置第一增壓器和第二增壓器，從而可實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)二級(jí)的增壓。
[0044]對(duì)于較低的高度和較小的功率，內(nèi)燃機(jī)可以在沒有增壓的情況下工作。對(duì)于稍微較高的功率接通增壓的第一級(jí)。對(duì)于更高的功率然后可以另外接通(hinzuschalten)第二級(jí)。具有另外使用廢氣能量的二級(jí)的增壓尤其是有利的。這樣的二級(jí)的增壓對(duì)于超過(guò)大約4000m的較高的高度是有利的并且也可以用于大約10000m到12000m的高度。
[0045]另一有利的概念是機(jī)械的增壓。因此優(yōu)選的是，作為增壓器的內(nèi)燃機(jī)具有至少一個(gè)機(jī)械的增壓器。機(jī)械的增壓的優(yōu)點(diǎn)是，馬達(dá)不必相對(duì)廢氣壓力工作。優(yōu)選地可以解耦機(jī)械的增壓。機(jī)械的增壓器的驅(qū)動(dòng)可以例如通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)器軸和/或通過(guò)電的驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)。特別優(yōu)選地混合驅(qū)動(dòng)器的電動(dòng)馬達(dá)應(yīng)用為電的驅(qū)動(dòng)器。
[0046]因此多級(jí)的增壓在有使用和沒有使用廢氣能量的情況下在使用來(lái)自內(nèi)燃機(jī)或者來(lái)自電驅(qū)動(dòng)器中的機(jī)械的能量的情形中可以想象。
[0047]特別優(yōu)選地設(shè)置控制器，其根據(jù)不同的參數(shù)在UAV的飛行運(yùn)行中控制不同的類型的驅(qū)動(dòng)器-電動(dòng)馬達(dá)和/或內(nèi)燃機(jī)-和/或不同的增壓系統(tǒng)。
[0048]為此可行的參數(shù)是不同的高度。其可以例如通過(guò)壓力傳感器探測(cè)。在本發(fā)明的這樣的設(shè)計(jì)方案中UAV具有壓力傳感器，其信號(hào)應(yīng)用于控制驅(qū)動(dòng)器。另外的可行的參數(shù)是例如高度和/或高速飛行。另一參數(shù)可以是用于起動(dòng)和/或降落運(yùn)行的功率。利用這樣的驅(qū)動(dòng)器概念不僅MALE等級(jí)的UAV而且HALE等級(jí)的UAV可以以大的功能性和大范圍的使用可行性來(lái)運(yùn)行。
[0049]根據(jù)另一方面本發(fā)明提供一種帶有混合驅(qū)動(dòng)器的UAV，其中UAV在降落后作為機(jī)動(dòng)的電流供給單元運(yùn)行。UAV優(yōu)選地飛行到期望的使用地點(diǎn)并且在那里相比于接地的應(yīng)急電流機(jī)組可迅速地使用。由于該提高的使用靈活性，UAV尤其可以飛行至在陸路上不能達(dá)到的或者只能困難地達(dá)到的使用地點(diǎn)，并且那里確保電流供給。驅(qū)動(dòng)用于提供期望的功率的發(fā)電機(jī)的內(nèi)燃機(jī)用作為最初的能量供給。在另一實(shí)施形式中電的蓄能器可以取消，使得可以節(jié)約重量。UAV如上下文所說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0050]接下來(lái)根據(jù)附圖詳細(xì)地解釋本發(fā)明的實(shí)施例。其中:
圖1示出了帶有驅(qū)動(dòng)器的無(wú)人駕駛的飛機(jī)的第一實(shí)施形式的示意性的圖示；
圖2示出了帶有驅(qū)動(dòng)器的無(wú)人駕駛的飛機(jī)的第二實(shí)施形式的示意性的圖示；
圖3示出了帶有驅(qū)動(dòng)器的飛機(jī)的第三實(shí)施形式的示意性的圖示； 圖4示出了用于根據(jù)圖1到3的無(wú)人駕駛的飛機(jī)的驅(qū)動(dòng)器的第一實(shí)施形式的示意性的圖示；
圖5示出了在第一運(yùn)行模式中驅(qū)動(dòng)器的第一實(shí)施形式的示意性的圖示；
圖6示出了在第二運(yùn)行模式中根據(jù)圖4的驅(qū)動(dòng)器的第一實(shí)施形式的示意性的圖示；
圖7示出了在第三運(yùn)行模式中根據(jù)圖4的驅(qū)動(dòng)器的第一實(shí)施形式的示意性的圖示；
圖8示出了用于根據(jù)圖1到3的無(wú)人駕駛的飛機(jī)之一的驅(qū)動(dòng)器的第二實(shí)施形式的示意性的圖不；
圖9示出了在第一運(yùn)行模式中根據(jù)圖8的驅(qū)動(dòng)器的第二實(shí)施形式的示意性的圖示；
