil fürs Volk im Alltag sehen oder beobachten.

Das Haupt-Problem des Flug-Autos konzentriert sich auf die Antriebsanlage.

In Bezug auf kleine Flugapparate, wo Probleme von Gewicht und Abmessungen und sogar die Konfiguration der Antriebsanlage die wichtigste Rolle einnehmen, spielen Arbeitsverfahren und das konstruktive Schema dieser Anlage eine entscheidende Bedeutung.

Die Kombination eines trivialen Verbrennungsmotors mit Propeller (Schrauben) wie bei Flugzeugen und Hubschraubern eignet sich für den Mini-Flugapparat weniger; denn die Leistungsmasse für Verbrennungsmotoren (1,5-4 kg/KW), bedingt durch raumraubenden, schweren Kurbelwellen-Mechanismus samt umschließendem Gehäuse und Bedienungsanlagen, ferner durch mechanische Reduzier-Getriebe oder Transmission zum Propeller (Schrauben), ist zu groß. Das Arbeitsverfahren des Verbrennungsmotors begrenzt die Drehzahl der Kraftmaschine und kann deshalb keine gleichmäßige und laufende Zufuhr der Energie zum Propeller gewährleisten.

Jet-Getriebe eignen sich ebenfalls nicht für ein Mini-Flugauto. Ihr Treibstoffverbrauch ist zu hoch, und sie sind bisher wenig tauglich für den Betrieb eines Mini-Flugapparates.

Ein Mantelpropeller als Betreiber ist bei Senkrechtstart und relativ kleinen Geschwindigkeiten vielfach effektiver als ein Jet-Getriebe, um so mehr, wenn man vom Vielblatt-Propeller der neuen Generation spricht. Aber Probleme der Kraftmaschine existieren nichtsdestoweniger.

Der beste Weg, Probleme der Krafimaschine für den Antrieb der Propeller zu lösen, zeichnet sich ab durch die Erfindung der Kraftmaschinen mit gleichmäßigem Arbeitsverfahren und Hochdrehzahlen. Dadurch lässt sich ein entscheidender Gewichtsgewinn erzielen, ungeachtet dessen, dass ein Reduziergetriebe unentbehrlich ist.

Die zweite wichtige Voraussetzung besteht darin, dass die Kraftmaschine bestenfalls inmitten des Propellers untergebracht wird und dafür spindelförmig sein muss, um so mehr, da die Zone um die Achse der Propeller wenig effektiv ist.

Der längst bekannte Wankelmotor oder dessen Modifikation, z. B. WO 95/16116, WO 96/11334, WO 96/12878, oder WO 98/49435 als auch verschiedene Arten der Rotations- und Kreiskolben- Motoren (WO 96/23135; EP 0747586 A1; WO 96/ 41934, WO /41935; WO 97/10419; EP 0785348 A1; WO 97/34078; DE 432 49 558 A1; DE 43 24 997 A1; WO 95/05534; DE 43 35 878 A1; DE 44 36 822 A1; WO 95/08055; WO 96/17161; WO 96/21096; WO 99/35382; WO 99/46494 und weitere) stehen mehr oder weniger der Kraftmaschine näher, die gleichmäßig und mit Hochdrehzahlen arbeitet. Diese Motoren haben aber bisher keine breite Verwendung für den Antrieb der Mini-Flugapparate gefunden. Grund dafür ist die Präsenz der freien Massenkräfte, die die Drehzahl der Maschine begrenzt, was ein erhöhtes Ausmaß und Gewicht zur Folge hat. Außerdem leiden manche schon erprobten Maschinen an erhöhtem Verschleiß der Verdichtungsteile oder sind zu kompliziert in der Herstellung.

