DE10064873A1

DE10064873A1 - Vakuumauftriebskörper

Info

Publication number: DE10064873A1
Application number: DE2000164873
Authority: DE
Inventors: Edgar Weisenbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: DE10064873B4

Abstract

Zur Schaffung eines Vakuumauftriebskörpers (1), insbesondere zum Einsatz in Luftschiffen, wird vorgeschlagen, daß die Wandung (2) des Vakuumauftriebskörpers (1) mehrschichtig gestaltet ist, wobei die dem Hohlraum (3) zugewandte Schicht aus einer Vielzahl an wabenartig miteinander verbundenen Polygonen (4) besteht, die nächstfolgende Schicht wiederum aus einer Vielzahl an wabenartig miteinander verbundenen Polygonen besteht, wobei diese jedoch kleiner sind als die Polygone der inneren Schicht und jeweils auf der Außenseite der Polygone der Innenschicht fixiert sind. Weiterhin ist der Vakuumauftriebskörper (1) von einer luftdichten Außenhülle umgeben.

Description

Die Erfindung betrifft einen Vakuumauftriebskörper zum Einsatz in Luftfahrzeugen, wie Luftschiffen.

Luftschiffe wenden das archimedische Prinzip des Auftriebs an. Soll das Luftschiff aufsteigen, so muß das von diesem verdrängte Luftvolumen schwerer sein als seine eigene Masse inklusive des darin enthaltenen Inhalts, wie beispielsweise Passagiere oder Ladung. Ein Luftschiff muß also, einfach ausgedrückt, leichter sein als Luft. Zur Erzielung dieser geringen Masse gibt es mehrere Ansätze. Zum einen werden Auftriebs-Gase eingesetzt, insbesondere Helium und Wasserstoff. Wasserstoff hat gegenüber Helium eine noch geringere Masse; aufgrund seiner hohen Explosivität ist die Anwendung jedoch sehr gefährlich. Allseits bekannt ist sicher der Absturz der "Hindenburg" 1937, bei welcher aufgrund eines Defekts das Auftriebsgas Wasserstoff explodierte. Helium dagegen ist unbrennbar, jedoch sehr teuer. Helium ist außerdem aufgrund seiner geringen Atomgröße sehr stark flüchtig, wodurch höchste Anforderungen an die Dichtigkeit der Außenhülle eines Luftschiffes gestellt werden.

Der Einsatz von Auftriebsgasen bringt außerdem zahlreiche, weitere Nachteile mit sich. So muß für den Landevorgang entweder das leichte Auftriebsgas durch die schwerere Luft ersetzt werden, wodurch das Luftschiff zu sinken beginnt, oder aber es muß Ballast zugeführt werden. Die erste Alternative, das Ablassen der Auftriebsgase, wird insbesondere bei der Anwendung von Helium vermieden aufgrund des hohen Heliumpreises. Folglich wird derzeit bevorzugt, für den Landevorgang und, um das Luftschiff auf dem Boden verankert zu halten, Ballast zuzuladen. Dieser Ballast ist insbesondere auch dann wichtig, wenn ein Luftschiff als Transportfahrzeug für Schwerstgüter eingesetzt wird. Beim Entfernen der Ladung vom Luftschiff ist es nötig, die Masse des Luftschiffes zu erhöhen, um einen schlagartigen Auftrieb des Luftschiffes nach Entfernen der Ladung zu vermeiden.

Der Einsatz von Ballast nimmt jedoch einen beträchtlichen Teil der Ladefläche in Anspruch, so daß es wünschenswert wäre, Start- und Landevorgänge des Luftschiffes ohne Ballast vorzunehmen. Folglich erweist sich die Anwendung dieser Gase für die Luftschiffahrt nicht als optimal. Seit den Urzeiten der Luftschiffahrt besteht deshalb der Wunsch, den Auftrieb mittels Vakuum zu erzeugen. Bereits der Jesuitenpater Francesco Lana de Terzi stellte 1670 das Postulat auf, daß bei Erzeugung eines Vakuums ein flugfähiges Gerät zu konstruieren sein müßte, und stellte auch erste, erfolgreiche Versuche an.

