DE10015338A1 - Lenkbares Luftschiff - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein lenkbares Luftschiff mit einem pneumatisch gestützten, einem halbstarren oder einem starren Luftschiffskörper, der als Hohlkörper ausgebildet ist und von einem zur Atmosphäre gehörenden, sich vom Bug bis zum Heck des Luftschiffes erstreckenden Windkanal, der mindestens ein Triebwerk aufnimmt, durchschnitten wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein lenkbares Luftschiff nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1. Ein derartiges Luftschiff ist z. B. aus der Druckschrift DE 40 18 749 C2 bekannt. Ein starres Luftschiff oder auch Zeppelin herkömmlicher Bauart oder ein pneumatisch gestütz­ tes, halbstarres oder starres Luftschiff herkömmlicher Bauart, besitzt in der Regel einen rotationssymmetrisch aufgebauten, läng­ lichen Schiffskörper zur Aufnahme der Traggaszellen mit einem Bug und einem Heck. Eine Fahrgastgondel, Triebwerke und das Leitwerk sind auf der Außenseite des Schiffskörpers angebrachte Bauteile. Konstruktionsbedingt haben pneumatisch gestützte Luftschiffe eine schlechtere Aerodynamik als halbstarre oder starre Luftschiffe, die deshalb höhere Fahrtgeschwindigkeiten erreichen und sich durch eine bessere Manövrierfähigkeit auszeichnen. Aktuelle Entwicklun­ gen zielen darauf, die Steifigkeit des Schiffskörpers, bei gleich­ zeitiger Gewichtseinsparung, zu erhöhen. So auch bei dem in der DE 40 18 749 C2 dargestellten Luftschiff, dass ein tragendes Ske­ lett aus einem dreigurtförmigen Träger mit kreisbogenförmigen Spannten und eine starre Außenhülle zeigt.

Lenkbare Luftschiffe mit ihrer Leichter-als-Luft-Technik stellen eine faszinierende Alternative zu tragflächengestützten Luftfahrzeugen dar. Die Entwicklung der Luftschifffahrt war im ganzen gesehen sehr erfolgreich. Dies zeigt die große Zahl der gebauten Luftschiffe und ihre beeindruckenden Fahrleistungen. Sieht man von den im Krieg abge­ schossenen Luftschiffen ab, war die Zahl der Unfälle mit Personen­ schaden vergleichsweise gering. Weitaus die meisten Beschädigungen und Zerstörungen der empfindlichen Luftschiffskörper traten in der Phase der Landung und des Aufstieges auf. Der Antrieb erfolgt über motorbetriebene Luftschrauben, die an auskragenden Konstruktionstei­ len, außerhalb des von der Hülle des Luftschiffs definierten Volu­ mens, angebracht sind. Diese Art der Motoraufhängung erfordert in Fahrtrichtung stets eine paarweise Anordnung der Luftschrauben, da der Schub eines einzelnen Propellers ein Moment an der Längsmitte­ lachse des Luftschiffs erzeugt. Die Aufhängekonstruktion von in der Regel vier Antriebsmotoren ist aufwendig, materialintensiv und erhöht zudem den Luftwiderstand. Die Größe der Motoren und der Durchmesser der Luftschrauben sind, bedingt durch die Bauart, in ihren Ausmaßen begrenzt. Im Verhältnis zum Volumen des Luftschiffs erscheinen die Abmessungen der Luftschrauben eher klein. Das Leitwerk am Heck be­ steht aus drei oder vier Flossen, die von der Hülle des Luftschiffs abkragen und Höhen- und Seitenruder aufnehmen. Eine aktuelle Entwick­ lung ist das von der CARGOLIFTER AG geplante Luftschiff zum Transport großer Lasten. Es handelt sich dabei um eine halbstarre Konstruktion mit einem steifen, bügelförmigen Kiel und einer daran anschließenden Außenhülle. Form und Anordnung dieser bügelförmigen Versteifungskon­ struktion haben eine Abweichung von der optimalen aerodynamischen Form des Luftschiffes zur Folge und erhöhen deshalb den Luftwider­ stand. Der peripher angeordnete Bügel bewirkt außerdem eine Diskonti­ nuität in der Steifigkeit der Außenhaut, wodurch der Rissebildung in der Hülle und der Gefahr von Undichtigkeiten in den Auftriebskammern Vorschub geleistet wird.

Verglichen mit Flugzeugen sind Luftschiffe sehr langsame Luftfahrzeu­ ge. Meist liegt die Fahrtgeschwindigkeit unter 150 Stundenkilometern. Die Anordnung der Triebwerke auf der Außenseite des Schiffskörpers emittiert den von den Triebwerken ausgehenden Lärm in alle Richtun­ gen. Zudem besteht immer eine Verletzungsgefahr beim Aufstieg und bei der Landung, die von den Propellern der Triebwerke ausgeht. Da sich die empfindlichsten Konstruktionsteile eines Luftschiffs auf der dem Boden zugewandten Seite befinden, ist es nicht möglich, dass das Luftschiff unmittelbar auf dem Boden oder im Wasser landet. Die an den aerodynamisch geformten Schiffskörper angehängten Bauteile erhö­ hen den Luftwiderstand beträchtlich.

Aufgabenstellung

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein lenkbares Luftschiff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiter zu entwickeln:

• - dass der von den Triebwerken erzeugte Schub deutlich erhöht werden kann und deshalb die Fahrtgeschwindigkeit gegenüber den bisher üb­ lichen Werten vervielfacht wird,
• - dass die Steifigkeit der Konstruktion des Luftschiffkörpers erhöht wird,
• - dass der Luftwiderstand reduziert wird,
• - dass die Manövrierfähigkeit verbessert wird
• - dass die Schalldämmung der Triebwerke verbessert wird
• - dass die Gefahr von Verletzung und Beschädigung, die von den Trieb­ werken ausgeht, eingeschränkt wird
• - dass das Luftschiff in der Lage ist, unmittelbar auf dem Land oder im Wasser niederzugehen
• - und dass den Passagieren neben der erhöhten Fahrleistung mehr Kom­ fort und mehr Sicherheit geboten wird.

Diese Aufgaben werden mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen ge­ löst. Dabei wird die Ausbildung des Schiffskörpers als Hohlkörper vorgeschlagen, der allseitig von einer luftdichten Hüllkonstruktion umschlossen wird und einen sich vom Bug bis zum Heck erstreckenden Windkanal, der zur Atmosphäre gehört und der koaxial zur Längsmitte­ lachse des Luftschiffes oder parallel dazu angeordnet ist, aufweist und mindestens ein Triebwerk und Teile des Leitwerkes aufnimmt, um­ schließt. Eine Profilierung des Hohlkörpers auf der dem Windkanal zu­ gewandten Seite und auf der Außenseite, ermöglicht es, einen aerody­ namisch optimal geformten Hohlkörper auszubilden, dessen Außen- und Innenflächen während der Fahrt weitgehend ohne Wirbelbildung, von ei­ ner laminaren Luftströmung umspült werden. Der koaxial oder parallel zur Längsmittelachse des Luftschiffs angeordnete Windkanal reduziert das Volumen des Luftschiffkörpers nur unerheblich. Die Fläche eines Kreises mit 60 m Durchmesser zum Beispiel, von der ein zentrischer Kreis mit 12 m Durchmesser subtrahiert wird, wird nur um 4 Prozent vermindert. Entsprechendes gilt für das Volumen. Das bedeutet, dass ein hohl ausgebildeter Schiffskörper gegenüber einem vollen Schiffs­ körper, die beide jeweils einen Durchmesser von 60 m haben, nur um 4 Prozent länger sein muss, um über das gleiche Auftriebsvolumen zu verfügen.

Ein vom Bug bis zum Heck sich erstreckender Windkanal bietet ideale Voraussetzungen zur Integration eines oder mehrerer Triebwerke. Der von den Propellern erzeugte Schub wirkt direkt in Richtung des Längs­ mittelachse des Luftschiffs. Ein korrigierender Rudereinsatz, der bei herkömmlichen Lösungen notwendig ist und den Luftwiderstand erhöht, wenn die linken oder rechten Außenbordmotoren nicht exakt den glei­ chen Schub erzeugen, entfällt bei einem erfindungsgemäßen Luftschiff. Bei einem Propellerantrieb lässt die ummantelte Bauweise einen erhöh­ ten Wirkungsgrad der Luftschraube erwarten. Dabei können innerhalb des Windkanals in linearer Reihenfolge mehrere Propellertriebwerke hintereinander angeordnet werden. Da die Luftschrauben z. B. einen Windkanal mit 12 m Durchmesser ausfüllen, kann jeder einzelne Propel­ ler eine große Schubkraft erzeugen, die es ermöglicht ein erfindungs­ gemäßes Luftschiff auf eine Reisegeschwindigkeit von 200-500 Stun­ denkilometern zu beschleunigen. Der Windkanal kann aber auch so ge­ räumig ausgebildet werden, dass mehrere Propellertriebwerke parallel nebeneinander, hintereinander und gegeneinander versetzt an­ geordnet werden können. Eine weiterer Vorschlag sieht vor, der Reihe nach mehrere hintereinander angeordnete Ventilatoren in den Windkanal einzubauen. Diese Ventilatoren werden durch Elektromotoren oder Ver­ brennungsmotoren, die außerhalb des Windkanals liegen, mittels einer Welle oder mittels eines auf dem Felgenkranz der Propellerflächen einwirkenden Rades angetrieben, sodass der Querschnitt des Windkanals durch die Triebwerke nicht reduziert wird. Einen vollkommen neuarti­ gen Antrieb stellt ein Luftstrahltriebwerk dar, das aus mehreren un­ mittelbar hintereinander angeordneten Turbinen, die untereinander Druckkammern bilden und die den Luftstrom im Windkanal auf etwa doppelte Fahrtgeschwindigkeit beschleunigen und über eine Luftstrahldüse nach hinten ausstoßen.

Eine weitere Antriebsmöglichkeit für das Luftschiff besteht darin, unterschiedliche Triebwerke miteinander zu kombinieren. Dabei können Propellertriebwerke den nötigen Schub zur Aktivierung eines thermody­ namischen Strahlrohrs erzeugen. Dieses Strahlrohr besteht aus einem sich kontinuierlich verjüngenden Teilabschnitt des Windkanals, einer Brennkammer und einer Venturidüse, über die die Luft und die Verbren­ nungsgase nach hinten ausgestoßen werden. Der Vorteil eines derarti­ gen Staustrahltriebwerkes liegt darin, dass es weitgehend ohne beweg­ liche Teile auskommt. Schließlich können ein oder mehrere Düsen­ strahltriebwerke innerhalb des Windkanals angeordnet werden.