Es gibt noch eine Klasse der Verbrennungskraftmaschinen-Kombination von Schrauben- Verdichter und Schrauben-Entspannungsmotor, die eine Verbrennung des Kraftstoffs vor dem Schrauben-Entspannungsmotor vorsieht und die in DT 25 00 816 A1; G 91 11 849.2; G 94 01 804.9; WO 00/77363 A1; WO 00/77364 A1 mehr oder weniger geeignet zur Lösung des Problems Antriebsanlage für Mini-Flugautos dargestellt ist. So stellt sich heraus, dass die Hauptidee und das konstruktive Schema der geeigneten Kraftmaschine schon patentiert sind. Diese Patente muss man als Prototypen betrachten.

Die als Erfindung beanspruchte Antriebsanlage (samt Vielblattpropeller und Mantel), die das erforderliche laufende Arbeitsverfahren mit Hochdrehzahlen gewährleisten könnte, ist in Fig. 1, 2 und 3 dargestellt.

Der Propeller (2) ist nur bedingt dargestellt, denn seine wirkliche Gestalt kann man nur nach Extraberechnungen ermitteln. Es geht um einen Propeller dieser neuen Generation, der mit 8-12 gepfeilten Blättern bestückt wird. Es geht um einen "Pro-Fan", da er als ein Vielblattpropeller schon eine Übergangsstufe zu einem FAN, d. h. zu einem Gebläse darstellt.

Selbst die Kraftmaschine besteht aus drei Hauptteilen: Schraubenverdichter (8), Verbrennungskammer (9) und Entspannungs-Schrauben-Motor (10).

Der Stand der Technik erweist, dass einstufige Schraubenverdichter mit Öleinspritzung für Verdichtung und Abkühlung nach Art der Schrauben- oder Lysholm-Verdichter mit Kreisbogen, Epizykloiden und Hüllkurven als Kontur-Teile der Läufer mit Drehzahl bis 25000 l/min im Bereich der Förderstrom von V = 0,03-12 m3/s und Enddruck bis 10 bar arbeiten können. So besorgt ein einstufiger Schraubenverdichter mit Öleinspritzkühlung F 37/10(Tamrock-Tampere- Finnland) Förderstrom 300 m3/h (80 L/s), Enddruck 1 Mpa (10 bar) bei Motorleistung 37 kW.

Auch bei einstufigen, förderstromgeregelten Kältemittelschraubenverdichtern mit Öleinspritzkühlung S 3-900 (VEB Kühlautomat Berlin) gelten diese Charakteristiken entsprechend:

Förderstrom 770 m3/h; Enddruck 2,25 MPa (22,5 bar); Drehzahl 2940 l/min. (Taschenbuch Maschinenbau, VEB Verlag Technik, Berlin, 1989, Band 5, S. 286, 287; Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 17 Auflage, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, 1990, s. P 44).

Der Verschleiß ist gering, freie Massenkräfte sind nicht vorhanden. Von Nachteil sind die kleinen Wirkungsgrade. Deshalb muss die Herstellung sehr genau sein. So verdanken sie ihre Verbreitung in letzter Zeit den verbesserten Walzfräsverfahren. (Verter, G., Hrsg.: Handbuch Verdichter, 1. Ausgabe, Essen; Vulkan-Verlag 1990).

Dank guter Charakteristik von Leistungen und Abmessungen, wie auch ununterbrochener Arbeitsverfahren, ist eine Verwendung dieser Art von Schraubenverdichtern in umgekehrtem Schema, nämlich als Entspannungsmotor, sehr zweckmäßig.

Dafür braucht man noch eine Verbrennungskammer mit Einspritzdüsen für die Zufuhr der Energie von Kraftstoff.

Die Arbeitsprozesse in sich ausweitenden Kanälen des Läufers dieses Schraubenmotors bei ihren Drehungen entsprächen den Prozessen der Verdrängung der Kolben in Verbrennungs-Motoren, mit dem Unterschied jedoch, dass diese Prozesse laufende sowie ununterbrochene sind. Alle Vorbereitungsprozesse, unentbehrlich bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren, erübrigen sich. Dadurch entfallen Gasventilvorrichtungen und Kurbelwellenmechanismus mit ihren umfassenden Gehäusen, mit ihren Gewichten und freien Massenkräften. Die Arbeitsumdrehungen des Motors lassen sich mehrfach steigern, was bei denselben Leistungen des Motors den entscheidenden Gewinn an Gewicht ergibt.

Einfache Berechnungen könnten diese Schlussfolgerungen belegen.

So könnte für einen Flugapparat mit Gesamtgewicht m = 1000 kg und zwei Triebwerken mit Durchmessern des Mantelpropellers D = 120 cm errechnet sein:

Der höchste Wert der Drehzahl des Propellers n lässt sich mit dem Vorbehalt berechnen, dass die Geschwindigkeit der Propellerspitze im Unterschallbereich liegt, also bei Mo,max = 0,8 Grenzwerte.





Relativer Startschubwert jedes von beiden Triebwerken für Senkrechtstart F:





Die Schub/Leistung-Relation lässt sich bei der Annahme eines Standgütergrades ηp,go = 0,75 für einen 8-12 Blatt-Propeller abschätzen. (Urlaub, Alfred: Flugtriebwerke Springer-Verlag 1991, s. 122-130)





Mit Annahme der Motorleistung für Luftverdichter P1 = 0,25 P und Wirkungsgrad des Motors η = 0,75 errechnete Motorleistung Pm = 240 KW





Vom Wert des Drehmoments des Motors ausgehend bei Annahme des mittleren Drucks in den Kanälen des Läufers Pmittl. = 15 bar und der Länge der Läufer L = 1,5D könnte man den Durchmesser der Läufer D einschätzen:



MM = Pmittl. L 0,375 D D = 10.5 cm

Approximative Abmessungen der Kraftmaschine:

Durchmesser der Kraftmaschine DM = 30 cm; Länge LM = 65cm

Approximative Bewertung des Gewichts der Kraftmaschine bei Annahme des spezifischen Gewichts der Konstruktion q = 2,5-3 kg/L:





Somit liegt der Wert der Leistungsmasse = 0,5 kg/KW beträchtlich niedriger als der Grenzwert für herkömmliche Verbrennungsmotoren mit Leistungsmasse = 1,5 kg/KW.

Also braucht ein Mini-Flugapparat mit zwei Triebwerken und der gesamten Masse m = 1000 kg 2 mal 240 = 480 KW an Leistung, wobei selbst 2 Kraftmaschinen zusammen 240 kg wiegen.

Dieses Resultat ist bei sehr groben Berechnungen und großzügig ausgelegten Annahmen errechnet. Nach präzisen Berechnungen und Experimenten kann man bedeutend bessere Resultate erzielen. Hauptproblem ist die Sicherstellung der geeigneten Wärmeregime und die Erzielung guter Werte an Wirkungsgraden, was in Zusammenhang zum Preis der Herstellung der Läufer steht.

Fig. 1 zeigt ein Triebwerk, bestehend aus Kraftmaschine (1), Propeller (2), Mantel (3), Holm (4) mit Verbindungstransmission (5) und Einbauteilen (6) samt Elektromagnet-Lamellenkupplung mit Nebentriebwerk (nicht näher gezeigt).

In Fig. 2 ist die Kraftmaschine samt Reduziergetriebe (7) und etlichen Schnitten dargestellt.

Der Schraubenverdichter (8) samt Verzahnungspaar (12) ist asymmetrisch dem Schrauben- Entspannungsmotor zugeordnet, um einen Raum zu schaffen für eine Vorverdichter-Einrichtung (nicht näher gezeigt) mit Filter (11), ebenso auch für ein Verzahnungspaar (13) für die kinematische Verbindung mit einem Nebentriebwerk samt zwei Rollensperrkupplungen bei der Welle der Kraftmaschine (14). Den Rest des Raums kann man für bedienende Aggregate wie Konstantförderpumpen für Treibstoff, Öl, Abkühlflüssigkeit, wie auch für Starter, Dynamo (alle nicht näher gezeigt) und weitere Aggregate verwenden.