圖10示出了在第二運(yùn)行模式中根據(jù)圖8的驅(qū)動(dòng)器的第二實(shí)施形式的示意性的圖示；圖11示出了在第三運(yùn)行模式中根據(jù)圖8的驅(qū)動(dòng)器的第二實(shí)施形式的示意性的圖示；圖12示出了用于根據(jù)圖1到3的無(wú)人駕駛的飛機(jī)之一的驅(qū)動(dòng)器的第三實(shí)施形式的示意性的圖不；
圖13示出了在第一運(yùn)行模式中圖12的驅(qū)動(dòng)器的第三實(shí)施形式的示意性的圖示；
圖14示出了在第二運(yùn)行模式中圖12的驅(qū)動(dòng)器的第三實(shí)施形式的示意性的圖示；
圖15示出了在第三運(yùn)行模式中圖12的驅(qū)動(dòng)器的第三實(shí)施形式的示意性的圖示；
圖16示出了在第四運(yùn)行模式中圖12的驅(qū)動(dòng)器的第三實(shí)施形式的示意性的圖示；
圖17示出了在第五運(yùn)行模式中圖12的驅(qū)動(dòng)器的第三實(shí)施形式的示意性的圖示；以及圖18示出了基于在飛行運(yùn)行中不同的參數(shù)用于描述無(wú)人駕駛的飛機(jī)的驅(qū)動(dòng)器的控制器的示意性的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0051]在圖1到3中示出了示意性地帶有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器12的勾畫的無(wú)人駕駛的飛機(jī)10的三個(gè)不同的實(shí)施形式。無(wú)人駕駛的飛機(jī)10也稱為遙控飛機(jī)或者在專業(yè)術(shù)語(yǔ)中也稱為UAV。無(wú)人駕駛的飛機(jī)是用于無(wú)人駕駛的飛行器系統(tǒng)-稱為UAS-的部份，通過(guò)其可以實(shí)施軍事上和民用上的活動(dòng)、如尤其勘探飛行、監(jiān)控功能或者測(cè)量功能。UAS除了示出的無(wú)人駕駛的飛機(jī)12之外還具有另外的未示出的、但是充分已知的系統(tǒng)部件，如例如地面支持的控制器站，利用其可以遙控地操作UAV以及相應(yīng)的用于在無(wú)人駕駛的飛機(jī)10和控制站之間通信的通信裝置。對(duì)于UAS的更多細(xì)節(jié)參考開頭提到的文獻(xiàn)Reg Austin:αUnmannedAircraft Systems - UAS design, development and deployment，，，Wiley 出片反社，2010。
[0052]在圖1中示出第一 UAV14，其以馬達(dá)運(yùn)行的滑翔機(jī)(Segelflugzeug)的形式設(shè)置有固定的承載面16、平常的尾翼(Leitwerk) 18和推力產(chǎn)生器18 (在這里以螺旋槳20的形式例如在側(cè)向穩(wěn)定器22處)。該第一 UAVM的結(jié)構(gòu)基于設(shè)有電的輔助驅(qū)動(dòng)器的滑翔機(jī)“e智能”的結(jié)構(gòu)，該滑翔機(jī)由斯圖加特大學(xué)飛機(jī)制造學(xué)院開發(fā)并且在2011年5月25日完成其首次飛行。
[0053]然而不同于已知的帶有電驅(qū)動(dòng)器的e智能巡航動(dòng)力滑翔機(jī)(e-Genius-Reisemotorsegler)，在第一 UAV14中未裝備有乘客倉(cāng)；相反地，為飛行員和乘客所開發(fā)的空間設(shè)置用于安置UAS部件和其有效載重(Nutzfracht)用于執(zhí)行期望的UAV任務(wù)。
[0054]在圖2中所示出的第二UAV24為采用直升機(jī)實(shí)施方式的UAV，其同樣可以利用驅(qū)動(dòng)器12驅(qū)動(dòng)。在這里轉(zhuǎn)子25或者轉(zhuǎn)子25和尾旋翼設(shè)置為推力產(chǎn)生器18。
[0055]在圖3所示出的第三UAV26中作為用于在螺旋槳飛機(jī)的實(shí)例(側(cè)斜翼和傾轉(zhuǎn)旋翼配置)上的無(wú)人駕駛的飛機(jī)10的另外的實(shí)例。在該第三UAV26中也使用驅(qū)動(dòng)器12，從而以傾轉(zhuǎn)旋翼(Kipprotor) 27的形式驅(qū)動(dòng)推力產(chǎn)生器18。
[0056]接下來(lái)根據(jù)圖4到17詳細(xì)地解釋用于驅(qū)動(dòng)器12的不同的實(shí)施例。
[0057]在全部三個(gè)在這里示出的驅(qū)動(dòng)器12的不同的實(shí)施形式中，其設(shè)有構(gòu)造用于柴油和/或煤油運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)28和設(shè)有用于使內(nèi)燃機(jī)28增壓的增壓裝置30。