Der beste Wirkungsgrad hinsichtlich der eingesetzten Energie und der daraus gewonnenen Schubkraft wird jedoch durch große Luftschrauben, die einen Durchmesser von bis zu 25 m haben können und die den Luft­ strom im Windkanal nur mäßig beschleunigen, erzielt

Bei allen vorgeschlagenen Triebwerksvarianten werden die lärmerzeu­ genden Bauteile durch das umgebende Luftschiff abgeschirmt. Die ge­ kammerte Bauweise sorgt für größtmögliche Betriebssicherheit.

Der Windkanal besitzt am Bug eine trichterförmige Lufteinströmöffnung und am Heck einen trichterförmigen Entspannungsraum. Die Anbringung von Teilen des Leitwerks in diesen Bereichen erscheint besonders vor­ teilhaft. So wird z. B. vorgeschlagen innerhalb der Lufteinströmöff­ nung am Bug eine oder mehrere zweiseitig gelagerte, horizontale, ae­ rodynamisch geformte Flossen, mit einem beweglichen Höhenruder vorzu­ sehen. Der trichterförmige Entspannungsraum am Heck eignet sich her­ vorragend zur Anbringung aerodynamisch geformter Flossen, in kreuz­ förmiger Anordnung, die bewegliche Höhen- und Seitenruder aufnehmen. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Heckleitwerks sieht vor, mindestens drei untereinander starr verbundene und in einem Win­ kel angeordnete Ruderflächen bezüglich der Längs-, Quer- und Hochachse des Luftschiffes innerhalb des Entspannungsraumes frei drehbar zu lagern, sodass der nach hinten austretende Luftstrom gelenkt werden kann und das Luftschiff damit über eine Schubvektorsteuerung verfügt. Am Heck des Schiffskörpers angebrachte Flossen, zur Aufnahme zusätz­ licher Höhen- und Seitenruder, dienen der Stabilisierung des Luft­ schiffs im Stillstand oder bei geringen Fahrtgeschwindigkeiten. Erfindungsgemäße größere Luftschiffe sind im Bereich des ringförmigen Bug- und Heckwulstes mit zusätzlichen Luftstrahlrudern ausgestattet, die bezüglich der Längsmittelachse senkrecht angeordnet sind und die Manövrierfähigkeit des Luftschiffs im Stillstand gewährleisten.

Aerodynamik

Ein hohl ausgebildeter Luftschiffkörper hat zunächst in Fahrtrichtung eine geringere Anströmfläche als ein voll ausgebildeter Luftschiff­ körper. Der auf den Bug auftreffende Luftstrom wird an dem ringförmi­ gen Bugwulst geteilt, wobei ein Teil der Luft das Luftschiff von au­ ßen umströmt und ein weiterer Teil den Luftschiffskörper von innen durchströmt. Die dem Windkanal zugewandte Seite und die Außenseite des Luftschiffs weist eine aerodynamische Profilierung auf. Dadurch wird erreicht, dass das fahrende Luftschiff von einer weitgehend wir­ belfreien, laminaren Strömung umgeben ist. Dem Stand der Technik ent­ sprechende Luftschiffe verfügen über Triebwerke, die auf der Außen­ seite des Luftschiffkörpers angebracht sind, und deshalb eine aufwen­ dige, vom Schiffskörper auskragende Tragkonstruktion erfordern. Die Flossen des Leitwerkes sind ebenfalls außenseitig am Luftschiffskör­ per angebracht und benötigen eine kräftiges Tragwerk. Entsprechendes gilt für die Gondel, außen liegende Wartungsgänge und Luftstrahl­ triebwerke zur Steuerung des Luftschiffs im Stillstand. Die Integra­ tion all dieser Elemente in einen Windkanal hat nicht nur konstrukti­ ve Vorteile, sondern verbessert die Aerodynamik des Luftschiffs er­ heblich. Allein deshalb wird das Luftschiff schneller, leiser und verbraucht weniger Energie. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist die verbesserte Fahrstabilität eines erfindungsgemäßen Luftschiffes. Der ringförmige Bugwulst und die trichterförmige Lufteinströmöffnung bewirken aerodynamisch hervorgerufene, zentrierende Kräfte, die sich positiv auf die Fahrstabilität auswirken. Bei schneller Fahrt bildet die im Windkanal komprimierte Luft einen stützenden Kern innerhalb des Luftschiffes.

Konstruktion

Die Erfindung bezieht sich auf pneumatisch gestützte Luftschiffe, auf halbstarre und starre Luftschiffe. Für die Konstruktion des hohlen Luftschiffkörpers werden im Rahmen der Erfindung unterschiedliche Vorschläge gemacht, die im folgenden näher erläutert werden. Ein hohlkörperförmiger Pneu dessen Hülle einen Windkanal umschließt ist deutlich stabiler als ein voller Pneu, der diese zusätzliche Stütz­ fläche nicht besitzt. Bereits bei dieser einfachen Ausführungsvarian­ te, zeigen sich die strukturellen Vorteile des Hohlkörpers. Ein er­ findungsgemäßes Luftschiff in seiner einfachsten Ausführungsform be­ steht deshalb aus einer einzigen Traggaszelle, deren Formstabilität durch Überdruck hergestellt wird. Eine ausschließlich pneumatisch ge­ stützte Hüllkonstruktion ist aber unter dem Aspekt der Stabilität des Luftschiffskörpers eher ungünstig. Eine Konstruktion, bei der der wulstförmiger starrer Ring am Bug und Heck durch einen Druckstab, der entlang der Längsmittelachse des Luftschiffs verläuft, verbunden ist, ermöglicht es, dem Luftschiff eine höhere Stabilität und eine ge­ strecktere Form und deshalb auch eine bessere Aerodynamik zu geben. Mit Hilfe dieses Druckstabes kann die Innen- und Außenhülle des Luft­ schiffes konstruktiv vorgespannt werden, sodass die Form des Luft­ schiffskörpers von konstruktiver Vorspannung und dem pneumatischen Überdruck bestimmt wird. Mit zunehmender Größe des Luftschiffes kann dieses außerhalb des Luftschiffkörpers und innerhalb des Windkanals liegende Tragwerk, dessen Haupttragelement aus einem zentralen Druck­ stab mit dazu quer angeordneten Ringträgern besteht, durch längs an­ geordnete Spannglieder, die die Ringträger in radialer Anordnung um­ fangseitig untereinander verbinden, versteift werden. Eine besonders günstige Variante stellt ein membranverspannter Druckstab dar, bei dem die dem Windkanal zugewandte Seite der Luftschiffhülle aus einer konstruktiv vorgespannten Membrane besteht, auf die sich eine oder mehrere pneumatisch gestützte Traggaszellen abstützen.

Der steife Teil eines halbstarren Luftschiffhohlkörpers besteht aus einer den Windkanal umgebenden Röhre, mit einer trichterförmig erwei­ terten Lufteinströmöffnung und mit einem trichterförmig erweiterten Entspannungsraum am Heck, die ein erfindungsgemäßes Luftschiff ent­ lang seiner Längsmittelachse oder parallel zu dieser Achse durch­ schneidet. Diese Röhre ist entweder als eine leichte Schalenkonstruk­ tion - gegebenenfalls mit längs oder quer angeordneten Versteifungs­ rippen - aus glasfaserverstärkten Sandwichelementen mit Wabenkern, oder aus einer einlagigen Fachwerkkonstruktion mit Füllelementen auf­ gebaut. Bei einem halbstarren Luftschiff wird die gesamte Außenhülle von einer oder mehreren das zentrale Rohr umgebenden Traggaszellen gestützt. Die Länge eines herkömmlichen Prallluftschiffes ist etwa auf 60 m begrenzt. Ein Prallluftschiff jedoch mit einem starren in Schiffslängsrichtung angeordneten Rohr kann länger und schlanker ge­ baut werden, sodass eine höhere Traglast und bessere Fahreigenschaf­ ten möglich sind.

Für weiter verbesserte Fahrleistungen bei Luftschiffen ab 60 m Länge empfiehlt es sich Außen- und Innenhülle starr auszubilden. In diesem Fall dient das den Windkanal umgebende Rohr als gemeinsamer Gurtstab mehrerer in radialer Anordnung unter- bzw. überspannten Träger. Bei einer entsprechenden Krümmung der Außenfläche des Luftschiffkörpers können diese unterspannten, fischbauchförmigen Träger ohne zusätzli­ chen aussteifende Verbände ausgebildet werden. Zeigt die Außenhaut eine flache Krümmung, wird der unterspannte Träger mit aussteifenden Verbänden versehen und teilt das Luftschiff in mindestens drei in Längsrichtung angeordnete Sektoren. Eine besonders leichte, weitge­ hend zugbeanspruchte Konstruktion besteht aus quer zu dem zentralen Rohr angeordneten Druckringen, die in Längs- und Querrichtung durch eine Vielzahl von Seilen gehalten werden. Bei einem mehr als 200 m langen Luftschiffkörper wird der Windkanal von einer zweischaligen Rohrkonstruktion in Leichtbauweise umgeben.

Eine Fachwerkröhre, die den Bug- und Heckring mit einander verbindet und mehrere parallel zur Längsmittelachse des Luftschiffes angeordne­ te Druckstäbe umfasst, ist das primäre Tragelement eines sehr leich­ ten und steifen Tragwerkes für einen erfindungsgemäßes Luftschiff. Dabei wird jeder der in Schiffslängsrichtung angeordneten Druckstäbe sowohl auf seiner dem Windkanal zugewandten Seite, als auch auf der nach außen gewandten Seite unter- bzw. überspannt. Das in Längs- und Querrichtung verspannte Fachwerkrohr erzeugt die Außenkontur eines aerodynamisch geformten Hohlkörpers. Eine in Längs- und Querrichtung vorgespannte, textile Hülle umgibt das Luftschiff allseitig. Für Fahrtgeschwindigkeiten größer als 200 Stundenkilometer empfiehlt sich die Ausbildung einer steifen Hüllkonstruktion aus GFK-Sandwichelemen­ ten oder aus Aluminium-Sandwichelementen.

Die größte Tragfähigkeit und die höchste Steifigkeit wird mit einer Konstruktion erzielt, bei der sowohl die dem Windkanal zugewandte, als auch die Außenseite des Luftschiffkörpers jeweils von einer ein­ lagigen Gitterschale aus zug- und druckbeanspruchten Stäben gebildet wird. Verbindet man beide Schalen durch in Längsrichtung angeordnete Fachwerkträger, erhält man eine Rohr-im-Rohr-Konstruktion, die leicht ist und höchsten Anforderungen an die Steifigkeit genügt.