Die Verbrennungskammer (9) als separates Aggregat ist so konstruiert, dass ein gut geordneter Verbrennungsprozess eingerichtet werden könnte. Somit wird das Wärmeregime der Maschine entlastet und ein vollständiger Verbrennungsprozess des Kraftstoffs erfüllt, was seinerseits zum besseren Wert des Wirkungsgrades der Maschine und einer minimierten Umweltbelastung führt.

Die Verbrennungskammer ist als Gleichstrom-Brennkammer mit Brenner (15), Drallkörper (16), Rippenelementen (17) und Zündkerzen (18) ausgeführt und ermöglicht die Verwendung jeder Art billiger Kraftstoffe.

Der Schrauben-Entspannungsmotor (10) ist mit Einrichtungen für Einspritzung für Öl und Öl- Kraftstoff-Gemisch versorgt (nicht näher gezeigt), was eine bessere Verdichtung zwischen Läufer und Wandungen bei trockenlaufenden Motoren ergibt und einen Nachbrennungsprozess im Entspannungsmotor ermöglicht. Der Nachbrennungsprozess schafft eine mehr gleichmäßige Verteilung der Druckgefälle entlang der Läufer, wodurch eine Verbesserung des Wirkungsgrades ermöglicht wird.

Außerdem dient eine erhöhte Einspritzung des Öl-Brennstoff-Gemischs zur Forcierung des Triebwerk-Regimes, das mittels Zahnpaar (13), Transmission (5) und Elektromagnet- Lamellenkupplung den Antrieb des Propellers des nebenstehenden Triebwerks bei Ausfall seiner eigenen Kraftmaschine übernehmen könnte. Dabei ermöglicht die Rollensperrkupplung (14) bei ausfallendem Triebwerk deren Ausschließung.

Eine wärmefeste Scheibe (19) ermöglicht die Kalibrierung der Einlassöffnung im Entspannungsmotor. Lagereinrichtungen (20) und Verzahnungspaar (21) besorgen die erforderliche Anordnung der Läuferpaare bei ihrer Rotation mit Drehzahlen bis 25 000 l/min, die im Idealfall nicht in Berührung stehen sollen. Das Wärmeregime beim Lager von Entspannungsmotor und Verdichter wie auch bei wärmegespannten Teilen der Maschine besorgt Kühlflüssigkeit, die, von einer Konstantförderpumpe befördert, durch entsprechende Kanäle fließt und in einem Kühler (22) seine Wärme dem Luftstrom übergibt.

Die Abgase des Entspannungsmotors stellen ein immer noch energiereiches Medium dar und können deshalb in einer Strahldüse (23) entspannt werden und dadurch die Leistung des Triebwerks steigern.

Da der Schrauben-Entspannungsmotor zwei in Gegenrichtung rotierende Wellen hat, kann auch die Kraftmaschine mit einem zweiten, in Gegenrichtung zum ersten rotierenden Propeller versorgt sein. Dann entsteht die Möglichkeit, das reaktive Moment des ersten Propellers zu parieren und damit die alleinige Verwendung des Triebwerks für den Mini-Flugapparat zu erleichtern. So entsteht eine zweite Modifikation der Triebwerke, die in Fig. 3 dargestellt ist. Hier braucht man ein zweites Reduziergetriebe (24) und einen anderen Holm ohne Transmission. Das Zahnrad (13) betreibt nur bedienende Aggregate. Der Mantel (3) verlängert sich zum zweiten Propeller. Einige schräge Rippen in der Wandung des Mantels (25) sind vorgesehen, um eine Nivellierung zur endgültigen Beseitigung des Reaktiv-Moments zu ermöglichen.

