DE102010020472A1 - Externes Druckbeaufschlagungssystem für Leichter-als-Luft-Fahrzeuge - Google Patents

Externes Druckbeaufschlagungssystem für Leichter-als-Luft-Fahrzeuge Download PDF

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Abstract

Ein Luftschiffsystem, umfassend ein aufblasbares Luftschiff von vorbestimmtem Volumen, das eingerichtet ist, mit Gas gefüllt zu werden und auf eine vorbestimmte Flughöhe aufzusteigen, wobei das Luftschiff einen aus einer aufgeblasenen, flexiblen Gas beinhaltenden Primärhülle gebildeten Mantel, mindestens eine Auftriebshülle zum Beinhalten des Auftriebsgases, die innerhalb der Primärhülle angeordnet ist, wobei die Auf triebshülle expandiert, um den Raum der Primärhülle im Wesentlichen einzunehmen, wenn sich das Luftschiff auf der vorbestimmten Flughöhe befindet, mindestens eine Sekundärhülle, die innerhalb der Primärhülle angeordnet ist, welche aufgeblasen werden kann, wenn sich die Auftriebshülle auf niedrigeren Flughöhen befindet, um die Stabilität des Raums der Primärhülle zu erfüllen, und Mittel außerhalb der Primärhülle, die mit der Sekundärhülle kommunizieren, zum Füllen und Entleeren der Sekundärhülle, aufweist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Leichter-als-Luft(lighter than air, LTA)-Fahrzeuge und ein externes System für die Druckbeaufschlagung der LTA-Fahrzeuge. Genauer bezieht sich die Erfindung auf LTAs, die mindestens eine Auftriebsgaszelle und mindestens eine Luftzelle aufweisen, und die Mittel zum Füllen der Luftzelle.
  • Eines der hauptsächlichen Probleme von nicht-starren Leichter-als-Luft-Fahrzeugen ist, das Bersten des Sacks, wenn der Umgebungsdruck mit zunehmender Flughöhe sinkt, und das Zusammenfallen des Sacks bei sinkender Flughöhe, zu verhindern. Ein Verfahren zum Verhindern solcher Ereignisse besteht darin, Hüllen oder Ballonets in das Fahrzeug zu integrieren, die aufblasbare Gassäcke innerhalb des Heliumsacks sind. Das Fahrzeug ist eingerichtet, mit teilweise aufgeblasenen Ballonets zu fliegen, die mit Luft aufgeblasen werden können, um das Helium-Volumen zu verkleinern, oder es kann Luft herausgelassen werden, um das Helium-Volumen zu vergrößern. Daher können die Ballonets in der Höhe fast vollständig kollabiert sein, um den nötigen ”Raum” zum Expandieren des Heliums, bei gefallenem Umgebungsluftdruck, zu gewährleisten. Wenn das Fahrzeug in dichtere Atmosphäre sinkt, werden die Ballonets aufgeblasen, um sicher zu stellen, dass der Helium-Gas-Sack nicht kollabiert oder sogar lokal einsackt. Zusätzlich können Ballonets eine Rolle bei der Flughöhenkontrolle spielen. Ein Beispiel für ein Leichter-als-Luft-Fahrzeug mit installierten Ballonets findet man im U.S. Pat. Nr. 5,143,322 von E. W. Mason.
  • Bekannte Verfahren zum Druckbeaufschlagen und Füllen der Ballonets verwendeten üblicherweise Staulufthutzen. Beispiele für diese Art System kann man in U.S. Pat. Nrn. 1,475,210 von R. H. Upson und 2,331,404 von H. R. Liebert finden.
  • In U.S. Pat. Nrn. 1,580,004 von A. Bradford und 1,797,502 von C. S. Hall werden getrennte Pumpen für die Druckbeaufschlagung der Ballonets verwendet. Zusätzlich sieht die Hall-Ausführung Heizvorrichtungen zum Erhitzen der Druckluft vor. Da das Ballonet in der Mitte des mit Helium gefüllten Hauptsacks angeordnet ist, kann das Erhitzen des Heliums ebenfalls erreicht werden. Das Problem bei diesen Ausführungen ist, dass die Ballonets in der Mitte angeordnet sind und Füllventile und -leitungen notwendigerweise nahe daran angeordnet sind. Daher sind sie für Wartung und Reparaturen oder Austausch schwer zu erreichen. Außerdem erhöht der Bedarf für solche Füllventile und -leitungen das Gewicht.