Die Dichte von Luft beträgt auf Meereshöhe ungefähr 1,3 kg/m³, und da die Masse von Vakuum mit 0 gleichgesetzt werden kann, wird folglich mit jedem Kubikmeter Vakuum eine Masseneinsparung von 1,3 kg erzielt. Gegenüber Wasserstoff bzw. Helium bringt dies in der Praxis eine 10 bzw. 20%ige Verbesserung, was bei einem Kubikmeter nicht so drastisch erscheint; auf die riesigen Ausmaße der Luftschiffe hochgerechnet bedeutet dies jedoch eine gewaltige Einsparung, die für zusätzliche Ladung eingesetzt werden könnte. Weiterhin böte der Einsatz von Vakuum den Vorteil, daß das Auf- und Absteigen eines Luftschiffs einfach zu regulieren wäre, indem mittels Vakuumpumpe ein Vakuum erzeugt wird bzw. über ein Belüftungsventil dosiert Luft zugeführt wird und dadurch das Fahrzeug sinkt. Es braucht somit weder Ballast mitgeführt werden, noch beispielsweise Helium abgelassen und durch Luft ersetzt werden, was einen immensen Kostenvorteil darstellt. Der Einsatz von Vakuum stellt jedoch höchste Anforderungen an die Festigkeit der Umhüllung. Durch das Erzeugen eines Vakuums im Inneren eines Körpers wirken aufgrund des äußeren Überdruckes auf den Körper starke Preßkräfte ein, die kompensiert werden müssen. Dieses Problem wurde im Stand der Technik schon mehrmals zu lösen versucht.

In der DE 43 44 033 werden diese Preßkräfte durch dynamische Gegenkräfte kompensiert. Zu diesem Zweck wird eine Hohlkörperhülle, in deren Inneren ein Vakuum angelegt wird und welche aus einem flexiblen, relativ dünnen Material besteht, in Rotation versetzt. Die dadurch entstehenden Fliehkräfte sollen die auf die Hülle einwirkenden Preßkräfte kompensieren. Dadurch ist es möglich, aufwendige Stützkonstruktionen zu vermeiden. Allerdings ist diese Lösung relativ aufwendig auch und insbesondere bei Betrachtung der energetischen Seite, da die Rotationsbewegung dauernd erfolgen muß, wofür ein energieverbrauchender Motor eingesetzt werden muß. Es kommt somit auch eine gewisse Störanfälligkeit hinzu, da bei Ausfall des Rotationsmotors dem Hohlkörper Luft zugeführt werden muß, um eine Implosion des Körpers zu vermeiden.

Alle übrigen bekannten Flug- oder Auftriebskörper versuchen über eine Verstärkung der Außenhülle den Einsatz von Vakuum zum Auftrieb eines Luftschiffes zu ermöglichen. So ist aus dem Vakuumauftriebsflugkörper der DE 31 44 051 bekannt, den Außendruck mittels eines Gerippes aus Rohren, welche aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder aus Leichtmetall bestehen, abzufangen. Die Vakuumdichtigkeit wird durch eine Außenhaut aus Kunststoff, Leichtmetall oder kunststoffüberzogenem Leichtmetall erzielt. Auch aus der JP 1257689 ist bekannt, die Außenhülle eines Luftschiffs durch ein Gerippe aus horizontal und vertikal verlaufenden Gliedern und einer luftdichten Außenhülle zu verstärken. Die DE 40 09 763 offenbart ein Flugboot in Form eines Hohlkörpers, das eine oder mehrere Luftkammern umschließt. Die Luftkammern sind separat evakuierbar bzw. belüftbar. Die Wandung der Luftkammern besteht aus einer selbsttragenden Verbundkonstruktion, welche zusätzlich durch Spannringe abgestützt wird. Als selbsttragende Verbundkonstruktion werden durch Endlosfasern und kontrollierte Faseranordnung verstärkte Thermoplaste, welche verbunden sind mit mineralischen und/oder metallischen Materialien, eingesetzt. Aus der GB 2,333,749 schließlich ist ein eiförmiges Luftschiff bekannt, dessen Außenhaut einen mehrschichtigen Aufbau aufweist. Dieser mehrschichtige Aufbau besteht aus einer Wabengraphitschicht, welche schaumverstärkt sein kann, und darüber befindlichen Karbonfaserschichten, die eine geordnete Anordnung aufweisen. Auf diesen Schichten wiederum befindet sich eine Polyvinylfluoridschicht als Außenhülle.