Die Abgase können in diesem Fall im Zwischenraum der Propeller abgelassen werden und dienen auch der Steigerung der Leistung der Triebwerke.

Wenn man über zwei solcher Triebwerke verfügt, kann man verschiedene Arten von Flugapparaten konstruieren.

Zuerst kann es der Ein- oder Zweisitzer mit nur einem Zweipropeller-Triebwerk sein. Der könnte die Form eines Untertassen-Flugkörpers besitzen, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Das Triebwerk muss in einem Tunnel (26) inmitten des Rumpfes und das Cockpit (27) mittels Pylonen (28) über dem Tunnel angeordnet sein.

Der Tunnel im Rumpf des Flugapparats hat einige Einrichtungen wie Schraubenstockantriebe (29) zur Einstellung und Verschiebung des Triebwerk-Gehänges, wobei die Lenkung des Apparates im Vormarsch sowie dessen Neigung zur Ausführung der Kurven möglich ist.

Zur Drehung an der Stelle nach dem Abheben des Flugapparates vom Boden ist eine lenkbare, zwischen Pylonen untergebrachte Fläche (30) als Ruder vorgesehen.

Ein Triebwerk entwickelt bei laufendem Motor und rotierendem Propeller ein mächtiges stabilisierendes Moment dank des gyroskopischen Effekts. Das dient der Sicherheit des Flugs, aber andererseits lässt es Probleme der Manövrierfähigkeit entstehen. In jedem Fall geschehen dadurch alle Manöver fließend. Beim Steuerkommando per Joystick verstellt der Schraubenstockantrieb (29) den Mantel des Triebwerks im Tunnel, so dass das Zentrum des Gewichts vom Vektor des Schubs abweicht, dann neigt allmählich das entstehende Steuer- Moment den Vektor des Schubs in die entsprechende Richtung.

Die bestmögliche sichere und wirtschaftliche Variante des Personal-Flugautos ist in Fig. 5 dargestellt. Die Form des Apparates entspricht der Form eines Flugzeugs mit dicken Flügeln, was bei Horizontalflug die Benutzung der Vorteile dessen entsprechender Flugzeug-Eigenschaften ermöglicht.

Zwei je in eigenem Tunnel nebeneinander angeordnete Triebwerke mit je einem in Gegenrichtung zueinander rotierenden Mantelpropeller in Nähe des Zentrums des Gewichts des ganzen Flugapparats sind in den dicken Flügeln untergebracht.

Der Vorteil dieses Schemas besteht darin, dass die beiden einander nahe platzierten Triebwerke eine kinematische Verbindung und damit die Übernahme der Energieversorgung der Propeller beider Triebwerke bei Ausfall einer Kraftmaschine durch die nebenstehende Kraftmaschine allein ermöglichen. Damit wird zumindest eine sichere Landung gewährleistet.

Die kinematische Verbindung lässt eine gesonderte Steuerung der Triebwerke zur Neigung in Vormarsch-Richtung und Regime zu, was alle Manöver auf der Stelle und im Vormarsch ermöglicht (s. vorige Beschreibung der Konstruktion der Triebwerke).

Der wichtige Vorteil dieses Schemas besteht auch darin, dass reaktive Momente beider Triebwerke sich gegenseitig neutralisieren. Demnach entfällt die Notwendigkeit von speziellen Einrichtungen für Stabilisation und Lenkung wie bei Hubschraubern mit nur einem Rotor.

In Fig. 6 ist eine dritte preiswerte Variante des Flugapparats dargestellt.