Schließlich kann ein im Windkanal angeordnetes Tragwerk, das aus ei­ nem koaxial zur Längsmittelachse angeordnetem Rohr und radial ange­ ordneten Kragarmen besteht mit dem umgebenden Luftschiffskörper ver­ bunden werden. Dadurch entsteht eine konzentrisch aufgebaute mehr­ schalige Rohrkonstruktion, die sich durch eine besonders große Stei­ figkeit auszeichnet.

Als Materialien für die Konstruktion erfindungsgemäßer Luftschiffe bieten sich filigrane Leichtbauträger aus hochfestem Aluminium, glas­ faserverstärkte Rundhohlprofile mit einer Schaumfüllung sowie flä­ chenförmige Bauteile aus GFK-Sandwichelementen oder Leichtbauverbund­ konstruktionen aus Kunststoff und Metall an. Die einzelnen Traggas­ zellen erhalten eine Hülle aus einer besonders dicht gewebten Seide und die Außenhülle kann aus einer glasfaserverstärkten mehrschichti­ gen, hoch zugfesten Membrane bestehen, die über die starre Tragkon­ struktion gespannt wird. Die Anordnung aller wesentlichen Komponenten des Luftschiffes im Bereich des zentralen Windkanals erlaubt die Aus­ bildung idealtypischer Tragstrukturformen für Schiffskörper, die sich gegenüber herkömmlichen Lösungen durch ein geringeres Gewicht, höhere Steifigkeit des Luftschiffskörpers und eine größere Sicherheit für die Besatzung und die Passagiere auszeichnen. Großluftschiffe mit ei­ nem Durchmesser von 60 m und mehr und einer Länge bis zu 300 m können mit denen im Rahmen der Erfindung offenbarten Tragstrukturen wirt­ schaftlich hergestellt werden. Derartige Luftschiffe verfügen über ein Traggasvolumen, das fantastische Möglichkeiten für Passagierluft­ schiffe und Frachter eröffnet. Die Aufnahme von Nutzlasten von 200- 300 Tonnen ist ohne weiteres vorstellbar. Dabei ist von entscheiden­ der Bedeutung, dass der Luftschiffskörper ein biegesteifes Tragwerk beinhaltet bei dem für die Ableitung der Lasten die gesamte Bauhöhe des Luftschiffskörpers herangezogen wird. Die im Rahmen der Erfindung dargestellten Vorschläge zur Konstruktion verbessern die Steifigkeit des Luftschiffskörpers. Bei einem pneumatisch gestützten Luftschiffs­ körper wird dies durch die Zweischaligkeit des Pneus erreicht. Bei einem Luftschiff mit einem außen liegenden, innerhalb des Windkanals liegenden Tragwerkes, ist ein vom Bug bis zum Heck sich erstreckender zentraler Druckstab vorhanden, der durch unterschiedliche Verspannun­ gen stabilisiert wird. Bei einem erfindungsgemäßen Luftschiff mit ei­ nem innen liegenden Tragwerk wird der Windkanal von einem als Scha­ lenkonstruktion aufgebauten oder auch von einer als Fachwerkröhre ausgebildeten Rohrkonstruktion umschlossen, die ein vom Bug bis zum Heck sich erstreckende Röhre bildet. Schließlich können der wulstför­ mige Bugring und der wulstförmige Heckring durch ein Fachwerkrohr un­ tereinander verbunden werden. Dabei wird jeder parallel zur Längsmit­ telachse des Luftschiffes angeordnete Druckstab durch eine dem Wind­ kanal zugewandte Unterspannung und eine nach außen gerichtete Unter­ spannung verspannt. So kann das aerodynamisch geformte Volumen des Luftschiffskörpers ausschließlich über ein Netz aus zugbeanspruchten Traggliedern aufgebaut werden. Das Tragwerk mit der größtmöglichen Steifigkeit ist eine doppelwandige Fachwerkröhre, bei der der Windka­ nal von einem Fachwerkrohr und die Außenfläche des Luftschiffskörper ebenfalls von einem Fachwerkrohr gebildet werden. Verbindet man beide Rohre durch längs angeordnete Fachwerkscheiben oder Verspannungen entsteht eine biege- und torsionssteife doppelwandige Röhrenkonstruk­ tion, die den bei höheren Fahrtgeschwindigkeiten auftretenden dynami­ schen Beanspruchungen standhält. Für die Einleitung einer punktuell am Luftschiffskörper angreifenden großen Einzellast wird vorgeschla­ gen, unter Einbeziehung der Umfassungskonstruktion des Windkanals auf der dem Boden zugewandte Seite eine steife Zelle auszubilden, die die innere Tragstruktur mit der peripheren Tragstruktur des Luftschiffs­ körpers verbindet. Dadurch wird nicht nur erreicht, dass im Bereich der steifen Zelle eine große Einzellast punktuell aufgenommen werden kann, sondern auch dass der gesamte Luftschiffskörper als lastvertei­ lende Struktur herangezogen wird. Die Gefahr von lokalen Spannungs­ spitzen, die bei zusätzlicher dynamischer Belastung zu einem Versagen der Tragkonstruktion führen kann, wird so vermieden.

Vorkehrungen für den Aufstieg und die Landung

Die Gefahr von Beschädigungen oder Havarien ist für ein Luftschiff in der Phase des Aufstieges und bei der Landung und auch während des Aufenthaltes am Boden besonders groß. Kehrt das Luftschiff nicht an seinen Heimathafen zurück, wo es in eine Halle einfahren kann, ist es auf Ankerplätze mit Ankermasten angewiesen. Zahlreiche Luftschiffe wurden durch Stürme und Unwetter am Ankermast zerstört. Im Rahmen der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, dass ein Luftschiff immer di­ rekt auf den Boden bzw. auf das Wasser abgesetzt wird. Dies ist des­ halb möglich, weil alle empfindlichen Konstruktionsteile im Bereich des Windkanals angeordnet sind, und weil das Luftschiff an seiner dem Boden zugewandten Seite Kufen oder ein Fahrwerk besitzt. Ein erfin­ dungsgemäßes Luftschiff mit einer pneumatisch gestützten Außenhülle ist mit einer Aufstandsfläche, die von aufblasbaren Luftkissen gebil­ det wird, ausgestattet, sodass es sich ohne Gefahr von Beschädigungen direkt auf den Boden abstützen kann. Die Traggaszellen und die elastische Verformbarkeit eines pneumatisch gestützten Luftschiffkörpers kann als Stoßdämpfer benutzt werden. Bei einer Zwischenlandung soll die Landung und der Wiederaufstieg innerhalb einer kurzen Zeitspanne erfolgen. Dazu ist es notwendig, dass das Luftschiff möglichst ohne das Ablassen von Traggas den Landeplatz erreicht. Das fahrende Luft­ schiff kann mit der von den Propellern erzeugten Schubkraft über dynamisch erzeugte auf- und abtreibende Kräfte an den Ruderflächen abtauchen. Im Stillstand über dem Landeplatz werden die Antriebspro­ peller so geschwenkt, dass die das Luftschiff zum Boden ziehen. Grö­ ßere erfindungsgemäße Luftschiffe verfügen über Strahltriebwerke am Bug und Heck, die ebenfalls in der Lage sind eine symmetrische, zum Boden gerichtete Schubkraft zu erzeugen. Wasserbecken an Landeplätzen ermöglichen die Aufnahme von Wasserballast bereits bei der Landean­ fahrt mit einem Saugrüssel. Sobald das Luftschiff am Boden aufsteht, wird es dort vertäut und verankert und nimmt Ballast auf. Ein auf diese Weise geparktes Luftschiff ist wesentlich weniger anfällig ge­ genüber Wind und Unwetter. In einer weiteren Ausführungsvariante wird eine punktgenaue Landung mittels Harpunen, die mit Erdankern ausgerü­ stet sind, eingeleitet. Mit Hilfe von Seilwinden und Umlenkrollen kann sich das Luftschiff so selbst an die vorgegebene Landeposition heranziehen. Beim Aufstieg kann ebenfalls eine von schwenkbaren Triebwerken erzeugte, nach oben gerichtete Schubkraft genutzt werden. Ein erfindungsgemäßes, großes Passagierluftschiff fährt bei der Lan­ dung in eine große trichterförmig sich verjüngende Luftschiffhalle ein. Innerhalb der Halle wird der Abstand des Luftschiffes zur Hal­ lenkonstruktion über hallenseitige Luftstrahlruder kontrolliert. Vor dem Aussteigen der Passagiere wird das Luftschiff allseitig fixiert

Die Erfindung wird anhand von verschiedenen, in den Zeichnungen sche­ matisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1a: ein erfindungsgemäßes Luftschiff im schematischen Längs­ schnitt.

Fig. 1b: ein erfindungsgemäßes Luftschiff mit kreisringförmigem Querschnitt im schematischen Querschnitt.

Fig. 1c: ein erfindungsgemäßes Luftschiff mit ellipsenförmigem Quer­ schnitt im schematischen Querschnitt.

Fig. 1d: ein erfindungsgemäßes Luftschiff mit dreiecksförmigem Quer­ schnitt, mit gerundeten Ecken und konvex gekrümmten Seiten im schematischen Querschnitt.

Fig. 2a: einen erfindungsgemäßen Luftschiffskörper, der als Hohlkör­ per ausgebildet ist als isometrisches Drahtmodell.

Fig. 2b: ein erfindungsgemäßes starres Luftschiff, mit Luftstrahl­ triebwerk, im isometrischen Längsschnitt.

Fig. 3a: ein erfindungsgemäßes starres Luftschiff, mit Luftstrahl­ triebwerk im Längsschnitt.

Fig. 3b: ein erfindungsgemäßes starres Luftschiff, mit Luftstrahl­ triebwerk im Querschnitt.

Fig. 3c: ein erfindungsgemäßes starres Luftschiff auf einer Wasser­ fläche, in der perspektivischen Ansicht.

Fig. 4a: die vordere Hälfte eines erfindungsgemäßen starren Luft­ schiffs mit Luftstrahlantrieb in isometrischer Abwicklung.

Fig. 4b: die hintere Hälfte eines erfindungsgemäßen starren Luft­ schiffs mit Luftstrahlantrieb in isometrischer Abwicklung.

Fig. 5a: die vordere Hälfte eines erfindungsgemäßen starren Luft­ schiffs mit Luftstrahlantrieb in isometrischer Abwicklung.

Fig. 5b: die hintere Hälfte eines erfindungsgemäßen starren Luft­ schiffs mit Luftstrahlantrieb in isometrischer Abwicklung.

Fig. 6a: einen erfindungsgemäßen Luftschiffkörper, der als Hohlkör­ per ausgebildet ist als isometrisches Drahtmodell.