  • U.S. Patent Nr. 5,333,817 von J. B. Kalisz, et. al. offenbart ein Ballonet-System für ein Leichter-als-Luft-Fahrzeug, das aus einem Ballonet-System besteht, das eine Mehrzahl von Ballonets beinhaltet, die innerhalb des Gassacks angeordnet sind, positioniert entlang der Längsachse und auf jeder Seite der vertikale Achse des Fahrzeugs. Jedes der Ballonets umfasst eine flexible Bahn, die an ihrem Rand mit einem Teil der Wand des Gassacks verbunden ist. Ein Ballonet-Druckbeaufschlagungssystem ist an jedes Ballonet zum Druckbeaufschlagen dieser mit Luft gekoppelt, wobei der Teil der Wand des Gassacks, der das Ballonet bildet, eine Mehrzahl von Löchern hindurch hat. Ein Verteiler mit einem Einlassanschluss ist mit der Wand verbunden, um die Löcher in der Wand zu bedecken, und ist eingerichtet, um die darin eintretende Druckluft zu verteilen. Weiterhin ist mindestens ein Lüfter mit einem Einlassanschluss vorgesehen, der mit der umgebenden Atmosphäre verbunden ist, und einem Auslassanschluss, der mit dem Einlassanschluss des Verteilers verbunden ist, um Druckluft zum Inneren desselben zu liefern. In dem Auslassanschluss des Lüfters ist ein Rückschlagventil vorgesehen, um zu verhindern, dass Luft aus dem Inneren des Verteilers durch den Einlassanschluss des Lüfters entweicht. Es ist ein Ballonet-Entlüftungssystem zum Entlüften des Inneren des Ballonets auf umgebende Atmosphäre vorgesehen. Allerdings ist es für schnelle Entlüftung des Ballonets nicht geeignet.
  • Luftschiffe, einschließlich solcher, die große Flughöhe erreichen, wobei generell 40.000 Fuß (12.192 m) und höher als große Flughöhe angesehen wird, die konventionelle Verfahren verwenden, leiden unter einigen Nachteilen. Zum Beispiel sind die Ballonets aus einem flexiblen, undurchlässigen Material gefertigt, die mit dem Inneren der Hülle des Luftschiffs verbunden sind, und werden zum Speichern und Trennen der Luft von dem Helium, das in dem verbleibenden Teil der Hülle gehalten ist, verwendet. Wenn das Luftschiff in die Höhe steigt, wird die Luft, die in jedem Ballonet gespeichert ist, durch eine Anzahl von Ventilen/Gebläsen ausgelassen, wodurch sich die Ballonets entleeren. Das Helium in der Hülle expandiert, während das Luftschiff auf die gewünschte Flughöhe ansteigt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Expansion des Heliums auch Luft aus den Ballonets heraus zwingt. Um Druck während des Sinkens aufrecht zu erhalten, wird Luft mittels der Ventile/Gebläse zurück in jedes Ballonet getrieben, was die Ballonets veranlasst, sich aufzublasen. Also sollte verständlich sein, dass das Material, welches die Ballonets umfasst, von einem unaufgeblasenen Zustand zu einem aufgeblasenen Zustand übergeht oder sich bewegt, wenn Luft in die Ballonets geblasen wird.
  • Dementsprechend bewegt sich das Material, welches die Ballonets umfasst, von einem aufgeblasenen zu einem unaufgeblasenen Zustand, wenn Luft aus den Ballonets gedrückt wird.