Durch alle diese Stütz- und Versteifungskonstruktionsmittel soll ein Luftschiff erzeugt werden, in dessen Inneren ein Vakuum angelegt werden kann. Die beschriebenen Lösungsvorschläge erscheinen jedoch allesamt als ungeeignet, da die auf die Außenhaut einwirkenden Preßkräfte so stark sind, daß durch einfache Stützkonstruktionen eine Versteifung nicht erzielt werden kann. Weiterhin weisen alle diese Vorrichtungen den Nachteil auf, daß das Luftschiff als Ganzes bzw. daß sehr große Volumina entlüftet werden müssen. Zudem sind sehr große Oberflächen vorhanden, die wiederum gegen den von außen einwirkenden Preßdruck abgestützt werden müssen. Weiterhin ist nachteilig, daß, sollte die Hülle eine Beschädigung erfahren und so das Vakuum im Inneren zusammenbrechen, dies verheerende Auswirkungen auf das Schweben des Luftschiffes hat. Dadurch würde das Luftschiff relativ rasch zu Boden sinken. Eine Fortsetzung der Fahrt ist dann erst nach Beseitigung der Schäden der Außenhülle möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Vakuumauftriebskörper zur Verfügung zu stellen, der die oben geschilderten Nachteile vermeidet, insbesondere soll der Vakuumauftriebskörper eine Wandkonstruktion aufweisen, die den starken, von außen wirkenden Preßkräften widerstehen kann und zugleich eine geringe Masse aufweist, damit noch genügend Nutzlast verbleibt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Vakuumauftriebskörper nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der erfindungsgemäße Vakuumauftriebskörper weist eine Außenhülle auf, die einen Hohlraum umgibt, in welchem ein Vakuum angelegt ist. Die Außenhülle ist mehrschichtig aufgebaut. Die dem Inneren des Auftriebskörpers zugewandte Schicht besteht aus einer Vielzahl an Polygonen, die wabenartig miteinander verbunden, insbesondere verklebt sind. Auf der Außenseite eines jeden dieser Polygone ist jeweils eine Vielzahl an weiteren, wabenartig miteinander verbundenen Polygonen aufgebracht, welche kleiner als die ersteren sind. Anders ausgedrückt, es wird eine zweite Wabenschicht auf die erste Wabenschicht aufgebracht, wobei diese aus kleineren Polygonen besteht als erstere. Als äußerste Schicht ist eine luftdichte Umhüllung vorgesehen, welche den Vakuumauftriebskörper als Ganzes umgibt. Diese Außenhülle ermöglicht die Luftdichtigkeit des Systems, so daß im Inneren des Vakuumauftriebskörpers ein Vakuum angelegt werden kann und auch annähernd erhalten bleibt.