Fig. 6b: ein Segment der Tragstruktur eines erfindungsgemäßen star­ ren Luftschiffes in isometrischer Übersicht.

Fig. 7a: ein Segment der Tragstruktur eines erfindungsgemäßen star­ ren Luftschiffes in der isometrischen Übersicht.

Fig. 7b: ein Segment der Tragstruktur eines erfindungsgemäßen star­ ren Luftschiffes in der isometrischen Übersicht.

Fig. 7c: ein Segment der Tragstruktur eines erfindungsgemäßen star­ ren Luftschiffes als isometrische Übersicht.

Fig. 8a: das Funktionsmodell eines erfindungsgemäßen, pneumatisch gestützten Luftschiffs, mit Gummimotor im Längsschnitt.

Fig. 8b: das erfindungsgemäße pneumatisch gestützte Luftschiff nach Fig. 8a in der Ansicht von vorne.

Fig. 8c: das erfindungsgemäße pneumatisch gestützte Luftschiff nach Fig. 8a in der Ansicht von hinten.

Fig. 9a: ein erfindungsgemäßes pneumatisch gestütztes Luftschiff mit einem elektrisch betriebenen Ventilatortriebwerk, im Längs­ schnitt.

Fig. 9b: das erfindungsgemäße pneumatisch gestützte Luftschiff, nach Fig. 9a, in der Ansicht von vorne.

Fig. 9c: das erfindungsgemäße pneumatisch gestützte Luftschiff, nach Fig. 9a, in der Ansicht von hinten.

Fig. 10a: ein erfindungsgemäßes halbstarres Ein-Personen-Luftschiff, mit einem pneumatisch gestützten Luftschiffskörper, im Längsschnitt.

Fig. 10b: das erfindungsgemäße halbstarre Luftschiff, nach der Fig. 10a, im Querschnitt.

Fig. 10c: das erfindungsgemäße halbstarre Luftschiff, nach der Fig. 10a, in der Ansicht von vorne.

Fig. 10d: das erfindungsgemäße halbstarre Luftschiff, nach der Fig. 10a, in der Ansicht von hinten.

Fig. 11a: das erfindungsgemäße starres Luftschiff mit einem zentralen Fahrgastraum im vertikalen Längsschnitt.

Fig. 11b: das erfindungsgemäße starre Luftschiff nach Fig. 11a in der Ansicht von vorn.

Fig. 11c: das erfindungsgemäße starre Luftschiff nach Fig. 11a im Querschnitt.

Fig. 11d: das erfindungsgemäße starre Luftschiff nach Fig. 11a in der Ansicht von hinten.

Fig. 12a: ein erfindungsgemäßes halbstarres Luftschiff mit 2 Fahr­ gasträumen im Windkanal, im vertikalen Längsschnitt.

Fig. 12b: das erfindungsgemäße halbstarre Luftschiff, nach Fig. 12a, im schematischen Querschnitt.

Fig. 13a: ein erfindungsgemäßes halbstarres Luftschiff mit einem be­ gehbaren Windkanal im vertikalen Längsschnitt.

Fig. 13b: das erfindungsgemäße halbstarre Luftschiff nach Fig. 13a im schematischen Querschnitt.

Fig. 14a: ein erfindungsgemäßes starres Luftschiff mit 2 Propeller­ triebwerken in der Seitenansicht.

Fig. 14b: das erfindungsgemäße starre Luftschiff nach Fig. 14a in der Ansicht von vorn.

Fig. 14c: das erfindungsgemäße starre Luftschiff nach Fig. 14a in der Ansicht von hinten.

Fig. 14d: ein erfindungsgemäßes starres Luftschiff nach Fig. 14a im vertikalen Längsschnitt.

Fig. 14e: das erfindungsgemäße starre Luftschiff, nach Fig. 14a im schematischen Querschnitt.

Fig. 15a: ein erfindungsgemäßes starres Luftschiff zum Transport gro­ ßer Lasten, im Längsschnitt.

Fig. 15b: das erfindungsgemäße starres Luftschiff, nach Fig. 15a im Querschnitt.

Fig. 16: ein erfindungsgemäßes starres Luftschiff, das durch 2 Ven­ tilatoren angetrieben wird, im schematischen Längs- und Querschnitt.

Fig. 17a: ein erfindungsgemäßes starres Passagierluftschiff, mit Luftstrahlantrieb, im vertikalen Längsschnitt.

Fig. 17b: den schematischen Grundriss der Fahrgastgondel des starren Luftschiffs, nach Fig. 17a.

Fig. 17c: den Horizontalen Längsschnitt des starren Luftschiffs, nach Fig. 17a.

Fig. 17d: den Querschnitt des starren Luftschiffs, nach Fig. 17a.

Fig. 17e: zeigt ein doppelwandiges Rohr in Zellenbauweise, das den Windkanal eines erfindungsgemäßen starren Luftschiffs nach Fig. 17a umgibt.

Fig. 17f: das starre Luftschiff nach Fig. 17a in der Ansicht von vorne.

Fig. 18a: ein erfindungsgemäßes starres Luftschiff, mit Luftstrahlan­ trieb, als vertikaler Längsschnitt.

Fig. 18b: das erfindungsgemäße starre Luftschiff, nach Fig. 18a mit einem in den Schiffskörper integrierten Fahrgastbereich, als horizontaler Längsschnitt.

Fig. 18c: ein Tragwerksegment eines erfindungsgemäßen starren Luft­ schiffs, nach Fig. 18a, 18b, in isometrischer Übersicht.

Fig. 19a: ein erfindungsgemäßes starres Luftschiff mit Düsenstrahlan­ trieb in der Ansicht.

Fig. 19b: das erfindungsgemäße starre Luftschiff nach Fig. 19a mit eingezogenem Fahrgastraum im vertikalen Längsschnitt.

Fig. 19c: das erfindungsgemäße starre Luftschiff nach Fig. 19a mit ausgefahrenem Fahrgastraum im vertikalen Längsschnitt.

Fig. 19d: das erfindungsgemäße starre Luftschiff nach Fig. 19a in der Ansicht von vorne.

Fig. 19e: das erfindungsgemäße starre Luftschiff nach Fig. 19a im schematischen Querschnitt.

Fig. 19f: das erfindungsgemäße starre Luftschiff nach Fig. 19a in der Ansicht von hinten.

In den Figuren sind pneumatisch gestützte, halbstarre und starre Luftschiffe, mit einem Schiffskörper, der als Hohlkörper ausgebildet ist und einen vom Bug bis zum Heck sich erstreckenden Windkanal, in dem mindestens ein Triebwerk und Teile des Leitwerkes angeordnet sind, umschließt, dargestellt.

Fig. 1a zeigt ein erfindungsgemäßes Luftschiff, dessen Schiffskörper als Hohlkörper (1) ausgebildet ist, und einen vom Bug (10) bis zum Heck (11) sich erstreckenden Windkanal (2) umschließt, im schemati­ schen Längsschnitt. Im Windkanal (2) sind das Triebwerk (3) und das Leitwerk (4) angeordnet. Fig. 1b zeigt ein erfindungsgemäßes Luft­ schiff, dessen im Querschnitt kreisringförmiger Hohlkörper (15) einen Windkanal (2)umschließt, im schematischen Querschnitt. Fig. 1c zeigt ein erfindungsgemäßes Luftschiff, dessen im Querschnitt ellipsenför­ miger Hohlkörper (16) einen Windkanal (2) umschließt im schematischen Querschnitt. Fig. 1d zeigt ein erfindungsgemäßes Luftschiff, dessen im Querschnitt dreiecksförmiger Hohlkörper (17) einen Windkanal (2) umschließt im schematischen Querschnitt.

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes starres Luftschiff, dessen Schiffskörper als Hohlkörper (1) ausgebildet ist und einen Windkanal (2) umschließt. Fig. 2a zeigt ein drahtgitterartiges Volumenmodell des Hohlkörpers (1), in der isometrischen Übersicht. Fig. 2b zeigt einen isometrischen Längsschnitt, mit einem innen liegenden Tragwerk (6) und einer starren Innenhülle (92) und einer starren Außenhülle (93). Die engste Stelle des Windkanals (2) wird von einer Venturidüse (36) mit vier hintereinander geschaltete Ventilatoren (32), die drei Druckkammern (33) einschließen gebildet. Die Ventilatoren (32) und die Druckkammern(33) bewirken einen Luftstrahlantrieb, der die Luft im Windkanal auf etwa doppelte Fahrtgeschwindigkeit beschleunigt und in den hinteren Entspannungsraum (21) ausstößt. In dem Windkanal (2) ist eine vordere Flosse mit Höhenruder (40) mit vier parallel mon­ tierten Propellertriebwerken (30) montiert. Im Bereich des Entspan­ nungsraums (21) am Heck befindet sich eine Rudereinrichtung mit Hö­ henruder (41) und Seitenruder (42). Das Luftschiff hat eine Länge von 240 m, einen Durchmesser von 57 m und verfügt über ein Traggasvolumen von 410.000 m³.

Fig. 3 zeigt das erfindungsgemäße starre Luftschiff nach Fig. 2. Da­ bei zeigt Fig. 3a einen schematischen vertikalen Längsschnitt, Fig. 3b einen Querschnitt und Fig. 3c eine perspektivische Ansicht eines gewasserten Luftschiffs. Längs- und Querschnitt zeigen ein innen lie­ gendes Tragwerk (6), das aus 12 radial angeordneten inneren Druckstä­ ben besteht, die untereinander Verbunden sind und ein inneres Fach­ werkrohr (60) bilden. Jeder Druckstab der Fachwerkröhre (60) ist nach innen und nach außen hin und unter- bzw. überspannt, sodass eine ae­ rodynamische Profilierung (22) des Hohlkörpers (1) entsteht. Das Triebwerk entspricht dem in Fig. 2 dargestellten Vorschlag.

Fig. 4a und Fig. 4b zeigen das in Fig. 2 und in Fig. 3 dargestellte Luftschiff, jeweils als isometrische Abwicklung. Dabei zeigt Fig. 4a die vordere Hälfte des Luftschiffes und Fig. 4b die hintere Hälfte des Luftschiffs. In Fig. 4a ist der ringförmige Bugwulst (10) und ei­ ne horizontale Flosse (40) mit Höhenruder im Windkanal erkennbar. Auf dieser Flosse (40) sind vier Propellertriebwerke mit Verbrennungsmo­ toren (30) angebracht. Das innenliegende Tragwerk (6) mit einem inne­ ren Fachwerkrohr (60) aus 12 Stäben ist erkennbar, ebenso wie die beidseitige Unter- und Überspannung der Fachwerkröhre (60). Das Heck des Luftschiffs zeigt zwei von insgesamt vier außen liegenden Stabi­ lisierungsflossen (46). Der aufgeschnittene Windkanal (2) zeigt an seiner engsten Stelle vier Ventilatoren (32) mit dazwischen geschal­ teten Druckkammern (33), die einen Luftstrahlantrieb erzeugen.