  • Bei Luftschiffen für große Flughöhen, deren Struktur konventionellen Luftschiffen ähnelt, die jedoch deutlich größer sein können, kann der Mantel oder die Hülle des Luftschiffs für große Flughöhen ein Volumen von einigen Millionen Kubik-Fuß (einigen 28.317 Kubikmetern) aufweisen. Aufgrund der großen Druck- und Temperaturänderungen, die auftreten, wenn das Luftschiff für große Flughöhen sich vom Boden in große Höhen bewegt und umgekehrt, ist es erforderlich, dass das Helium in dem Luftschiff für große Flughöhen zu einem größeren Maße expandiert, als es in konventionellen Luftschiffen erforderlich ist. Außerdem erfordert ein Luftschiff für große Flughöhen, dass größere Mengen Luft aus seiner Hülle ausgestoßen werden, als bei konventionellen Luftschiffen. Deswegen würden, um das Luftschiff für große Flughöhen in große Höhen aufsteigen zu lassen, große Ballonets benötigt, die die große Menge expandierenden Auftriebsgases aufnehmen können, welche in der Hülle des Luftschiffs für große Flughöhen auftritt. Für Luftschiffe für große Flughöhen ist es aber unpraktisch, große Ballonets zu verwenden, weil das zusätzliche Gewicht die Erreichung großer Flughöhen erschwert. Weiterhin würden, wegen der erhöhten Materialmenge, die für die Ballonets eines Luftschiffes für große Flughöhen gebraucht wird, beachtliche Ballungen und Verdrehungen des Ballonet-Materials auftreten, wenn die Luft aus dem Ballonet gelassen wird, was zu einem unausgeglichenen Zustand innerhalb der Hülle führen würde. Die Balance würde noch weiter behindert, weil das auftreibende Gas die Möglichkeit hätte, sich in irgendeinem Bereich des Mantels oder der Hülle des Luftschiffs zu häufen, was es schwierig machen würde, die Kontrolle über das Luftschiff zu behalten. Wenn sich das Auftriebsgas zum Beispiel im hinteren Teil des Luftschiffs akkumulieren würde, würde dies das Luftschiff buglastig machen, wodurch es schwierig wäre, zu fliegen oder aufzusteigen.
  • US Patent Offenlegung Nr. US 2007/0075186 von Marimom et al. offenbart ein Auftriebsgaszellen-System, das eine Mehrzahl von Zellen vorsieht, um das Auftriebsgas gleichmäßig entlang der Länge des Mantels des Luftschiffs verteilen, um die Balance, die Stabilität und die Kontrolle über das Luftschiff zu erhalten. Marimon zeigt nicht die Gebläse und Ventile zum Füllen und Entleeren der Zellen, weist aber darauf hin, dass sie Teil der Hülle des Luftschiffs sind.
  • Daher wird ein Auftriebsgaszellen-System benötigt, das die große Expansion und Kontraktion des Auftriebsgases, die in einem Luftschiff auftreten werden, aufnehmen kann. Außerdem wird ein Auftriebsgaszellen-System für ein Luftschiff benötigt, das leichtgewichtig ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist auf ein Luftschiffsystem gerichtet, umfassend ein aufblasbares Luftschiff von vorbestimmtem Volumen, das eingerichtet ist, mit Gas gefüllt zu werden und auf eine vorbestimmte Flughöhe aufzusteigen, wobei das Luftschiff einen aus einer aufgeblasenen, flexiblen Gas beinhaltenden Primärhülle gebildeten Mantel, mindestens eine Auftriebshülle zum Beinhalten des Auftriebsgases, die innerhalb der Primärhülle angeordnet ist, wobei die Auftriebshülle expandiert, um den Raum der Primärhülle im Wesentlichen einzunehmen, wenn sich das Luftschiff auf der vorbestimmten. Flughöhe befindet, mindestens eine Sekundärhülle, die innerhalb der Primärhülle angeordnet ist, welche aufgeblasen werden kann, wenn sich die Auftriebshülle auf niedrigeren Flughöhen befindet, um die Stabilität des Raums der Primärhülle zu erfüllen, und Mittel außerhalb der Primärhülle, die mit der Sekundärhülle kommunizieren, zum Füllen und Entleeren der Sekundärhülle, aufweist.
  • Das vorliegende System sieht ein Mittel zum Trennen ausgewählter Lüftungseinrichtungen von der Helium-Sperre, das heißt der Auftriebshülle oder dem Ballonet, vor, während ein Luftstrom zwischen den Einrichtungen und dem Inneren der Hülle aufrecht erhalten wird. Die vorliegende Erfindung gibt eine leichtere Lösung als das Anbringen von Lüftungseinrichtungen direkt an der Haupthülle oder dem -Mantel und das Schützen dieser vor dem Heliumsperren-Material mittels eines Käfigs, indem sie ausgewählte Lüftungseinrichtungen in einer externen Hülle unterbringt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Das Vorangegangene und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten im Zusammenhang mit der vorliegende Erfindung aus der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen ersichtlich, in welchen:
  • 1 eine Ansicht eines Leichter-als-Luft-Fahrzeugs zeigt, das eine Auftriebsgaszelle und eine Luftzelle und Mittel zum Füllen dieser aufweist;
  • 2 eine Querschnittsansicht des LTA-Fahrzeugs aus 1 ist;
  • 3 eine Ansicht des LTA-Fahrzeugs aus 1 zeigt, in dem die Luftzellen aufgeblasen sind;
  • 4 eine Querschnittsansicht des LTA-Fahrzeugs aus 3 ist;
  • 5 eine perspektivische Ansicht der Füll- und Entleerungsmittel der vorliegenden Erfindung ist;
  • 6 eine Ansicht der Füll- und Entleerungsmittel der Luftzelle aus 5 ist;
  • 7 eine Rückansicht der Füll- und Entleerungsmittel aus 5 ist; und
  • 8 eine Draufsicht der Füll- und Entleerungsmittel aus 5 ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Luftschiff oder Leichter-als-Luft-Fahrzeug, das eine/n Auftrieb produzierenden Gassack oder -hülle aufweist und eine Sekundärhülle, welche in niedrigeren Höhen mittels neuartiger Füll- und Entleerungsmittel mit Luft gefüllt wird.