Besonders vorteilhaft an dieser mehrschichtigen Gestalung der Wandung des erfindungsgemäßen Vakuumauftriebskörpers ist, daß höchste Stabilität erzeugt wird, welche dem auftretenden Außenpreßkräften widerstehen kann. Durch das Übereinanderlagern von mehreren Wabenschichten wird eine besondere Festigkeit erzielt. Ein Wabenverbund allgemein bietet höchste Stabilität bei geringem Gewicht. Wird darüber eine weitere Wabenschicht gelegt, so versteift die äußere Wabenschicht die innere. Außerdem erfolgt durch die kleiner dimensionierten Polygone der Außenseite eine zusätzliche Versteifung der inneren Wabenschicht. Dieser Effekt wird verstärkt durch die unterschiedliche Materialwahl der beiden Polygonschichten. Im Gegensatz zu den bekannten Verstrebungen aus Rohren und Stäben wird durch die wabenartige Gestaltung eine kleinteilige Oberfläche geschaffen, so daß die Außenhülle auf einer sie stabilisierenden Unterlage aufliegt. Bei den vorbekannten Versteifungen mittels Stäben und Rohren ist der Abstand zwischen den einzelnen Versteifungselementen relativ groß, so daß die Hülle durch das im Inneren angelegte Vakuum stark in das Innere des Auftriebskörpers bzw. Luftschiffes gezogen wird. Im Gegensatz hierzu sind die Abstände zwischen den unterstützenden Stellen sehr gering. Die Außenhülle muß lediglich den äußerst geringen Durchmesser der kleineren Polygone der äußeren Wabenschicht überspannen. Auf diese Art und Weise bieten sich kaum Angriffspunkte für eine Bruchstelle. Im Gegenteil, durch das Anlegen des Vakuums wird die Außenhülle zwar geringfügig in das Innere der Polygone hineingezogen, dies führt jedoch sogar zu einer zusätzlichen Abstützung der Wände der äußeren Polygone. Es wird die Stabilität der Wandung des Auftriebskörpers weiter erhöht.

Die Vakuumauftriebskörper an sich sind vorzugsweise abgerundet gestaltet, beispielsweise in Form von kugelartigen, walzenförmigen oder eiförmigen Körpern. Die Polygone sowohl der inneren als auch der äußeren Polygonschicht sind vorzugsweise hexagonal oder pentagonal gestaltet, wobei bevorzugt ist, daß diese beiden Formen nebeneinander innerhalb eines Verbundes vorliegen, wie es beispielsweise von einem Fußball bekannt ist, wodurch die abgerundete Formgebung erleichtert wird. Die Polygone der inneren Schicht bestehen vorzugsweise aus Karbonfasern, wohingegen die Polygone der äußeren Schicht vorzugsweise aus Aramid bestehen. Es ist besonders bevorzugt vorgesehen, daß die Polygone aus vorimprägnierten Materialien, sog. Prepregs, hergestellt werden, welche nach der Formgebung erhärten. Die Polygone der innersten Schicht des Auftriebskörpers sind vorzugsweise an zumindest der oberen Seite deckelartig gestaltet. Es ist weiterhin vorgesehen, daß die Polygone der innersten Schicht beidseitig verdeckelt sind und in ihrem Inneren hohl sind. Diese Ausführungsform würde eine besonders hohe Stabilität bei gleichzeitig geringem Gewicht erlauben.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß die Polygone der Schicht, die dem Inneren des Auftriebskörpers zugewandt sind, über unter Zug stehende, gespannte Fäden im Zentrum des Auftriebskörpers miteinander verbunden sind. Hierfür sind beispielsweise Fäden an jeder Ecke der Polygone angebracht und/oder an jeder Seite der Polygone. Die einzelnen Fäden eines jeden Polygons werden gemeinsam zum Inneren des Vakuumauftriebskörpers geführt und sind dort mit den Fadenbündeln der übrigen Polygone der Innenschicht des Auftriebskörpers miteinander verbunden. Diese Verbindung kann beispielsweise über eine Verknotung geschehen. Es ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, daß nicht jedes einzelne Polygon mit einer Vielzahl an Fäden im Inneren verknotet ist, sondern daß beispielsweise eine Gruppe von mehreren Polygonen zu einer Fadengruppe zusammengefaßt und im Inneren zu einem Knoten verbunden werden. Dies kann beispielsweise auf solche Art und Weise geschehen, daß eine Gruppe bestehend aus einem mittig liegenden Pentagon und fünf an dessen Außenseite angeordneten Hexagonen zusammengefaßt sind. So könnte sich von jeder Ecke des Pentagons jeweils ein Faden erstrecken und weiterhin von den außenliegenden Ecken der Hexagone. Für die eben geschilderte Gruppe würde dies bedeuten, daß so zwanzig Fäden von dieser Gruppe gebündelt ins Innere des Auftriebskörpers geführt werden und dort mit den Fäden der anderen Polygongruppen verknotet werden.