Die Form des Rumpfes entspricht der Form des Untertassen-Flugkörpers. Vier Triebwerke mit je einem Mantelpropeller, im eigenen Tunnel untergebracht, sind paarweise im Flügel angeordnet. Die Kabine des Apparats kann hermetisch zum Wasser gebaut werden und dadurch Schwimmfähigkeiten erhalten, was die Ausführung des Flugapparats als Amphibie und damit die Steigerung seines Anwendungsgebietes zum Rettungsflugwagen, zum Allerorts-Einsatzwagen für Polizei, Feuerwehr und so weiter, oder einfach zur Flug-Yacht ermöglicht.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Betreiben eines Personen-Flug-Apparats mit Senkrecht-Start-Landung und Horizontalflug, bei dem der Schub von einem Propeller erzeugt ist, betrieben vom Verbrennungsmotor inmitten der Propeller, wobei der Vektor des Schubs durch Neigung der Achse des Triebwerks gewechselt werden kann, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller einen Vielblatt-Mantelpropeller oder sogar ein Gebläse darstellt und der Verbrennungs-Motor von einem Schrauben-Entspannungsmotor in Kombination mit einem Schrauben-Verdichter und einer Brennkammer vertreten ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Vielblatt-Mantelpropellers im Bereich der hohen Drehzahlen in der Propellerspitze bei 0,8M liegt und dadurch relativ kleine Abmessungen hat, was für einen kleinen Flugapparat wie das Personen-Flug-Auto von großer Bedeutung ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrauben- Entspannungs-Motor von Natur aus ein Schraubenverdichter ist, der nach umgekehrtem Schema, also als Entspannungsmotor arbeitet und dadurch ein fließendes Arbeitsverfahren aufweist, das bei sehr hohen Drehzahlen geschehen könnte - begrenzt nur durch Arbeitsbedingungen der Lager - und als solches den entscheidenden Gewinn von Abmessungen und Gewicht der Triebanlage bringt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Brennkammer, die als Zwischenstufe eingebaut ist, ein gut geordneter Verbrennungsprozess eingerichtet werden könnte, der das Wärmeregime entlastet und zum vollständigen Verbrennungsprozess des Kraftstoffs führt, wobei jede Art von billigem Kraftstoff verwendet und die Umweltbelastung minimiert werden könnte.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrauben- Entspannungs-Motor, da er jeweils zwei nicht in Berührung stehende Schraubenrotoren hat, mit einer Öleinspritzung für die Verdichtungsstufe und einem Öl-Kraftstoff- Gemisch für die Einspritzung in die Entspannungsstufe arbeiten könnte, was zu einem hohen Grad der Verdichtung einerseits und zu einem Nachbrennungsprozess in der Entspannungsstufe andererseits führt und damit einen erhöhten Wirkungsgrad zu erzielen ermöglicht.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrauben- Entspannungs-Motor mit zwei in Gegenrichtung rotierenden Wellen versorgt ist, was die Anwendung der zwei in Gegenrichtung rotierenden Propeller ermöglicht und dadurch ein störendes Reaktivmoment ausbleiben lässt, was für den Flugapparat mit nur einer Antriebsanlage von großer Bedeutung ist.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Übergabe des Drehmoments von der Kraftmaschine (mit Drehzahl bis 25000 l/min) zu den Propellern (mit Drehzahl 4600 l/min bei Durchmesser den Propeller 1,2 m, als Beispiel) jeweils ein Reduziergetriebe vorgesehen ist.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Abgase, die noch ein Hochenergie-Medium darstellen, in einer Strahldüse verbraucht werden oder in den Zwischenraum der Propeller eingespeist sind, was seinerseits zur Erhöhung des Wirkungsgrades dient. Dies gilt auch für Abkühlwärme, die mit Abkühlstrom um das Gehäuse und durch die Abkühlanlage in den Zwischenraum der Propeller münden.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachbrennungsprozess in der Entspannungsstufe wie auch das erhöhte Regime in der Brennkammer ein forcierendes Regime der Arbeit für die ganze Kraftmaschine ermöglichen. Dadurch könnte diese Kraftmaschine auch den Antrieb der Propeller nebenstehender Triebwerke bei Ausfall ihrer eigenen Kraftmaschine übernehmen, wenn beide Triebwerke in kinematischer Verbindung stehen. Dadurch könnte im Notfall zumindest die sichere Landung gewährleistet werden.