  • Das Luftschiff oder Fahrzeug 100 beinhaltet einen Mantel 102, der aus einer aufgeblasenen, Gas beinhaltenden Primärhülle gebildet ist. Der Mantel umfasst eine Längsachse, eine vertikale Achse und eine Querachse. Das Fahrzeug 100, wie dargestellt, ist eine nicht-starre Ausführung. Aber die vorliegende Erfindung könnte auch in einer starren Ausführung verwendet werden.
  • Daher ist das abgebildete Fahrzeug nur für Illustrationszwecke.
  • Der Mantel besteht aus Mehrschicht-Materialien, wie Aramid Faserstoff und Neopren-Gummi, obwohl auch andere Materialien benutzt werden können. Das flexible Material des Mantels ist gefertigt, um dem Betrieb in großen Höhen und dem Ausgesetztsein von Elementen, die mit der Flughöhe und der Umgebung zusammenhängen, standzuhalten. Derartige Materialien sind im Fachgebiet bekannt. Siehe zum Beispiel US Patent Nr. 6.914,021 , dessen Offenbarung hier durch Inbezugnahme aufgenommen wird. Die Mantelhülle kann von verschiedenartigen Bauelementen oder von den Zellen, die nachstehend weiter besprochen werden, getragen werden.
  • In dem Mantel 102 sind zu Illustrationszwecken eine Reihe von Auftriebsgashüllen oder -säcken 150 angeordnet. Obwohl sich die Erfindung auf ein LTA mit keiner oder einer Auftriebsgashülle anwenden lässt, wird sie mit mehr als einer Auftriebsgaszelle betrachtet. Wie gezeigt gibt es eine Mehrzahl von Hüllen oder Ballonets 150, die das Auftriebsgas enthalten, welche, von Bug 104 bis Heck 106, über die Länge des Mantels angeordnet sind. Jedes Ballonet ist aus einer flexiblen Bahn 122 gebildet. Wie in 2, 3 und 4 zu sehen, ist das Ballonet 150 in verschiedenen Stadien des Aufblasens und Luftherauslassens dargestellt.
  • Optional kann das System mindestens eine Trennwand 120 aufweisen, die eine Trennwand-Außenkante, die an einer beliebigen Stelle entlang eines Teils der Breitenausrichtung angebracht ist, und eine Trennwand-Innenkante aufweist, sodass die mindestens zwei Membranen gegenüberliegende Membran-Außenkanten aufweisen, die miteinander durch gegenüberliegende Membran-Innenkanten verbunden sind, wobei die Membran-Außenkanten an einer beliebigen Stelle entlang der Längenausrichtung verbunden sind, und die Membran-Innenkanten mit den Innenkanten der Trennwand verbunden sind.
  • Die Lufthülle 152, welche in den vorliegenden Abbildungen die Balance des Mantels 102, der nicht von den Auftriebsgashüllen belegt ist, darstellt, wird durch ein Lüftungssystem 170 gefüllt und entleert, welches ein Mittel zum Füllen der Lufthüllen und ein Ventil-Mittel zum Entleeren der Lufthülle umfasst. Ferner könnte die Lufthülle auch ein/e separate Hülle oder Ballonet, ähnlich wie die Auftriebsgashülle, sein.