Die Verspannung der Polygone über fadenartige Elemente im Inneren des Auftriebskörpers bringt einen erheblichen Vorteil mit sich. Auf diese Art und Weise werden die einzelnen Polygone weiter stabilisiert. Jede Änderung der äußeren Gestalt der Wandung des Vakuumauftriebskörpers wird so über die Wandung abgeleitet und erzeugt eine Gegenreaktion auf der dieser Stelle gegenüberliegenden Seite. Außerdem wendet ein derartiger Auftriebskörper neben dem Prinzip, daß die Druckkräfte des Preßdruckes über Gegendruck abgefangen werden, wie dies beispielsweise bei den rohrartigen Versteifungen der Fall ist, das Prinzip der Zugentlastung an. Die Polygone des erfindungsgemäßen Vakuumauftriebskörpers sind miteinander über die unter Zug stehenden Fäden verbunden. Wird auf der Außenseite Druck erzeugt, so fangen die unter Zug stehenden Fäden diesen Druck ab und leiten ihn ins Innere weiter. Somit wird eine Druckbelastung der äußeren Wandung verringert. Es ist bevorzugt vorgesehen, daß diese Verspannungsfäden aus einem äußerst leichten Material bestehen, das jedoch höchste Zugfestigkeit aufweist, wie beispielsweise Aramid.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß die Polygone der inneren Schicht Durchbrüche aufweisen. Diese Durchbrüche sind so gestaltet, daß sie sich im Zentrum des dem inneren Polygon aufsitzenden äußeren Polygons befinden. Auf diese Art und Weise kann eine weitere Gewichtsreduzierung erzielt werden, ohne daß Einbußen an der Steifigkeit in Kauf genommen werden müssen. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß auf der Oberseite der inneren Polygonschicht Noppen eingeprägt sind, welche der Querversteifung der über diesen sitzenden, äußeren Polygonschicht dienen. Diese Noppen sind vorzugsweise so angebracht, daß die auf diesen Polygonen aufsitzenden, äußeren Polygone mit ihren Kanten genau auf den Noppen aufsitzen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Vakuumauftriebskörper;

Fig. 2 eine Darstellung eines Detail einer Ausführungsform;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines einzelnen Polygonelementes;

Fig. 4 eine Unteransicht des Polygonelementes aus Fig. 3;

Fig. 5 eine detaillierte Schnittdarstellung der Wandung eines erfindungsgemäße Vakuumauftriebskörpers; und

Fig. 6 einen Ausschnitt der Wandung aus Fig. 5 in Draufsicht.

In Fig. 1 und 2 ist ein Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Vakuumauftriebskörper 1 dargestellt. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, weist der Vakuumauftriebskörper 1 eine Wandung 2 auf und einen im Inneren befindlichen Hohlraum 3, der evakuiert wird. Die Wandung 2 ist aus einer Vielzahl an Polygonelementen 4 gebildet. Ein solches Element 4 weist eine Vielzahl an Fäden 5 auf, welche sowohl einzeln (Fig. 1) als auch gebündelt (Fig. 2) zum Zentrum des Auftriebskörpers 1 geführt werden und dort miteinander verbunden sind, beispielsweise über einen Knoten 6.

Aus den Fig. 3 und 4 geht die detaillierte Anordnung der Polygonelemente 4 hervor. Die Fig. 3A und 4A zeigen ein solches Polygonelement 4 als Ganzes. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, weist das Polygonelement 4 eine Vielzahl an Fäden 5 auf. Diese Fäden 5 sind an Polygonen 7 fixiert. Auf den großen Polygonen 7 wiederum sitzt eine Vielzahl an kleinen Polygonen 8. Die Fig. 3B und 4B wiederum zeigen die Polygonanordnung im Detail. Auf einem Polygon 7 sitzen somit eine Vielzahl an kleineren Polygonen 8, welche untereinander wabenartig verbunden sind. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 entspringen sowohl an den Kanten 9 als auch an den Seiten 10 die Verspannungsfäden 5. Die Polygonelemente 4 sind mit weiteren Polygonelementen 4 zur Wandung 2 verbunden. Hierfür sind die Elemente miteinander insbesondere an den Seitenflächen 10 verklebt.