  10. 10. Konstruktive Ausführung der Triebwerke zur Verwirklichung der Verfahren nach den Ansprüchen 1-9, die einen oder zwei Propeller in einem Mantel vorsieht, als auch eine Verbrennungskraftmaschine, die aus Schraubenverdichter, Verbrennungskammer und Schraubenentspannungsmotor besteht, wie es in DT 25 00 816 A1; G 91 11 849.2; teilweise in G 94 01 804.9; WO 00/77363 A1 und WO 00/77364 A1 patentiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelpropeller ein Vielblatt-Mantelpropeller oder Gebläse ist; wie auch dadurch, dass als Grundelement für Schraubenverdichter wie auch für den Schraubenentspannungsmotor ein Schrauben- oder Lysholm-Verdichter mit Öl- Einspritzung für bessere Verdichtung vorgesehen ist, der Kreisbogen, Epizykloiden und Hüllkurven als Konturteile der Läufer erweist und der dank seiner guten Charakteristik und Technologie bei der Herstellung in letzter Zeit breite Anwendung gefunden hat. (Taschenbuch Maschinenbau, Band 5, VEB Verlag, Berlin, 1989 S. 247, 284, 287; Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 17. Auflage, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, 1990, S. P44).
  11. 11. Triebwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lysholm-Verdichter als Grundelement für den Schraubenentspannungsmotor in umgekehrtem Schema arbeitet, und zwar als Entspannungsmotor.
  12. 12. Triebwerk nach Anspruch 10, 11, dadurch gekennzeichnet, dass für den Schraubenentspannungsmotor eine Einspritzung von Öl-Brennstoffgemisch vorgesehen ist, wobei eine bessere Verdichtung als auch gleichmäßige Verteilung der Druckgefälle entlang der Läufer und damit eine Verbesserung des Wirkungsgrades erzielt werden könnte. Im Notfall dient erhöhte Einspritzung des Öl-Brennstoffgemischs zum forcierten Regime des Triebwerks, wie es Anspruch 9 vorsieht.
  13. 13. Triebwerk nach Anspruch 10, 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ausnutzung des Restes des Druckgefälles ein Düsenantrieb eingerichtet ist, wie es Anspruch 8 vorsieht.
  14. 14. Triebwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenverdichter gegenüber dem Schraubenentspannungsmotor asymmetrisch angeordnet ist und dadurch Raum entstehen lässt für die Verbrennungskammer, für die kinematische Kupplungseinrichtung mit Nebentriebwerk und für weitere bedienende Aggregate.
  15. 15. Triebwerk nach Anspruch 10, 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenverdichter noch mit einem Ansaug-Vorverdichter samt Filter versorgt werden könnte.
  16. 16. Triebwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskammer als separate Einrichtung mit allen notwendigen Elementen für eine ordentliche Verbrennung des Kraftstoffs und zur Besorgung der angemessenen Wärmeregime gebaut ist, wie es Anspruch 4 vorsieht.
  17. 17. Triebwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmaschine mit einem Abkühlsystem versorgt ist, das Abkühlkanäle, besonders um die Lager herum, die Konstantförderpumpe und den Lüftkühler einschließt.
  18. 18. Triebwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder zwei Reduziergetriebe für einen oder beide Propeller vorsieht, wie auch einen Holm mit Bauteilen für die Verbindung der Kraftmaschine mit Mantel und ebenso Einheiten mit Lager für den Einbau des Triebwerks in den Flugapparat.
  19. 19. Triebwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass einige Rippen im Inneren des Mantels vorgesehen sind, die eine Nivellierung und endgültige Beseitigung der Reaktiv-Momente ermöglichen, wie es Anspruch 6 vorsieht.