Fig. 5 zeigt ebenfalls das in den Fig. 2, 3 und 4 beschrieben Luft­ schiff in Ausschnitten als isometrische Abwicklung. Dabei zeigt Fig. 5a die vordere Hälfte des Luftschiffs und Fig. 5b den hinteren Teil. Fig. 5a zeigt einen ringförmigen Bugwulst (10) und eine starre Außen­ hülle (93) und eine starre Innenhülle (92) des röhrenförmigen Hohl­ körpers (1). Fig. 5b zeigt das Heck des Luftschiffs mit einem ring­ förmigen Heckwulst (11) und eine in den Windkanal integrierte Rudereinrichtung mit Höhenruder (41) und Seitenruder (42. Vier außen liegende Stabilisierungsflossen (46) sorgen für die nötige Fahrtsta­ bilität. Der in Form einer Venturidüse (36) profilierte Windkanal (2) zusammen mit den vier Ventilatoren (32) und dazwischen geschalteten Druckkammern (33) bildet einen neuartigen Luftstrahlantrieb, der das Luftschiff nach dem Rückstoßprinzip beschleunigt. Der aerodynamisch geformte Hohlkörper (1) und eine Antriebsleistung von 24.000 KW stel­ len sicher, dass das Luftschiff eine Reisegeschwindigkeit von 400 km/­ h erreicht.

Fig. 6 zeigt ein erfindungsgemäßes Luftschiff in isometrischen Über­ sichtszeichnungen. Dabei zeigt Fig. 6a das Volumenmodell eines Hohl­ körpers (1), der einen Windkanal (2) umschließt. Fig. 6b zeigt einen Konstruktionsvorschlag für den Luftschiffskörper nach Fig. 6a. Das Tragwerk besteht aus einem inneren Fachwerkrohr (60) und einem äuße­ ren Fachwerkrohr (61). Beide Fachwerkrohre sind durch radial angeord­ nete Fachwerkscheiben (62) miteinander verbunden und bilden ein sehr steifes, doppelwandiges Röhrentragwerk, wobei die Fachwerkscheiben (62) in Längsrichtung verlaufende Kammern bilden. Fig. 6b zeigt eines von insgesamt 12 Tragwerksegmenten.

In Fig. 7 sind weitere Konstruktionsvorschläge für erfindungsgemäße Luftschiffhohlkörper (1) dargestellt. Dabei zeigt Fig. 7a ein innen liegendes Tragwerk (6), wobei der Windkanal (2) von einer Schalenkon­ struktion mit versteifenden Rippen (63), umschlossen wird. Mindestens drei in Schiffslängsrichtung angeordnete unterspannte Träger mit aus­ steifenden Verbänden (64) stützen sich auf die Schalenkonstruktion (63) ab und bilden zusammen mit drucksteifen Ringen (65) das Volumen des Hohlkörpers (1). Die Steifigkeit der Konstruktion nimmt mit der Zahl der unterspannten Träger mit aussteifenden Verbänden (64) zu. Entsprechend der vorgeschlagenen Bauweise ist die Zahl der längs an­ geordneten unterspannten Träger nach oben offen. Fig. 7b zeigt eben­ falls ein innen liegendes Tragwerk (6) mit einer den Windkanal (2) umschließenden Schalenkonstruktion (63). Anstelle der in Fig. 6a ge­ zeigten aussteifenden Verbände (64) werden hier mindestens drei unterspannte Träger (66) vorgeschlagen, die die zentrale Schalenkon­ struktion (63) unter- und überspannen. Abhängig von der Krümmung der Außenschale des Luftschiffs in Längsrichtung können hier aussteifende Diagonalen entfallen. Mit zunehmender Zahl der unterspannten Träger (66) nimmt die Steifigkeit der Konstruktion zu. Die unterspannten Träger (66) können gegenüber der zentralen Schalenkonstruktion (63), vorgespannt werden, sodass sichergestellt ist, dass bei unterschied­ lichen Belastungen in den außen liegenden, längs verlaufenden Zuggliedern stets eine Zugbeanspruchung vorherrscht. Fig. 7c zeigt einen Konstruktionsvorschlag für den Luftschiffskörper nach Fig. 6a, bei dem die den Windkanal (2) umschließende Schalenkonstruktion (63) in Querrichtung von ringförmigen Trägern (67) umgeben ist. Die ring­ förmigen Träger (67) werden durch eine Vielzahl radial angeordneter Speichen mit den Versteifungsrippen der Innenschale (63), verbunden. Seile die den Luftschiffskörper von dem ringförmigen Bugwulst (10) bis zum ringförmigen Heckwulst (11) umspannen, stützen sich auf den Ringträgern mit Speichen (67) ab. Die Tragstruktur nach Fig. 7c kommt mit wenigen druckbeanspruchten Tragelementen, wie dem Rohr (63) und dem Ring (67), aus und ist deswegen extrem leicht. Im Sinne einer besseren Lesbarkeit wurde nur ein Speichenrad (67) vollständig darge­ stellt.

Fig. 8 zeigt das Funktionsmodell eines erfindungsgemäßen Luftschiffs mit einem pneumatisch gestützten Tragwerk (7). Fig. 8a zeigt einen schematischen Längsschnitt, Fig. 8b die Vorderansicht, Fig. 8c die Heckansicht des Luftschiffs. Der Schiffskörper besteht aus einer einzigen Traggaszelle (89), die einen Windkanal (2) umschließt. Der Bugwulst (10) und der Heckwulst (11), sind als steife Ringe vorgese­ hen, die die pneumatisch gestützte Innen- und Außenhülle (70, 71) des Luftschiffskörpers (1) verbinden. Das Triebwerk (3) dieses Funktions­ modells besteht aus einer Luftschraube mit Gummimotor. Das Gummiband wird vom Heck bis zum Bug gespannt. Der trichterförmig erweiterte Entspannungsraum (21) öffnet sich zu einem Leitwerk (4) am Heck des Luftschiffmodells.

Fig. 9 zeigt ein erfindungsgemäßes Luftschiff im Längsschnitt, Fig. 9a, in der Frontalansicht, Fig. 9b, und in der Heckansicht, Fig. 9c. Fig. 9a zeigt einen Hohlkörper (1) mit einem pneumatisch gestützten Tragwerk (7), einem Bugring (54), einem Heckring (54) und einem Wind­ kanal (2). Um eine bessere Aerodynamik zu erzielen ist der Luft­ schiffskörper (1) gegenüber einem entlang der Längsmittelachse ange­ ordneten Druckstab (50) vorgespannt. Die engste Stelle des Windkanals (2) bildet eine Venturidüse (23). Der Antrieb erfolgt über einen elektrisch betriebenen Ventilator (32). Im Bereich der trichterförmi­ gen Lufteinströmöffnung (20) und im Bereich des trichterförmigen Ent­ spannungsraums (21), ist das Leitwerk mit einem vorderen Höhenruder (40), einem hinteren Höhenruder (41) und einem hinteren Seitenruder (42), angeordnet. Das kleine Luftschiff ist 4,60 m lang, hat einen Durchmesser von 1,50 m und verfügt über ein Traggasvolumen von 4,4 m³. Der Strom des elektrisch betriebenen Ventilators (32) wird mit Hilfe von Solarzellen (38), die auf der Außenseite des Schiffskörpers (1) angebracht sind, gewonnen.

Fig. 10 zeigt ein erfindungsgemäßes halbstarres Ein-Personen- Luftschiff mit einem außen liegenden Tragwerk (5), im Längsschnitt, Fig. 10a, im Querschnitt, Fig. 10b, in der Frontansicht, Fig. 10c, und in der Heckansicht, Fig. 10d. Das außen liegende Tragwerk (5) des Luftschiffes besteht aus einem zentralem Druckstab (50) entlang der Längsmittelachse der in Querrichtung von in regelmäßigen Abständen angeordneten ringförmigen Trägern (54) umgeben wird und sich vom Bug (10) bis zum Heck (11) erstreckt. Das pneumatisch gestützte Tragwerk (7) des als Hohlkörper (1) ausgebildeten Luftschiffskörpers besitzt eine strukturell vorgespannte Innenhülle (72) und eine pneumatisch gestützte Außenhülle (70). Die Innenhülle (72) ist kraftschlüssig mit den Ringträgern (54) verbunden und bildet zusammen mit dem zentralen Druckstab (50) einen über- und unterspannten Träger, der dem langge­ streckten Luftschiffskörper die nötige Steifigkeit verleiht. Die pneumatisch gestützte Außenhülle (70) und die strukturell vorgespann­ te Innenhülle (72) bestehen aus einer transparenten Folie (96).

Im Windkanal (2) ist eine elektrisch angetriebene Luftschraube (31) und das Leitwerk (4) mit Höhenruder (41) und Seitenruder (42) ange­ ordnet. Das Luftschiff hat eine Gondel (80) mit einer geschlossenen Kabine und einer umlaufenden Plattform und ist an einem den Luft­ schiffskörper umschließenden Band (97) aufgehängt. Der Luftschiffs­ körper (1) und das außen liegende Tragwerk (7) bilden eine Verbund­ konstruktion aus einem Längsträger (50), aus Querträgern (51) und ei­ ner vorgespannten Membrane (72). Das Ein-Personen-Luftschiff ist 30 m lang hat einen Durchmesser von 7,5 m und verfügt über ein Traggasvolu­ men von 770 m³.