In Fig. 5 ist ein Schnitt durch die Wandung 2 eines Ausführungsbeispiels eines Vakuumauftriebskörpers 1 dargestellt. Zum Hohlraum 3 des Auftriebskörpers 1 hin erstreckt sich ein Haupt-Polygon 7 bevorzugt aus Karbonfasern. Auf diesem sitzt eine Vielzahl der kleineren Polygone 8 auf. Zur Außenseite hin ist eine Außenhülle 11 angebracht. Diese Außenhülle 11 erstreckt sich nicht nur über ein einzelnes Polygonelement 4, sondern über den Vakuumauftriebskörper 1 als Ganzes, um diesen gegen Lufteintritt abzudichten. Die Polygone 7 weisen im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 auf ihrer dem Äußeren zugewandten Seite eine Vielzahl an Noppen oder Erhöhungen 13 auf. Diese Noppen 13 sind so gestaltet, daß sie sich im Lumen 15 der kleineren Waben-Polygone 8 erstrecken und so eine zusätzliche Abstützung und Zentrierung der Wände 14 der Waben-Polygone 8 erzielen. Weiterhin sind Durchbrüche 16 im Körper der Polygone 7 vorgesehen. Diese Durchbrüche 16 ermöglichen eine weitere Gewichtsreduzierung. Die Durchbrüche 16 befinden sich vorzugsweise annähernd im Zentrum der Noppen 13 und somit in bezug auf die aufsitzenden Waben-Polygone 8 mittig. Beim Vakuum wird die Außenhülle 11 nach innen "gezogen" und stabilisiert die Waben-Polygone 8 zusätzlich, wobei diese auch niedriger ausgeführt sein können, damit die Außenhülle 11 sogar punktuell an den Polygonen 7 bzw. deren Durchbrüchen 16 anliegt. Dadurch wird eine Tangentialspannung an der gesamten Wandung 2 erzeugt und diese zusätzlich stabilisiert.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht im Detail auf die Anordnung des Ausführungsbeispiels der Fig. 5, wobei jedoch die äußere Umhüllung 11 teilweise entfernt wurde. In Fig. 6 wird die Anordnung der Polygone 8 über den Noppen 13 der Polygone 7 deutlich. Ferner geht deutlich hervor, daß die Durchbrüche 16, welche sich durch die Polygone 7 hindurch erstrecken, annähernd konzentrisch bezüglich der Polygone 8 angeordnet sind.

Die Dimension eines einzelnen Vakuumauftriebskörpers wird vorzugsweise so gewählt, daß mehrere Vakuumauftriebskörper in einem Luftschiff untergebracht werden können. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß selbst bei Zerstörung eines einzelnen Vakuumauftriebskörpers der Auftrieb als Ganzes nur geringfügig gestört wird. Sind beispielsweise innerhalb eines Luftschiffs hundert derartiger Vakuumauftriebskörper vorgesehen, so bedeutet dies bei Ausfall eines Vakuumauftriebskörpers, daß lediglich 1% des Auftriebs verlorengeht. Eine relativ kleinformatige Gestaltung eines Vakuumauftriebskörpers bringt weiterhin den Vorteil mit sich, daß die Vakuumauftriebskörper beispielsweise auch in kleinen, relativ schwer zugänglichen Bereich eines Luftschiffs untergebracht sein können. Es ist jedoch auch vorgesehen, daß der Aufbau der Wandung zur Konstruktion eines Luftschiffes, genauer der Außenhülle eines Luftschiffes als Ganzes eingesetzt wird.