  20. 20. Triebwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transmission für die kinematische Verbindung der Kraftmaschinen, einschließlich zweier Rollensperrkupplungen bei den Wellen der Kraftmaschinen und einer Elektromagnet-Lamellen- Kupplung, zwischen beiden Triebwerken vorgesehen sind.
  21. 21. Konstruktive Ausführung der Triebwerke nach Anspruch 10, jedoch ohne Mantelpropeller, nur eine Kraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass diese kraft ihrer Wirtschaftlichkeit weitere Anwendungen an der Stelle der herkömmlichen Verbrennungsmotoren oder Turbinen beanspruchen könnte.
  22. 22. Konstruktive Ausführung des Personal-Flugapparats für die Senkrecht-Start-Landung und den Horizontalflug mit einem, beiden oder mehreren Triebwerken, bei denen der Schub von einem Propeller erzeugt ist, betrieben vom Verbrennungsmotor inmitten der Propeller, wobei der Vektor des Schubs durch Neigung der Achse des Triebwerks gewechselt werden kann, wie es beim herkömmlichen Helikopter vorkommt, dadurch gekennzeichnet, dass diese Ausführung den Einbau des Triebwerks nach Anspruch 1-20 aufweist und entsprechende Einrichtungen für Steuerung von Triebwerken und Flug einschließt.
  23. 23. Konstruktive Ausführung des Personal-Flugapparats mit einem Zwei-Propeller- Triebwerk nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Rumpfs dem Untertassen-Flugkörper entspricht, mit einem Tunnel für dieses Triebwerk inmitten des Rumpfs und dem Cockpit, das auf Pylonen über dem Tunnel angebracht ist.
  24. 24. Konstruktive Ausführung des Flugapparats nach den Ansprüchen 21, 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Tunnel im Rumpf des Flugapparats Einrichtungen wie die Schraubenstockantriebe zum Einstellen und Verschieben der Gehänge des Triebwerks hat und damit eine Lenkung des Apparats im Vormarsch und die Neigung des Apparats für die Ausführung der Kurven ermöglicht.
  25. 25. Konstruktive Ausführung des Flugapparats nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine lenkbare Fläche, angebracht zwischen Pylonen, als Ruder für die Drehung auf der Stelle nach den Abheben des Flugapparats vorgesehen ist.
  26. 26. Konstruktive Ausführung des Personal-Flugapparats mit zwei je in eigenem Tunnel nebeneinander angeordneten Triebwerken mit je einem Mantelpropeller, der in Gegenrichtung zu dem nebenstehenden Propeller rotiert, nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Apparats der Form eines Flugzeugs mit dicken Flügeln entspricht, dessen Flugzeugeigenschaften beim Horizontalflug Vorteile bringt und damit die Wirtschaftlichkeit steigert.
  27. 27. Konstruktive Ausführung des Flugapparats nach den Ansprüchen 21, 25, dadurch gekennzeichnet, dass Einbau-Lenkeinrichtungen der Triebwerke und ihre kinematischen Verbindungen miteinander eine gesonderte Steuerung der Triebwerke zur Neigung in Vormarsch-Richtung und Regime ermöglichen und dabei im Notfall die Übernahme der Energieversorgung der beiden Propeller durch eine Kraftmaschine allein ermöglicht wird, wie es die Ansprüche 9, 20 vorsehen.
  28. 28. Konstruktive Ausführung des Personal-Flugapparats mit vier je in eigenem Tunnel paarweise nebeneinander angeordneten Triebwerken mit je einem Mantelpropeller nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Form dem Rumpf der Untertassen- Flugkörper entspricht, mit eigenem Tunnel für jedes Triebwerk im Flügel, wobei die Kabine hermetisch zum Wasser ausgeführt ist und Schwimmfähigkeiten besitzt, was die Ausführung der Flugapparats als Amphibie und damit auch die Steigerung seines Anwendungsgebietes als Rettungsflugwagen, Allerorts-Einsatzwagen für Polizei, Feuerwehr und so weiter, oder einfach als Flug-Yacht ermöglicht.






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