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Traggasheizanlage für Starrluftschiffe
Die Erfindung betrifft eine Traggasheizanlage für Starrluftschiffe, deren Tragkörper in einzelne Zellen unterteilt ist, zur statischen Auftriebsteuerung mittels die Wärme auf das Traggas übertragender Wärmeaustauscher.
Traggasheizanlagen für Starrluftschiffe sind bereits bekannt. Nun unterscheidet sich die erfindungsgemässe Traggasheizanlage von den bereits bekannten dadurch, dass die zur Aufheizung des Traggases erforderliche Wärmeenergie aus keiner zusätzlichen Wärmequelle, wie z. B. aus einem diesel-elektrischen Aggregat entnommen werden muss, sondern der Kühlungskreislauf eines Kernreaktors als Wärmequelle hiefür ausgenutzt wird, indem die vom Kernreaktor abzuführende Wärmeenergie (Kühlung) über eine Heizgasleitung vom Kernreaktor zu den in besonders ausgebildeten, beheizbaren Traggaszellen untergebrachten Wärmeaustauschern zugeleitet wird, welche die Wärmeenergie an das Traggas dieser Zellen überwälzen.
Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass die in etwa im Schwerpunkt des Luftschiffes liegenden Zellen vorgesehenen Wärmeaustauscher im Kühlungskreislauf eines Kernreaktors liegen, wobei die beheizbaren Zellen jeweils Ballonette enthalten, die aus zwei miteinander durch ein Manövrierventil verbundenen, übereinanderliegenden Teilen bestehen, wobei die jeweils oberen Teile jedes Ballonettes mit den oberen Teilen der Ballonette der beheizbaren benachbarten Zellen und den Ballonetten der unbeheizbaren benachbarten Zellen über Ausgleichsventile verbunden sind und die Wärmeaustauscher jeweils in den unteren Teilen der Ballonette der beheizbaren Zellen angeordnet sind. Die Ballonette der beheizbaren Traggaszellen können weiters über Ventile mit Gastanks in Verbindung stehen, wobei in der Verbindungsleitung eine Saug-Druckpumpe vorgesehen ist.
Ebenso kann eine an eine Ausgleichspumpe angeschlossene Ausgleichsleitung vorgesehen sein, welche Ventile besitzt und mit den Ballonetten der beheizbaren als auch der unbeheizbaren Zellen verbunden ist.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, ohne dass er auf diese Ausführungsmöglichkeit beschränkt sein soll, u. zw. zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung der Traggasheizanlage im Grundriss, Fig. 2 ein Schema des Wärmekreislaufes im Vertikalschnitt, sowie Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch eine beheizbare Traggaszelle mit dem Wäremaustauscher.
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Die Heissgasleitung--3-führt dann das nach erfolgter Umwälzung der Wärme an das Traggas abgekühlte Kühlmittel mittels der Umwälzpumpe --4-- zum Kernreaktor --1-- zurück.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird der Luftschiffkörper in mehrere Traggaszellen-7, 8, 9-- unterteilt. Jede Traggaszellen besitzt zur Aufnahme des Traggases ein Ballonett-21--. Die Ballonette der beheizbaren Traggaszellen-7, 8-sind kombiniert ausgebildet und bestehen aus einem unteren Teil-21-und einem oberen Teil--21a-.
Fig. 3 zeigt eine beheizbare Traggaszelle--7-mit dem Wärmeaustauscher-5-und dem
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kombinierten Gasballonett --21 und 21a--. Oberhalb ist der Wärmeaustauscher-5-zur besseren Wärmeabstrahlung nach der Zellenhöhe mit einem Strahler--10--versehen. Die Wärmeaustauscher --5,6-- sind grossflächige, linsenförmige Körper aus besonderem Leichtmetall. Das Saug-Druckventil - dient dem Absaugen eines Überdruckes in den Gaszellen. Das Manövrierventil -15a-- verbindet den unteren Teil-21-mit dem oberen Teil --21a-- der kombinierten Ballonette der beheizbaren Traggaszellen-7, 8-. Oberhalb ist eine Hutze --20-- angebracht, die zur Auftriebssteuerung dient.