Fig. 11 zeigt ein erfindungsgemäßes großes Passagierluftschiff mit einem zentral im Windkanal (2) gelegenen Fahrgastraum (82) im verti­ kalen Längsschnitt, Fig. 11a, in der Ansicht von vorne, Fig. 11b, im Querschnitt, Fig. 11c und in der Ansicht von hinten, Fig. 11d. Der geräumige Windkanal (2) nimmt einen die gesamte Länge des Luftschif­ fes einnehmenden, zentralen Fahrgastraum (82) auf. Dieser zentrale Fahrgastraum (82) ist über radial angeordnete, aerodynamisch ausge­ formte Kragarme (52) an dem starren Hohlkörper (1) abgestützt. Der zentrale Fahrgastraum (82) ist als steifes Rohr (51) mit Querschotten ausgebildet, das über die Kragarme (52) biegesteif mit der starren Innenhülle (92) des Windkanals (2) verbunden ist, die ihrerseits schubsteif über eine innere Fachwerkkonstruktion (62) mit einer star­ ren Außenhülle (93) in Verbindung steht. Diese Anordnung stellt eine biege- und torsionssteife mehrschalige Rohrkonstruktion dar, die ho­ her dynamischer Beanspruchung standhält. Insgesamt 12 Propellertrieb­ werke geben dem Luftschiff eine Antriebsleistung von 48.000 KW. Es ist damit in der Lage Fahrtgeschwindigkeiten zwischen 400 und 500 km/h zu erreichen. Die Triebwerke (30) kragen in radialer Anordnung von der zentralen Rohrkonstruktion (51) entlang der Längsmittelachse (51) ab. Alle Konstruktionselemente innerhalb des Windkanals (2) sind aerodynamisch ausgeformt, um den Luftwiderstand gering zu halten. Im Bereich des trichterförmigen Entspannungsraumes (21) ist ein Leitwerk (4) mit Höhenruder (41) und Seitenruder (42) an dem zentralen Rohr (51) angeschlossen. Das Luftschiff ist insgesamt 270 m lang. Der Außendurchmesser beträgt 70 m und der Durchmesser des Windkanals be­ trägt 30 m. Das Luftschiff verfügt über ein Traggasvolumen über 600.000 m³.

Fig. 12 zeigt ein erfindungsgemäßes halbstarres Luftschiff im Längs­ schnitt, Fig. 12a, und im Querschnitt, Fig. 12b. Das Luftschiff ver­ fügt über einen Windkanal (2), der sich von Bug (10) bis zum Heck (11) erstreckt und von einer leichten Schalenkonstruktion (63) in GFK-Sandwichbauweise umgeben wird. In den Windkanal sind zwei Trieb­ werke (3), die jeweils aus einer Luftschraube mit Verbrennungsmotor (30) bestehen, sowie ein bugseitiger Fahrgastraum (81) und ein heck­ seitiger Fahrgastraum (81) und das Leitwerk (4) mit Höhenruder (41) und Seitenruder (42) integriert. Der als Hohlkörper ausgebildete Luftschiffskörper (1) besitzt eine starre Innenhülle (92), die von der den Windkanal (2) umgebenden Schalenkonstruktion (63) gebildet wird, und eine von der Traggaszelle (89) gestützte flexible Außenhül­ le (90). Dadurch dass alle filigranen, beweglichen und starren Bau­ elemente wie die Triebwerke (3), das Leitwerk (4) und die Fahr­ gasträume (81) innerhalb des Windkanals (2) angeordnet sind, wird es möglich, dass das Luftschiff mit seiner flexiblen Außenhülle beim Aufstieg und bei der Landung direkt vom Boden abhebt bzw. auf dem Bo­ den abgesetzt wird. Eine zweite derbe Außenhaut, die von bauchseitig angeordneten Luftkissen (105) gestützt wird, schützt die Luftschif­ funterseite und ermöglicht weiche Landungen direkt auf dem Terrain. Das Luftschiff wird über Erdanker oder an festen Haltepunkten mit dem Untergrund vertäut. Die in alle Richtungen schwenkbaren Triebwerke (30) erzeugen nach oben oder unten gerichtete Schubkräfte beim Auf­ stieg und bei der Landung. Das Luftschiff benötigt keinen Ankermast, sein Einsatzgebiet ist deshalb nicht auf einen bestimmten Standort begrenzt. Das Luftschiff nach Fig. 11 ist 65 m lang hat einen Durch­ messer von 25 m und verfügt über ein Traggasvolumen von 19000 m³.

Fig. 13 zeigt ebenfalls ein halbstarres Luftschiff, das in seinem Aufbau grundsätzlich dem in Fig. 12 beschriebenen Luftschiff ent­ spricht, im vertikalen Längsschnitt, Fig. 13a, und im schematischen Querschnitt, Fig. 13b. Das Luftschiff besitzt einen steuerbordseiti­ gen und backbordseitigen Fahrgastraum (83) mit verglaster Außenhülle, der als starre Zelle mit dem steifen Innenrohr (63) verbunden ist und die pneumatisch gestützte flexible Außenhülle (70) durchdringt. Der Windkanal (2) ist bezüglich der Längsmittelachse des Luftschiffes nach unten versetzt und besitzt im Bereich der trichterförmigen Lufteinströmöffnung (20) und des trichterförmigen Entspannungsraumes (21) einholbare Landungsbrücken. Der Windkanal (2) hat einen asymme­ trischen Querschnitt und besitzt einen begehbaren Boden, der die Pas­ sagiere zu den Eingängen der links und rechts gelegenen Fahrgasträume führt. Das Triebwerk (3) wird von 2 gegensinnig sich drehenden Luft­ schrauben mit Antriebswelle (33) zum Maschinenraum (38). 2 Maschinen­ räume (36) sind ebenfalls rechts und links vom Windkanal (2) angeord­ net. Die Luftschrauben haben einen höchstmöglichen Wirkungsgrad und sind durch ein Schutzgitter von dem begehbaren Teil des Windkanals abgeschottet. Am unteren Ende des ringförmigen Bugwulstes (10) ist das Cockpit (84) angeordnet. Über Luftkissen (105) wird das Luft­ schiff direkt auf dem Boden abgesetzt. Die Anordnung mit einem begeh- und befahrbaren Windkanal gilt im Prinzip auch für ein Roll-on-Roll- off-Luftschiff, das als Transportluftschiff oder Fähre benutzt wird. Das Luftschiff nach Fig. 13 ist 72 m lang, hat einen Durchmesser von 22 m und verfügt über ein Traggasvolumen von 18.000 m³.

Fig. 14 zeigt ein erfindungsgemäßes starres Luftschiff in der Seiten­ ansicht, Fig. 14a, in der Ansicht von vorne, Fig. 14b, in der Ansicht von hinten, Fig. 14c, im Längsschnitt, Fig. 14d, im Querschnitt, Fig. 14e. Der Luftschiffskörper ist als Hohlkörper (1) ausgebildet und um­ schließt einen sich vom Bug (10) bis zum Heck (11) erstreckenden Windkanal (2) in den zwei verstellbare Propellertriebwerke (30) inte­ griert sind. Der Windkanal (2) wird von einem starren Rohr (63) mit versteifenden Rippen umschlossen. Sechs, in Fahrtrichtung angeordnete unterspannte Träger (66) umgeben das starre Rohr (63) in radialer Anordnung. Zwischen dem Rohr (63) und der Unterspannung sind Druckstäbe vorgesehen. Mit Hilfe der fischbauchförmig unterspannten Träger (66) wird die aerodynamische Profilierung des Luftschiffkörpers (1) herge­ stellt. Quer verlaufende ringförmige Fachwerkträger (65) verbinden auf der Außenseite die sechs unterspannten Träger (66) untereinander. Die starre Außenhülle (93) wird von GFK-Sandwichelementen gebildet. Auf der Unterseite des Hohlkörpers(1) befindet sich eine Gondel (80). Die Propellertriebwerke (30) an Heck (11) und Bug (10) sind jeweils in jede Richtung verstellbar, sodass der von ihnen erzeugte Schub nicht nur für den Antrieb während der Fahrt sondern auch bei Aufstieg und Landung genutzt werden kann. Die Fahrstabilität und Manövrierfä­ higkeit des Luftschiffs werden außerdem durch vier außenseitig ange­ brachte Stabilisierungsflossen (46) jeweils mit Ruderflächen sicher­ gestellt. Das starre Luftschiff hat eine Länge von 45 m, einen Durch­ messer von 15 m und umfasst ein Volumen zur Aufnahme der Traggaszellen (89) von 4700 m³.

Fig. 15 zeigt ein erfindungsgemäßes Luftschiff das für den Transport großer Lasten ausgelegt ist im vertikalen Längsschnitt, Fig. 15a, und im Querschnitt, Fig. 15b. Das Luftschiff verfügt über einen außermit­ tig angeordneten Windkanal (2) der sich vom Bug (10) bis zum Heck (11) erstreckt. Der Windkanal (2) wird von einem Fachwerkrohr (60) mit dreigurtigen Längs- und Querträgern umschlossen. Die Innenhülle (92) und die Außenhülle (93) sind als starre Schalenkonstruktionen vorgesehen und bestehen aus einer Vielzahl von GFK-Sandwichpaneelen die untereinander zu einer einstückigen Schalenkonstruktion verbunden sind. Außen- und Innenschale (92, 93) stützen sich dabei auf eine fi­ ligrane Unterkonstruktion aus Längs- und Querspannten ab. Der Luft­ schiffskörper besteht aus einem inneren Fachwerkrohr (60) und einem äußeren Fachwerkrohr (61). Beide Rohre sind durch in Längs- und Quer­ richtung angeordnete Zugglieder, die z. B. aus Keflarseilen gebildet sind, untereinander schubsteif verbunden, sodass der Hohlkörper (1) ein besonders steifes doppelwandiges Röhrentragwerk bildet. Auf der Unterseite des Luftschiffes sind ein Maschinenraum (86) und ein Frachtraum (85) aus dem mit Traggaszellen (89) ausgefülltem Volumen ausgegrenzt. Dieser Bereich des Luftschiffs ist der steifste Teil der Konstruktion. Im Längs- und Querschnitt sind vier a-förmige Fachwerk­ böcke erkennbar die den Maschinenraum (86) und den Frachtraum (85) unter Einbeziehung des Windkanals (2) umgreifen und eine steife Zelle definieren, die sich auf eine linke und eine rechte Kufe (103) ab­ stützt. Vom Cockpit (84) aus werden für die Einleitung einer zielge­ nauen Landung mindestens vier Harpunen mit Erdankern (100) ausgelöst. Auf diese Weise kann sich das Luftschiff unabhängig von einer Boden­ mannschaft auf der Erdoberfläche verankern. Auf Höhe der Kufen (103) befinden sich Umlenkrollen (101) für die Halteseile. Jede Harpune (100) ist mit einer Seilwinde (102) verbunden, die unabhängig vonein­ ander betätigt werden können. Auf diese Weise ist es möglich das sich das Luftschiff exakt über dem vorgesehenen Landepunkt positioniert und absetzt. Durch mitgeführte Seilwinden (102) wird die Fracht ziel­ genau abgesetzt und aufgenommen. Vor dem Absetzen der Last nimmt das Luftschiff das Äquivalent der Fracht als Ballast auf. Von dem Maschi­ nenraum (86) aus werden alle zentralen Funktionen des Luftschiffes koordiniert. Dort befinden sich auch zwei Dieselmotoren mit je 9000 KW Leistung die zwei gegensinnig drehende Luftschrauben (30) mit je­ weils 15 m Durchmesser im Windkanal (2) antreiben. Mit diesem Antrieb erreicht das Luftschiff eine Fahrtgeschwindigkeit von über 200 km/h. Zusätzliche Luftschrauben mit Verbrennungsmotoren (30), die frei drehbar im Bereich der Trichterförmigen Lufteinströmöffnung (20) und im Bereich des trichterförmigen Entspannungsraumes (21) angeordnet sind, ermöglichen die Positionsstabilität des Luftschiffes im Still­ stand. Das starre Lastenluftschiff hat eine Länge von 210 m, einen Durchmesser von 75 m und umfasst ein Volumen zur Aufnahme der Traggas­ zellen (89) von 580.000 m³.