[0058]此外驅(qū)動(dòng)器12在全部三個(gè)在這里示出的實(shí)施例中是混合驅(qū)動(dòng)器32?；旌向?qū)動(dòng)器32除了內(nèi)燃機(jī)28還具有電機(jī)34。電機(jī)34可以在運(yùn)行狀態(tài)中作為電動(dòng)馬達(dá)36使用，其在圖紙中通過(guò)字母M表明，并且在另一運(yùn)行狀態(tài)中作為電的發(fā)電機(jī)38使用，其在圖紙中通過(guò)字母G指示。在另外的、在這里沒有詳細(xì)地示出的實(shí)施形式中電機(jī)34可以是電動(dòng)馬達(dá)或發(fā)電機(jī)。在另外的、后來(lái)進(jìn)一步詳細(xì)地解釋的實(shí)施形式中設(shè)置有分開的電動(dòng)馬達(dá)36、M和分開的發(fā)電機(jī)38、G。
[0059]混合驅(qū)動(dòng)器32此外具有電的蓄能器40，其例如構(gòu)造為可以增壓的蓄電池單池的裝置或者構(gòu)造為蓄電池裝置并且在圖紙中也以“B”標(biāo)記。電機(jī)34通過(guò)功率電子設(shè)備(Leistungselektronik) 42、E 與電的蓄能器 40、B 聯(lián)接。
[0060]混合驅(qū)動(dòng)器32在示出的實(shí)施形式中構(gòu)造為并聯(lián)混合，其中可選擇性地使用電動(dòng)馬達(dá)36或者內(nèi)燃機(jī)28用于驅(qū)動(dòng)無(wú)人駕駛的飛機(jī)10，或者可以不僅使用內(nèi)燃機(jī)28而且可以使用電動(dòng)馬達(dá)用于共同驅(qū)動(dòng)。為此設(shè)置可切換的離合器裝置44，利用其內(nèi)燃機(jī)28和電機(jī)34可以選擇性地與和推力產(chǎn)生器18連接的輸出軸62耦合。
[0061]可切換的離合器裝置44具有用于耦合內(nèi)燃機(jī)28的第一離合器46和用于耦合電機(jī)34的第二離合器48。離合器裝置44和增壓裝置30—見圖1到3—可以依賴于在飛行運(yùn)行中不同的參數(shù)進(jìn)行控制，如這在此后更詳細(xì)地解釋。“離合器”在這里表明用于利用其可以選擇性地傳遞(接合離合器)或者斷開(分離離合器)扭矩的裝置的總稱。
[0062]如可以繼續(xù)由圖4到17所得到，增壓裝置30具有至少一個(gè)用于使內(nèi)燃機(jī)28增壓的第一增壓器52。第一增壓器52可以為增壓目的構(gòu)造為廢氣渦輪增壓器54用于充分使用廢氣能量。
[0063]尤其增壓裝置30具有用于產(chǎn)生壓力的壓縮機(jī)56，從而將帶有提高的壓力的燃燒空氣供應(yīng)到內(nèi)燃機(jī)28。
[0064]壓縮機(jī)56可以與第一廢氣渦輪機(jī)58耦合，從而這樣形成廢氣渦輪增壓器54作為第一增壓器52。
[0065]內(nèi)燃機(jī)28在優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中具有旋轉(zhuǎn)活塞馬達(dá)60。旋轉(zhuǎn)活塞馬達(dá)60尤其構(gòu)造成如在德國(guó)專利申請(qǐng)DE 10 2012 101 032.3中所說(shuō)明和示出的那樣，并且相應(yīng)地設(shè)計(jì)用于具有柴油或煤油的運(yùn)行。根據(jù)用于UAV14、24、26的期望的功率級(jí)，旋轉(zhuǎn)活塞馬達(dá)60構(gòu)造為單片旋轉(zhuǎn)活塞馬達(dá)、構(gòu)造為雙片旋轉(zhuǎn)活塞馬達(dá)或者構(gòu)造為三片旋轉(zhuǎn)活塞馬達(dá)或者構(gòu)造為多片旋轉(zhuǎn)活塞馬達(dá)。作為旋轉(zhuǎn)活塞馬達(dá)60的配置為此具有關(guān)于模塊性(ModularBt)的特別的能力，從而通過(guò)較少的花費(fèi)可以設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)片。
[0066]首先解釋驅(qū)動(dòng)器12的這里示出的實(shí)施形式的共同的元件，而接下來(lái)詳細(xì)地探討這里示出的實(shí)施形式的區(qū)別。
[0067]圖4到7示出了用于帶有單級(jí)的增壓的驅(qū)動(dòng)器12的第一實(shí)施例，其中以帶有壓縮機(jī)56、C和與壓縮機(jī)56聯(lián)接的第一廢氣渦輪機(jī)58、T的廢氣渦輪增壓器54的形式僅僅示出第一增壓器52。內(nèi)燃機(jī)28和電機(jī)34選擇性地通過(guò)第一離合器46和第二離合器48可以聯(lián)接到輸出軸62上并且由此聯(lián)接到推力產(chǎn)生器18上。
[0068]因此驅(qū)動(dòng)器12具有內(nèi)燃機(jī)28，其可以構(gòu)造為柴油馬達(dá)和三角活塞馬達(dá)，并且設(shè)有以具有壓縮機(jī)56和第一廢氣渦輪機(jī)58的增壓裝置30形式的增壓系統(tǒng)。馬達(dá)輸出軸64可以通過(guò)第一離合器46與推