Die oberen Teile -21a-- der kombinierten Ballonette der Traggaszellen --7, 8--werden erst im Fahrbetrieb zum Zwecke einer statischen Auftriebssteuerung mit Traggas über die Manövrierventile --15a-- aus den unteren Teilen der Ballonette versorgt.
Ausserhalb des Fahrbetriebes ruhen sie schlaff oberhalb der Decke des unteren Teiles des Ballonettes-21-auf einem Netz in der Luftkammer.
Die Wirkungsweise der Traggasheizanlage ist die folgende : Um dem Luftschiff den nötigen Spielraum in der Fahrthöhe zu geben, darf das Schiff beim Beginn der Fahrt nicht prall gefüllt sein.
Der dadurch entstehende Verlust an Zuladung kann vermieden werden, wenn das nicht prallgefüllte Schiff durch Erwärmen des Traggases auf annähernde Vollfüllung gebracht wird. Bei der Aufnahme der Fahrt kühlt sich das Traggas wieder langsam ab und das Schiff erreicht die nötige Fahrthöhe, ohne Gas abblasen zu müssen.
Bei einem erforderlichen Auftrieb des Luftschiffes wird durch Einlass von heissem Helium aus dem Kühlungskreislauf des Kernreaktors-l-über die Heissgasleitung-3-den Wärmeaustauschern --5,6-- Wärme zugeführt. Die Wärmeaustauscher haben die Aufgabe, die abzuführende Wärme an das
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--7- und--15a-- in die oberen Teile --21a-- der Ballonette --21--. Durch das Prallwerden der oberen Teile dieser Ballonette --21a- öffnen sich die Hutzen -20-- und die Luft wird aus den Luftkammern nach aussen abgedrängt. Der Auftrieb nimmt zu, das Luftschiff steigt. Durch die Gewichtsdifferenz der verdrängten schwereren Luft und des in die Kammern eingeströmten erwärmten leichten Heliums ergibt sich eine sehr rasche Zunahme des Auftriebes. Das Luftschiff ist leichter geworden.
Wird ein schwereres Luftschiff gewünscht, z. B. vor einer Landung, dann tritt die Saug-Druckpumpe-17--in Tätigkeit. Die Saug-Druckventile-15-der Manövrierzellen - 7-öffnen sich und das evakuierte Traggas gelangt durch die Saug-Druckleitung --16-- über den Unterkühler -18-- zu den Leichtmetall-Gastanks--19--, wo es komprimiert gelagert wird.
Durch den entstandenen Unterdruck in den Manövrierzellen--7--und in den Ausgleichszellen --8-- öffnen sich die Hutzen-20-und von aussen strömt Luft in die Luftkammern ein. Das Luftschiff ist schwerer geworden.
Ein durch das Befahren tropischer Zonen oder durch Sonneneinwirkung entstandener Überdruck bzw. ein Übervolumen wird durch diese Einrichtung nicht mehr abgeblasen, sondern ebenfalls mit Hilfe der Saug-Druckpumpe --17-- abgesaugt und in den Leichtmetall-Gastanks komprimiert gelagert.
Beim Befahren polarer Zonen kann das Traggas so weit erwärmt werden, dass ausser dem erforderlichen Auftrieb auch eine Eisbildung an der Schiffsoberfläche vermieden werden kann.
Die erfindungsgemässe Auftriebsteuerung des Luftschiffes kann durch diese Einrichtung sowohl thermisch (Erwärmung des Traggases), als auch mechanisch (Absaugen von Traggas aus den Gaszellen bzw. Zuführen von Traggas aus den Leichtmetall-Gastanks) erfolgen.
Durch diese Einrichtungen werden sowohl das Abblasen des teuren Heliums bei Überauftrieb, wie auch eine Ballastabgabe bei zu geringem Auftrieb überflüssig. Eine Mitnahme von Ballast oder eine Wassergewinnungsanlage an Bord wird ebenfalls überflüssig.
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