Nachfolgend sei ein Ausführungsbeispiel eines Vakuumauftriebskörpers anhand von Zahlen genauer beschrieben:
Durchmesser: 2800 mm
Volumen: 11,5 m³
Oberfläche: 24,6 m²
Eigengewicht 5200 g

Auftriebsleistung bei
45% Luftfeuchte und
200 mbar absolutem Druck: 10520 g

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind 2400 hexagonale Polygone 7 aus Kohlefasern miteinander zu einem Auftriebskörper verbunden. Ein vergleichbarer, mit Helium gefüllter Auftriebskörper hätte eine Auftriebsleistung von 9980 g. Dies erscheint zwar nur eine geringe Verbesserung gegenüber den heliumgefüllten Auftriebskörpern zu sein, es muß jedoch berücksichtigt werden, daß Helium relativ teuer ist. Außerdem wird bei Einsatz von Vakuumauftriebskörpern sowohl Start als auch Landung wesentlich erleichtert, da relativ einfache "Luftpumpen" zur Evakuierung eingesetzt werden können. Zudem ist die Reduzierung der Auftriebsleistung durch ein einfaches Belüftungsventil stufenlos regulierbar. Zum Start wird in sämtlichen Vakuumauftriebskörpern Vakuum angelegt, das Luftschiff beginnt zu steigen. Soll gelandet werden, so werden die Vakuumauftriebskörper langsam belüftet, was ein Sinken des Luftschiffes zur Folge hat. Bei Helium hingegen muß für die Landung entweder Helium gegen die schwerere Luft ausgetauscht werden, wodurch das Luftschiff ebenfalls sinkt, was jedoch zur Folge hat, daß das teure Helium verlorengeht, oder aber es muß Ballast beispielsweise in Form von Wasser aufgenommen werden, um ein Sinken des Luftschiffes zu ermöglichen und gleichzeitig Helium zu sparen.

Claims

1. Vakuumauftriebskörper, insbesondere zum Einsatz in Luftfahrzeugen, wie beispielsweise Luftschiffen, wobei der Vakuumauftriebskörper eine Wandung aufweist und einen von dieser umgebenen Hohlraum, in welchem ein Vakuum angelegt und der belüftbar ist, wobei die Wandung mehrschichtig aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Hohlraum (3) zugewandte Schicht aus einer Vielzahl an Polygonen (7) besteht, die wabenartig miteinander verbunden sind, die nächstfolgende Schicht aus einer Vielzahl an wabenartig miteinander verbundenen Polygonen (8) besteht, wobei diese Polygone (8) kleiner sind als die Polygone (7) und jeweils auf der Außenseite der Polygone (7) fixiert sind, und die beiden Polygonschichten (7, 8) von zumindest einer luftdichten Außenhülle (11) umgeben sind.

2. Vakuumauftriebskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygonelemente (4) über unter Zug stehende, gespannte Fäden (5) im Zentrum des Auftriebskörpers (1) miteinander verbunden, insbesondere verknotet (6) sind.

3. Vakuumauftriebskörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Faden (5) an jeder Ecke (9) eines Polygons (7) und/oder einer oder mehrere Fäden (5) an jeder Seite (10) eines Polygons (7) angebracht sind.

4. Vakuumauftriebskörper nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Polygonelemente (4) über eine Anzahl an Fäden (5) zu einer Gruppe zusammengefaßt sind und daß jeweils eine solche Gruppe mit anderen Polygonelementen (4) oder Gruppen dieser im Inneren des Auftriebskörpers (1) verbunden sind.

5. Vakuumauftriebskörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polygon (7) eine der Anzahl an ihm aufsitzenden Polygonen (8) entsprechende Anzahl an Durchbrüchen (16) aufweist, wobei die Durchbrüche (16) annähernd im Zentrum der Polygone (8) angeordnet sind.

6. Vakuumauftriebskörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite eines Polygons (7) einer der Anzahl an daran aufsitzenden Polygonen (8) entsprechende Anzahl an Noppen (13) eingeprägt oder eingeformt ist.

7. Vakuumauftriebskörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone (7, 8) hexagonal und/oder pentagonal gestaltet sind.

8. Vakuumantriebskörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone (7) mit den nach innen gerichteten Seiten (10) deckelartig gestaltet sind.

9. Vakuumantriebskörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Polygone (8) derart niedrig gestaltet ist, daß die Außenhülle (11) bei Vakuum dem Polygon (7) anliegt.

10. Vakuumauftriebskörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polygone (7) aus Karbonfasern und die Polygone (8) aus Aramid gefertigt sind.