Fig. 16 zeigt einen schematischen Längs- und Querschnitt eines erfin­ dungsgemäßen starren Luftschiffs (14), dessen Schiffskörper als Hohl­ körper (1) mit kreisringförmigem Querschnitt (15), ausgebildet ist, der einen vom Bug (10) bis zum Heck (11) sich erstreckenden Windkanal (2) in dem zwei Triebwerke (3), sowie ein vorderes Höhenruder (40) und eine hintere Rudereinrichtung (43) mit Schubvektorsteuerung, integriert sind. Der Windkanal (2) zeigt eine trichterförmige Luftein­ strömöffnung (20) und einen ringförmigen Bugwulst (10), sowie einen trichterförmigen Entspannungsraum (21), mit einem ringförmigen Heck­ wulst (11). Der Hohlkörper (1) zeigt auf der dem Windkanal (2) zuge­ wandten Seite eine aerodynamische Profilierung (22).

Das Triebwerk (3) besteht aus zwei Ventilatoren (32), die über auf den Felgenkranz der Ventilatoren einwirkenden Räder (35) von Elektro­ motoren mit jeweils 10.000 KW angetrieben werden. Die für den Betrieb der Elektromotoren notwendige Energie wird an Bord durch mitgeführte Brennstoffzellen (37) erzeugt. Damit erreicht das Luftschiff eine Reisegeschwindigkeit von über 200 km/h. Die Traggaszellen (89) in dem röhrenförmigen, 220 m langen Hohlkörper (1), mit einem Durchmesser von 70 m, haben ein Fassungsvermögen von 475.000 m³. An der Untersei­ te des Luftschiffs befindet sich eine mehrgeschossige Gondel (80) für ca. 1000 Fahrgäste

Fig. 17 zeigt ein schnell fahrendes Passagierluftschiff. Es zeigen: Fig. 17a einen vertikalen Längsschnitt, Fig. 17b den schematischen Grundriss der Fahrgastgondel, Fig. 17c einen horizontalen Längs­ schnitt, Fig. 17d einen Querschnitt, Fig. 17e die Teilansicht des den Windkanal 2 umschließenden zweischaligen Rohrs in Zellenbauweise und Fig. 17f eine Frontansicht des Luftschiffs. Bei diesem Luft­ schiff wird der vom Bug (10) bis zum Heck (11) verlaufende Windkanal (2) von einem zweischaligen Rohr (69) in Zellenbauweise (69) um­ schlossen. Dieses Rohr hat einen Innendurchmesser von 15 m. Die Außen- und Innenschale des Rohres sind durch radial angeordnete Stege in 16 in Schiffslängsrichtung laufende Kammern unterteilt. Mindestens eine dieser Kammern ist als Wartungsgang (87), der sich vom Bug (10) bis zum Heck (11) des Luftschiffes erstreckt, ausgebildet. Eine weitere Kammer dient der Aufnahme von Versorgungsleitungen (88) im Inneren des Luftschiffes. In Fig. 17a erkennt man 4 Maschinenräume (86) in denen jeweils ein Triebwerk zum Antrieb eines Ventilators mit 15 m Durchmesser angeordnet ist. Jedes Triebwerk verfügt über eine An­ triebsleistung von 8000 KW, sodass das Luftschiff eine Gesamtan­ triebsleistung von 36000 KW hat. Die 4 Ventilatoren schließen untereinander drei Kammern (33) ein, in denen die Luft auf etwa doppelte Fahrtgeschwindigkeit beschleunigt wird. Die bei dieser Ausführungsva­ riante installierte Antriebsleistung ermöglicht eine Reisegeschwin­ digkeit von 400-500 km/h. Nicht nur die Triebwerke sondern auch das Leitwerk (4) sind in den Windkanal integriert. Das Leitwerk umfasst 2 übereinander liegende aerodynamische Flossen jeweils mit Höhenruder (40) im Bereich der trichterförmigen Lufteinströmöffnung (20) und ein kardanisch aufgehängtes Heckleitwerk (43) das im Bereich des trich­ terförmigen Entspannungsraumes (21) angeordnet ist. Mit diesem in al­ le Richtungen drehbaren Ruder kann der am Heck des Luftschiffs aus­ tretende Luftstrom und damit das Luftschiff selbst gelenkt werden. Der Steuerung des Luftschiffes im Stillstand dienen jeweils 4 Luft­ strahlrudertriebwerke (44, 45), die in den Bug bzw. Heckwulst (10, 11) eingelassen sind. Das Luftschiff besitzt eine starre Innenhülle (92) und eine starre Außenhülle (93). Die starre Außenhülle (92, 93) besteht aus Aluminium-Sandwichelementen oder aus GFK-Paneelen und stützt sich auf primäre und sekundäre in Längs- und Querrichtung an­ geordnete filigrane Spannten ab. Die Fahrgastgondel (80) umfasst zwei Geschosse und ist auf der Unterseite des Luftschiffes angebracht. Dieses schnell fahrende Personenluftschiff hat eine Kapazität von 500 -1000 Fahrgästen. Die gegenüber dem Stand der Technik erhöhte Fahrt­ geschwindigkeit und die hohe Beförderungskapazität lassen es für den Linienverkehr zwischen großen Städten als besonders geeignet erschei­ nen. Das starre Luftschiff hat eine Länge von 260 m, einen Durchmesser von 50 m und umfasst ein Volumen zur Aufnahme der Traggaszellen (89) von 330000 m³.

Fig. 18 zeigt ein schnell fahrendes Personenluftschiff. Es zeigen: Fig. 18a einen vertikalen Längsschnitt und Fig. 18b einen horizonta­ len Längsschnitt und Fig. 18c eine isometrische Übersichtszeichnung zur Darstellung der Tragkonstruktion. Die Anordnung der Elemente Windkanal (2), Triebwerk (3) und Leitwerk (4) entspricht dem in Fig. 15 dargestellten Luftschiff. In Fig. 18b ist ein in den Luftschiffs­ körper integrierter Fahrgastraum (83) mit einer steuerbordseitigen und backbordseitigen Sitzanordnung entlang von Außenfenstern dargestellt. Die Tragstruktur des Hohlkörpers wird in Fig. 18c darge­ stellt. Sie besteht aus einem inneren Fachwerkrohr (60) und einem äu­ ßeren Fachwerkrohr (61), die untereinander durch radial angeordnete Fachwerkscheiben (62) verbunden sind. Das Schema zeigt das Volumen des als Hohlkörper (1) ausgebildeten Luftschiffkörpers der zur Auf­ nahme der Traggaszellen (89) in Längs- und Querrichtung in 12 Segmen­ te untergliedert ist. Die beiden steuerbord- und backbordseitig ein­ ander gegenüber liegende Segmente nehmen neben den Traggaszellen (89) auch die innen liegenden Fahrgasträume (83) auf.

Fig. 19 zeigt ein schnell fahrendes Personenluftschiff mit Düsen­ strahlantrieb (39) und einer einfahrbaren Fahrgastgondel (106) in der Seitenansicht, Fig. 19a, im vertikalen Längsschnitt mit eingefahrener Fahrgastgondel (106), Fig. 19b, im vertikalen Längsschnitt mit ausge­ fahrener Fahrgastgondel (106), Fig. 19c, in der Ansicht von vorne, Fig. 19d, im schematischen Querschnitt, Fig. 19e, und in der Ansicht von hinten, Fig. 19f. Der Luftschiffskörper (1) hat ein innen liegen­ des Tragwerk (6), das aus einem inneren Fachwerkrohr (60), einem äu­ ßeren Fachwerkrohr (61) und aus in Fahrtrichtung angeordneten Fach­ werkscheiben (62) besteht und 12 radial angeordnete Kammern zur Auf­ nahme der Traggaszellen (89) bildet. In dem Windkanal (2) sind insge­ samt 15 Düsenstrahltriebwerke (39), deren Motoraufhängung (57) von der starren Außenhülle (92) abkragt, angeordnet. Auf der dem Boden zugewandten Seite des Luftschiffes befindet sich eine röhrenförmige Fahrgastzelle (106), die bei schneller Fahrt in den Luftschiffskörper eingefahren werden kann. Die dem Boden zugewandte 12. Kammer nimmt anstelle der Traggaszellen (89) die Fahrgastgondel (106) und einen Maschinenraum (86) auf. In dem Maschinenraum (86) befinden sich 3 hy­ draulisch betriebene Teleskope (107), mit der der Fahrgastraum (106) nach dem Öffnen des Bodens (108) ausgefahren wird. Die 3 Düsenstrahl­ triebwerke im Bereich der Lufteinströmöffnung (20) und im Bereich des Entspannungsraums (21) sind jeweils frei drehbar aufgehängt, sodass das Luftschiff am Bug (10) und am Heck (11) über eine düsenstrahlbe­ triebene Schubvektorsteuerung verfügt. 3 aerodynamisch geformte Flos­ sen (46) am Heck des Luftschiffes und die aerodynamisch geformte Triebwerksaufhängung (57) sorgen gegebenenfalls mit Hilfe von ver­ stellbaren Ruderflächen für die Fahrstabilität des hohlen Luftschiff­ körpers (1). Die 15 Düsenstrahltriebwerke mit jeweils mindestens 200 KN Schub ergeben eine Antriebskraft von insgesamt mindestens 3000 KN. Mit eingezogenem Fahrgastraum (106) und geschlossenem Boden (108) hat das Luftschiff einen aerodynamisch optimal geformten Körper. Mit die­ ser Antriebsleistung erreicht das Luftschiff eine Reisegeschwindig­ keit von mehr als 500 km/h. Das steife Tragwerk aus zwei schubsteif verbundenen Fachwerkröhren besteht aus Aluminium-Leichtbauträgern, die jeweils an der Außenseite großformatige Aluminium-Sandwichpaneele (95) aufnehmen. Die Aluminium-Sandwichpaneelen (95) bestehen aus ei­ ner Aluminium-Außenhaut, einem wabenförmigen Sandwichkern und einer Aluminium-Innenschale. Die beiden Aluminiumschalen sind mit dem Sand­ wichkern schubsteif verklebt. Das innenliegende Tragwerk (6) in Ske­ lettbauweise und die starre Außenhülle (92, 93) bilden eine Verbund­ konstruktion, die den hohen dynamischen Beanspruchungen bei schneller Fahrt standhält. Die längs und quer angeordneten Leichtbauträger des Luftschiffskörpers sind in primäre und sekundäre Tragelemente geglie­ dert. Das Luftschiff ist 300 m lang, hat einen Durchmesser von 70 m und verfügt über ein Traggasvolumen von 700.000 m³.

