用于高空飞行的飞机的辅助设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于高空飞行的飞机（10）的辅助设备（20）。所述辅助设备（20）包括独立于所述飞机（10）的、用于使得与所述辅助设备（20）可拆卸地耦接的飞机（10）上升到平流层中的驱动器（21），并且最晚在达到预定的任务高度时能够从所述飞机（10）中脱离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于高空飞行的飞机的辅助设备，特别是用于所谓的平流层-平台(英语:High_Altitude Platform System，HAPS)的辅助设备。这样的飞机上升到平流层中，以便在那里在与传统的飞机相比长的持续时间期间执行类似于卫星一样的任务。长的时间在此可以理解为几周到几个月或者甚至几年。从地面看，地球大气的第二层被称为平流层，所述平流层起始于在地极上约8km和在赤道上约18km之间的高度，并达到约50km的高度。对于平流层-平台而言典型的飞行高度为20km。由这种飞机执行的任务包括例如地球观测或者通讯功能。
技术介绍
这种高空飞行的飞机通常以太阳能发电的方式被驱动，其中飞机的电池白天借助太阳能电池充电，并且在晚上放电用于飞机的运行。考虑到可用的电功率并因此也考虑到飞机所允许的重量这种类型的驱动器目前设置了严格的限制。因此，在设计这样的飞机时，争取达到尽可能小的总重量和尽可能好的效率。飞机上升到平流层中对飞机的结构提出了特别的要求。在该阶段在飞机上出现最大的机械载荷。因此，为了上升需要最大的发动机功率。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，在结构上和/或功能上优化高空飞行的飞机无论是在上升到平流层中期间还是在平流层中运行期间的运行。该任务通过根据权利要求1所述特征的辅助设备来完成。有利的设计方案从从属权利要求中得出。本专利技术提出了一种用于高空飞行的飞机的辅助设备，该辅助设备包括独立于飞机的、用于使得与该辅助设备可拆卸地耦接的飞机上升到平流层中的驱动器，并且最晚在达到预定的任务高度时可从飞机中脱离。该建议基于以下考虑:在传统的高空飞行的飞机中，所述飞机利用其自身的飞机驱动器上升到平流层中，在与上升的持续时间(几个小时)相比非常长的任务持续时间(几周或者甚至几个月)期间，飞行器要携带比所需要的更多的重量，并且针对实际任务飞机驱动器是超要求配置的(Uberdimens1niert)。通过提出的辅助设备采用以下方式可以使得该问题得以解决:在飞机启动之前，辅助设备与该飞机可拆卸地耦接，并且在预定的飞行高度重新与飞机分离。因此，辅助设备“背负式地”与飞机一起飞行。因此，飞机的设计可以与在平流层中的使用目的最佳地匹配。特别地，飞机的飞机驱动器仅需要与在平流层中的运行相匹配。由此，不仅可以从重量的角度来优化飞机，而且还可以以明显更便宜的方式提供相对更小的驱动器。辅助设备可以选择性地布置在飞机上和/或在飞机下或者在飞机的侧上。布置在飞机下是优选的，因为在辅助设备与飞机脱开之后，其仅基于重力作用就可以与高空飞行的飞机分离。在一种设计方案中，辅助设备的驱动器可以是非电类型的。特别地，驱动器可以是内燃机，其中，运行所需的燃料储存或包含在辅助设备的储存器中。在替代的设计方案中，驱动器也可以包括电动机，该电动机由辅助设备的储能器供电。储能器选择性地为电池或可重新充电的蓄电池。在另一设计方案中，在辅助设备上设置有在上升到平流层中时用于稳定的装置(Mittel)0特别地，这种稳定装置可以包括一个或多个可调节的机翼和/或可调节的辅助驱动器和/或(在转向意义下)用于驱动器的方向变更装置。稳定装置不仅提供了关于飞行姿态的额外的稳定性，而且也可以吸收在上升到平流层中时飞机的特别的机械载荷，并且因此使其远离飞机。根据另一有利的设计方案，辅助设备以可再利用的方式被构造并且具有以装置，以便可以独立于飞机地返回地球。这样例如可以包括不受控制的降落伞、受控制的滑翔伞或可调节的机翼。例如，辅助设备可以构造为飞机的形状，从而在与飞机分离之后该辅助设备可以以滑行的方式和/或附加地运用其驱动器的驱动力返回地球。由此，可以多次使用所述辅助设备。在另一设计方案中，与飞机可拆卸的耦接借助于布置在辅助装置和/或飞机上的耦接装置来实现。可拆卸的耦接可以是机械的方式或机电的方式或电磁的方式，其中，也可以是所述变型的组合。为了使得高空飞行的飞机可以借助于辅助设备实现上升到平流层中，辅助设备的驱动器具有比飞机的优选的太阳能发电的飞机驱动器更大的功率。特别地，驱动器可以这样设计，使得通过其独立的运行可以实现辅助设备和与之耦接的飞机上升到平流层中。但也可以这样确定辅助设备的驱动器的大小，使得如此确定该驱动器连同飞机的飞机驱动器一起的尺寸，使得连同其驱动器一起为上升到平流层中提供需要的功率。特别地，辅助装置的驱动器具有与上升到预定的高度相适配的功率。【附图说明】接下来借助于附图中的实施例进一步阐述本专利技术，在附图中: 图1示出了根据本专利技术的辅助设备，该辅助设备被固定在高空飞行的飞机上，并且图2示出了在达到预定的任务高度之后刚好从飞机中脱离的辅助设备的示意图。【具体实施方式】接下来要描述的、根据本专利技术的用于高空飞行的飞机10的辅助设备20的实施例基于以下构思:高空飞行的飞机在上升期间所需的功率比在达到预定的任务高度之后在平流层中实际任务期间所需的功率更大。因此在传统的飞机中，相比于实际任务期间在上升期间将需要更大和更重的驱动器。这会导致驱动器在任务期间部分被视为不需要的、不起作用的重量。此外，所述驱动器不能够在其最好的效率范围内运行。因为飞机的任务持续时间与上升的持续时间相比很长，所以这更成为问题。任务时间可以很容易达数月，而在几小时内即可上升到平流层。本专利技术的基本原理在于，在飞机10上升期间使用带有自身驱动器21的辅助设备20，然后，在到达预定的任务高度或另一任意的、合适的时间点之后，所述辅助设备与飞机10分离并返回地面。图1在示意图中示出了辅助设备20，该辅助设备与高空飞行的飞机10通过耦接装置25可拆卸的耦接。飞机10包括太阳能发电的驱动器12 (以下也称为飞机驱当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高空飞行的飞机（10）的辅助设备，其中，所述辅助设备包括独立于所述飞机（10）的、用于使得与所述辅助设备（20）可拆卸地耦接的飞机（10）上升到平流层中的驱动器（21），并且最晚在达到预定的任务高度时能够从所述飞机（10）中脱离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A基费尔，J费德亨，D德拉贡，W肖尔茨，
申请(专利权)人：空中客车防卫和太空有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE