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(Online-Artikel.de) - Discopter (Kreisflügel) Technologie bezeichnet neue Antriebstechnik für Pumpen, Schiffe, Fluggeräte, Wasser- Windkraftanlagen (Turbinen)n

Der Begriff „Discopter“ bezeichnet eine Maschine, die eine Strömung in Gasen oder Flüssigkeiten (Fluide) erzeugt, die sternförmig von einem Mittelpunkt aus nach außen gerichtet ist. Um solch eine Strömung zu erzeugen, lassen sich z.B. radiale Laufräder einsetzen. Durch die Rotation des Rades wird im Zentrum ein Unterdruck erzeugt, der die Flüssigkeit bzw. das Gas ansaugt. Am Außenrad des Laufrades entsteht ein höherer Druck, was insgesamt zur Strömung führt Diese Strömung fließt nun um den Kreisflügel – eine Art Tragfläche, die zum einem Ring „zusammen gebogen“ ist. Aufgrund der speziellen Geometrie des Kreisflügels entsteht in der Strömung eine Auftriebskraft (Unterdruck) und der Diskopter wird angetrieben.

1.1. Discopter - Produktbeschreibung

Der Diskopter ist ein Fluggerät, dass ähnlich einem Hubschrauber senkrecht starten und landen kann (VTOL – Vertical Take-Off and Landing). In der derzeitigen Entwicklungsstufe ist er unbemannt (UAV – Unmanned Aerial Vehicle) und ferngesteuert und kann mit einem Modellbauhubschrauber verglichen werden, bzw. seine auf dem Markt vorhandenen Steuerungssoftware verwerten.

Bei einem Hubschrauber wird die Kraft zum Aufsteigen und zum Vorschub durch die sich drehenden Rotorblätter erzeugt. Das Prinzip ähnelt dem einer Flugzeugtragfläche. Propeller werden auch in Form der Schiffsschraube zum Antrieb von Schiffen, U-Boten, Tauchrobotern etc. eingesetzt.

Propellerantriebe besitzen gravierende Nachteile, die durch die bisherige, weltweite Forschungs- und Entwicklungsarbeit nicht behoben werden konnten:

• Verletzungs- und Beschädigungsgefahr für Mensch, Tier, Umwelt und der Führungsanlage selbst, durch die rotierenden Propellerflügel und den erzeugten Strömungsdruck (Beispiel: Hubschrauberlandung) und damit ein eingeschränkter Einsatzbereich
• unerwünschter Leistungsverlust durch das Entstehen von Luftwirbeln an den Flügelenden und damit ein verringerter Wirkungsgrad
• propellergetriebene Systeme sind schwer zu steuern und erfordern daher komplexe und teure Sensorik- und Steuerungssysteme
• die optimale Form der Propeller ist sehr schwer zu berechnen und muss in aufwendigen Kanalmessungen ermittelt werden
• Propeller erzeugen im Wasser kurzlebige Dampfblasen, die bei ihrem Zerfall Energien freisetzen, die den Propeller zerstören (Kavitation). Daher muss beim Propeller-Design ein Kompromiss zwischen Leistungsfähigkeit und Haltbarkeit gefunden werden.

In den letzten Jahrzehnten haben viele Unternehmen und Forscher an der Verbesserung von Senkrechtstartern (VTOL) gearbeitet.

Ein Ergebnis sind die Quadrokopter, die in den letzten drei Jahren auf den Markt gebracht wurden. Ein Quadrokopter ist mit einem klassischen Hubschrauber verwandt, nur dass bei ihm vier Propeller für die Schuberzeugung und die Steuerung verwendet werden.

Anders als bei den beschriebenen Hubschrauber-Arten kommt beim Diskopter kein Propeller zum Einsatz. Auftriebskraft und Vorschub werden vielmehr durch ein weltweit neuartiges Funktionsprinzip erreicht. Dieses innovative Funktionsprinzip basiert auf einer Erfindung des Gründers, die zum weltweiten Patent angemeldet ist.

Die Erfindung besteht in einem neuen Antriebssystem für Fluide (Flüssigkeiten und Gase) und trägt den Titel „Kreisflügel & aktinischer Fluidantrieb – AF-". Dieser neuartige Antrieb ist dem Propellerantrieb in vielfacher Hinsicht überlegen und kann in allen Anwendungen anstelle des Propellers eingesetzt werden.

Mit diesem neuen Antriebssystem lässt sich der Diskopter entweder durch eine offene Strömung oder auch durch eine geschlossene Strömung antreiben. Bei letzterer ist die nach außen tretende Restströmung so gering, dass der Diskopter auch gefahrlos in geschlossenen Räumen geflogen werden kann.

Für die Auslegung mit offener Strömung existiert bereits ein Demonstrationsgerät. Anfang des Jahres 2009 wurde das Funktionsprinzip des aktinischen Fluidantriebs auch durch eine computergestützte Simulation an der Fachhochschule für Technik und Wirtschaft Berlin bestätigt.

Patentschutz

Das beschriebene Antriebssystem ist bereits in Griechenland als Patent geschützt. Als internationales Patent wurde es bereits angemeldet, die Offenlegung: www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp..

Exkurs „Kreisflügel & aktinischer Fluidantrieb – AF-"

Der Begriff „aktinischer Fluidantrieb – AF-" bezeichnet eine Maschine, die eine Strömung in Gasen oder Flüssigkeiten (Fluide) erzeugt, die sternförmig von einem Mittelpunkt aus nach außen gerichtet ist. Um solch eine Strömung zu erzeugen, lassen sich z.B. radiale Laufräder einsetzen. Durch die Rotation des Rades wird im Zentrum ein Unterdruck erzeugt, der die Flüssigkeit bzw. das Gas ansaugt. Am Außenrad des Laufrades entsteht ein höherer Druck, was insgesamt zur Strömung führt.