Zusammenstellung der Bezugsziffern

1

Hohlkörper

10

Bug mit ringförmigem Bugwulst

11

Heck mit ringförmigem Heckwulst

12

Pneumatisch gestützter Hohlkörper

13

Halbstarrer Hohlkörper

14

Starrer Hohlkörper

15

Kreisringförmiger Querschnitt

16

Elliptischer Querschnitt

17

Frei geformter Querschnitt

2

Windkanal

20

Trichterförmige Lufteinströmöffnung

21

Trichterförmiger Entspannungsraum

22

Aerodynamische Profilierung

23

Venturidüse

3

Triebwerk

30

Luftschraube mit Verbrennungsmotor

31

Luftschraube mit Elektromotor

32

Ventilator

33

Druckkammer

34

Antriebswelle

35

Antriebsrad

36

Motor außerhalb des Windkanals

37

Brennstoffzellen

38

Solarzellen

39

Düsenstrahltriebwerk

4

Leitwerk

40

Vorderes Höhenruder im Luftkanal

41

Hinteres Höhenruder im Luftkanal

42

Hinteres Seitenruder

43

Rudereinrichtung mit Schubvektorsteuerung

44

Strahlruder vertikal,

45

Strahlruder horizontal

46

Außen liegende Stabilisierungsflosse mit beweglichem Ruder

5

Außen liegendes Tragwerk

50

Zentrale Rohrkonstruktion entlang der Längsmittelachse

51

Rohr mit Querschotten

52

Radiale Speichen, Kragarm

53

Radiale Speichen, Zuglieder

54

Ringförmiger Träger in Querrichtung

55

In Längsrichtung vorgespannte Membrane

56

Längs verlaufende, spannbare Zugglieder

57

Motoraufhängung

6

Innen liegendes Tragwerk

60

Inneres Fachwerkrohr

61

Äußeres Fachwerkrohr

62

Radial angeordnete Fachwerkscheiben

63

Innen liegende Schalenkonstruktion mit versteifenden Rippen

64

Aussteifende Verbände

65

Quer verlaufende, drucksteife Ringe

66

Längs angeordnete, unterspannte Träger

67

Ringträger mit Speichen

68

Längs verlaufende Zugglieder

69

Zweischaliges Rohr in Zellenbauweise

7

Pneumatisch gestütztes Tragwerk

70

Pneumatisch gestützte Außenhülle

71

Pneumatisch gestützte Innenhülle

72

Strukturell vorgespannte Innenhülle

8

Räume

80

Gondel

81

Fahrgastraum im Luftkanal, Bug, Heck

82

Fahrgastraum im Luftkanal, zentral

83

Fahrgastraum im Hohlkörper

84

Cockpit

85

Frachtraum

86

Maschinenraum

87

Wartungsgang

88

Versorgungsstrang

89

Traggaszellen

9

Außenhülle

90

Flexible Innenhülle

91

Flexible Außenhülle

92

Starre Innenhülle

93

Starre Außenhülle

94

Kunststoffelemente

95

Aluminiumhaut

96

Transluzente Folie

97

Banderole/Gondel

10

Vorrichtungen für Start und Landung

100

Harpune mit Erdanker

101

Umlenkrolle

102

Seilwinde

103

Kufe

104

Wasserdichte Außenhülle

105

Robuste Außenhülle mit Luftkissen

106

Ausfahrbare Gondel

107

Teleskop

108

Öffenbarer Boden

Claims (31)

1. Lenkbares Luftschiff mit einem pneumatisch gestützten, halbstar­ ren oder starren Schiffskörper (1), einem Triebwerk (3) und einem Leitwerk (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Schiffskörper als Hohlkörper (1) ausgebildet ist und ei­ nen zur Atmosphäre gehörenden, vom Bug (10) bis zum Heck (11) sich erstreckenden Windkanal (2) umschließt und dass mindestens ein Triebwerk (3) innerhalb des Windkanals (2) angeordnet ist.

2. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der röhrenförmige Hohlkörper (1) in Fahrtrichtung des Luft­ schiffs sowohl eine nach außen als auch eine nach innen gewandte, aerodynamisch wirksame Profilierung (22) aufweist.

3. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (1) am Bug (10) einen ringförmigen Bugwulst und am Heck (11) einen ringförmigen Heckwulst besitzt.

4. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (1) einen kreis- oder ovalringförmigen Quer­ schnitt aufweist oder dass der äußere Umriss und der innere Um­ riss des Hohlkörpers (1) jeweils frei geformt sind, wobei die Querschnittsformen von Außenumriss und Innenumriss gleich oder von einander abweichend ausgebildet sind.

5. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Windkanal (2) sich in seinem Querschnitt ändert sowie an seinem vorderen Ende eine trichterförmige Lufteinströmöffnung (20), die sich in Fahrtrichtung verjüngt, und an seinem hinteren Ende einen trichterförmig ausgebildeten Entspannungsraum (21), der sich in Fahrtrichtung erweitert, besitzt.

6. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Windkanal (2) in seinem Querschnitt kontinuierlich verjüngt und sich an seiner engsten Stelle eine Venturidüse (23) befindet.

7. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Teile des Leitwerkes (4) mit Steuer- und Rudereinrichtungen (40-45) innerhalb des Windkanals (2) angeordnet sind.

8. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im wulstförmigen Ring am Bug (10) und im wulstförmigen Ring am Heck (11) vertikal und horizontal wirksame Luftstrahlruder (44, 45) vorgesehen sind, mit denen das Luftschiff im Stillstand manövriert wird.

9. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der trichterförmigen Lufteinströmöffnung (20) des Windkanals (2) ein oder mehrere horizontal angeordnete, aerodyna­ misch geformte Profile mit einem Höhenruder (40) angeordnet sind.

10. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Entspannungsraumes (21) eine bezüglich Längs-, Quer- und Hochachse des Luftschiffs verstellbare Rudereinrichtung (43) vorgesehen ist, mit der der austretende Luftstrom und damit das Luftschiff gelenkt wird.

11. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Triebwerk (3) aus mehreren in Fahrtrichtung hintereinan­ der und/oder in Querrichtung nebeneinander angeordneten Luft­ schrauben (30, 31) besteht, die innerhalb des Windkanals (2) an­ geordnet sind und über Verbrennungs- oder Elektromotoren ange­ trieben werden.

12. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Strom für den Betrieb der Elektromotoren über großflächig an der Außenhülle angeordnete Solarzellen (38) oder über eine oder mehrere mitgeführte Brennstoffzellen (37) an Bord erzeugt wird.

13. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Windkanals (2) mehrere hintereinander angeord­ nete Ventilatoren (32) vorgesehen sind, die zusammen mit der Au­ ßenwand des Windkanals eine Luftpumpe mit einer oder mehreren Druckkammern (33) bilden und für den Antrieb des Luftschiffs ei­ nen Luftstrahl erzeugen, wobei die den Windkanal (2) durchqueren­ de Luft auf etwa doppelte Fahrtgeschwindigkeit beschleunigt und nach hinten ausgestoßen wird.

14. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Windkanals (2), ein oder mehrere Düsenstrahl­ triebwerke (39) angeordnet sind.

15. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Windkanal (2) zu einem thermodynamischen Strahlrohr wei­ tergebildet ist, und der Antrieb mittels eines Staustrahltrieb­ werkes erfolgt.

16. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich innerhalb des Windkanals (2) ein außen liegendes Trag­ werk (5) befindet, das mit dem Hohlkörper (1) des Luftschiffes verbunden ist.

17. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (1) des Luftschiffs ein innen liegendes Trag­ werk (6) besitzt, das allseitig von einer luftdichten, starren und/oder flexiblen Außenhülle (9) umschlossen wird.

18. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (1) des Luftschiffs als pneumatisch gestütz­ tes Tragwerk (7) ausgebildet ist.

19. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (1) des Luftschiffs eine gegenüber dem Wind­ kanal (2) starre, innere Außenhülle (92) und eine äußere, flexi­ ble Außenhülle (91) besitzt.

20. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (1) des Luftschiffs allseitig von einer star­ ren, luftdichten Hülle (92, 93) umgeben ist.

21. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Windkanal (2) von einer zweischaligen Rohrkonstruktion in Zellenbauweise (69) umgeben wird, wobei ein linker und ein rechter Wartungsgang (87) mit Versorgungsleitungen (88) zu den Motorräumen (36) führt.

22. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass entweder eine mehrgeschossige Gondel (80) an der dem Boden zugewandten Seite oder steuer- und backbordseitig angeordnete, innen liegende Fahrgasträume (83) vorgesehen sind.

23. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Windkanal (2) befahrbar ist und sich über Schiebetore beidseitig zu Frachträumen (85) öffnet.

24. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass ein oder mehrere Fahrgasträume (81, 82) innerhalb des Wind­ kanals (2) angeordnet sind und dass die starre Hülle des Windka­ nals (92) als Erschließungsgang zu den Fahrgasträumen (83) dient.

25. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Boden zugewandten Seite des Luftschiffs ein be­ fahrbarer Frachtraum vorgesehen ist.

26. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Boden zugewandte Seite des Luftschiffs eine elasti­ sche, derbe Außenhaut aus aufblasbaren Luftkissen (105) besitzt, die es dem Luftschiff erlaubt, sich direkt auf den Boden abzuset­ zen.

27. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite des Luftschiffs eine wasserdichte Außenhülle (104) besitzt, sodass das Luftschiff auf dem Wasser niedergehen und im Wasser fahren kann.

28. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftschiff über mindestens drei Harpunen mit Erdankern (100), Seilwinden (102) verfügt, durch die es sich auf dem Ter­ rain verankern und exakt positionieren kann.

29. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftschiff auf zwei Kufen (103) oder einem Fahrwerk ab­ gesetzt wird.

30. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrgastraum einen einfahrbaren Fahrgastraum besitzt, der bei schneller Fahrt in den Schiffskörper eingefahren werden kann.

31. Lenkbares Luftschiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftschiff ausklappbare Tragflächen besitzt, die einen dynamischen Auftrieb erzeugen.