Diese Strömung fließt nun um den Kreisflügel – eine Art Tragfläche, die zum einem Ring „zusammen gebogen" ist. Aufgrund der speziellen Geometrie des Kreisflügels entsteht in der Strömung eine Auftriebskraft (Unterdruck) und der Diskopter wird angetrieben.

Kundennutzen

Der Kundennutzen des Diskopters liegt darin, dass er alle Aufgaben erfüllen kann, für die bisher propellergetriebene Fluggeräte eingesetzt wurden. Er vermeidet dabei jedoch die beschriebenen Nachteile. Damit ergibt sich beim Diskopter-Einsatz folgender konkreter Nutzen:

• höherer Wirkungsgrad und dadurch größere Antriebskraft bei gleichem Energieeinsatz und geometrischer Gestaltung des Fluggerätes und damit Energieeinsparung oder Verlängerung der Einsatzzeit bzw. Erhöhung der Nutzlast
• keine Verletzungs- oder Beschädigungsgefahr und damit ein stark ausgeweiteter Einsatzbereich (Diskopter kann z.B. in geschlossenen Räumen und in der Nähe von Menschen und Tieren eingesetzt werden, aufs Wasser landen..)
• einfache und kostengünstige Steuerung (basiert nicht auf dem Rotor)
• einfachere Berechnung und Konstruktion und damit kürzere Entwicklungszeiten und geringere Produktionskosten

Propellerantriebe sind seit Jahrzehnten bekannt und erforscht und dennoch können sie bisher nicht vollständig mathematisch beschrieben werden. Dadurch ist die Entwicklung einer optimalen Propellerform nur mittels zeit- und kostenintensive Experimente und Messungen möglich. Für den Diskopter ist dies weniger erforderlich

• kleinere benötigte Gesamtfläche für die Erzeugung analoger Auftriebskräfte
• keine schädlichen Effekte in der Strömung und damit höhere Leistung bei gleichzeitig längerer Haltbarkeit und damit höherer Investitionsertrag
• geringe Strömungsgeschwindigkeiten im Antrieb. Damit kann er überall landen (z.B. in Form eines Rettungsrings) und leiser im Betrieb

Der Diskopter kann einerseits ohne Ladung geflogen werden, z.B. im Hobbybereich als Flugsportgerät oder als fliegender Werbeträger. Andererseits kann er mit Sensoren und/oder Kameras bestückt werden und dient dann z.B.:

• der visuellen Überwachung von Innenräumen, Gebäuden, Industrieanlagen, landwirtschaftlichen Flächen, Wohn- oder Verkehrsgebieten (Staumeldung)
• der Beobachtung von Menschen, z.B. bei Demonstrationen, Sportveranstaltungen oder kriegerischen Auseinandersetzungen
• der meteorologischen Messung
• der Unterstützung von Rettungsteams bei Katastrophen, Unfällen, Havarien etc. durch einen Videoüberblick aus der Luft oder den Transport von Rettungsmitteln (fliegende Rettungsweste)
• der Produktion von Luftbildern bzw. Luftvideos
• der Inspektion oder der Wartung von hohen technischen Anlagen wie z.B. Windrädern, Strommasten oder hohen Gebäuden wie Türmen, Hochhäusern etc.
• der visuellen Inspektion von gefährlichen oder schwer zugängigen Bereichen (giftige Gase, Explosions- oder Einsturzgefahr)

Zusätzlich zu den Anwendungsmöglichkeiten für den Diskopter stehen dem neuartigen Antriebssystem aufgrund seiner Vorteile weitere Einsatzgebiete offen. Dazu zählen potentielle Lizenznehmer für die:

• Optimierung von Windkraftanlagen (Turbine allgemein)
• Optimierung von Pumpensystemen für die Ver- und Entsorgung mit/von Flüssigkeiten und Gasen (Fluide), Staubsauger, Klima-, Lüftung-, Kühlungssysteme.
• Senkung des Luft- bzw. Wasserwiderstandes von Fluggeräten, Raketen, Schiffen etc. (Nutzung der bestehenden Strömung zur Erzeugung eines unterstützenden Schubs)
• Optimierung von Antrieben im Wasser für U-Boote, Tauchroboter, Schiffe, Torpedos etc.
  
  

1.3. Zielgruppe

Aufgrund der breiten Einsatzmöglichkeiten für den Diskopter sind die potentiellen Zielgruppen sehr vielfältig. Zu ihnen gehören:

1. für die Werbung

• Werbe- und Eventagenturen

Unternehmen und Organisationen, die Luft-Werbung auf Messen, Kongressen, Roadshows, großen Publikumsveranstaltungen oder über Städten durchführen

2. für die Anwendung Video und Fotografie

• Filmproduzenten, Fotografen, Luftbildfirmen, Fernseh-Produktion
• Stadtplanungs- und Architekturbüros, Verkehrsplanung
• Gutachter und Versicherungen (Schadensdokumentation)
• Landwirtschaft
• Immobilienmanagement
• Ingenieur-, Bauingenieurdienstleister (Inspektion, Bauüberwachung)

3. für die Anwendung Überwachung / öffentliche Sicherheit /Aufklärung

• Militär, Polizei, private Sicherheitsdienste, Detekteien
• Betreiber von Sportarenen und Stadien
• Hotelanlagen, Badestrand-Betreiber

4. für die Anwendung Forschung und Messung

• Archäologen, Meteorologen, Klimaschutzorganisationen

5. für die Anwendung Katastrophenschutz

• Feuerwehr, Rettungskräfte (THW)

6. sonstige Anwendung

• Hobbyflieger
• Mobilfunkbetreiber (fliegende Antenne)