  • Das Lüftungssystem der vorliegenden Erfindung ist mit dem Mantel verbunden und nimmt einen Raum oder eine Kammer außerhalb des Mantels ein. Das bedeutet, dass es nicht notwendig ist, einen Käfig oder ein Schutzsystem innerhalb des Mantels vorzusehen, um die Auftriebsgashülle zu schützen, wenn sie expandiert, und daher ergibt sich der Vorteil von geringerem Gewicht für das Luftschiff. Wie in 1 und 3 gezeigt, gibt es zwei Lüftungssysteme, eins ist im vorderen Teil des Luftschiffs angeordnet, das andere nahe des Hecks. Die Anzahl oder Anordnung der Lüftungssysteme ist nicht kritisch, vorausgesetzt, dass sie die Funktion des Füllens und Entleerens der Lufthülle erfüllen. Jedes Lüftungssystem weist mindestens einen Einlassanschluss und ein Auslassventil auf, auch wenn sie hier mit zwei Einlassanschlüssen und einem Auslassventil gezeigt sind. Die Lüftungsanlage 170 ist mit dem Mantel 102 verbunden. Der Behälter oder das Gehäuse 172 sollte vorzugsweise eine aerodynamische Form aufweisen und aus einem strukturell starren Material gefertigt sein, um keinen übermäßigen Luftwiderstand für das LTA zu erzeugen. Mindestens ein umkehrbarer Lüfter 174 mit einem Einlassanschluss 176 verbindet die Lufthülle 152 mit der umgebenden Atmosphäre und es ist ein Auslassventil 178 vorgesehen, um die Luft aus der Lufthülle entweichen zu lassen, wenn das Luftschiff an Höhe gewinnt und die Auftriebsgashülle expandiert.
  • In dem Auslassanschluss des Lüfters 174 ist ein Ventil 180 angeordnet, um selektiv Luft durch den Einlassanschluss des Lüfters in die Lufthülle strömen zu lassen, wenn der Lüfter arbeitet, ohne dabei Luft herauszulassen. Das Auslassventil in Form von einem oder mehreren Drosselventilen ist auf der Oberfläche des Gehäuses 172 befestigt, um Luft aus dem Inneren der Lufthülle in die umgebende Atmosphäre zu entlüften.
  • Es ist eine Mehrzahl von Löchern 182, 183 und 184 vorgesehen und diese stehen mit dem Inneren des Mantels in kommunizierender Verbindung, um die Lufthülle zu füllen und zu entleeren. Die Form der Löcher ist nicht entscheidend, sie können kreisförmig oder elliptisch geformt sein.
  • Die Lufthüllen 170 können mit dem Mantel verbunden werden, indem ein Vectranseil-Oval verwendet wird, um die Löcher und deren Verbindung zum Mantel zu verstärken. Die externen Hüllen können mit dem Hauptmantel durch Tapen, Nähen, Schnüren oder einer Kombination dieser verbunden werden. Die Löcher stellen einen klaren Pfad und einen fortlaufenden Luftraum zwischen ausgewählten Komponenten für das Lüftungssystem bereit und reduzieren oder eliminieren daher Beschränkungen der Ströme. Einrichtungen, die ebenfalls verbunden werden können, sind die Luftventile, Gebläse und die Flossen-Leitung. Daher können die Flossen von dem Lüftungssystem mit Druck beaufschlagt werden, indem eine geeigneter Pfad von den Lufthüllen zu den Flossen hergestellt wird. Ferner sind schnelle Druckbeaufschlagung und Füllen und Druckabbau und Entleeren der Lufthülle möglich, indem umkehrbare Lüfter in Verbindung mit Ventilen benutzt werden. Bei der Druckbeaufschlagung sind die Elektromotor-betriebenen Lüfter 174 eingestellt, Luft in die Lufthülle zu pumpen und die Rückschlagventile 180 werden geöffnet. Beim Druckabbau werden die Ventile 178 geöffnet.
  • Die Löcher in dem Mantel sind groß genug, um einen geeigneten Luftstrom zu erzeugen. Ein großes Loch in einem stark gespannten Mantel muss verstärkt werden, um Mantel-Lasten zu tragen. Ein großes Loch erfordert möglicherweise eine Netz-Abdeckung, um das Heliumzellen-Material davon abzuhalten, durch das Loch zu treten. Die Verwendung einer Netz-Abdeckung würde nicht nur die Mantel-Lasten tragen, um den Bedarf für andere Löcherverstärkungen zu vermeiden, sondern es würde auch das Heliumzellenmaterial davon abhalten, durch das Loch zu treten. Alternativ könnte das Mantelmaterial eine Reihe kleiner Löcher aufweisen.
  • Die Vorteile des vorliegenden Lufthüllensystems sind zahlreich. Erstens wird durch das Vorsehen von Löchern in der Wand des Mantels, im Zusammenhang mit einem externen Lüftungssystem, ein großes inneres Leitungsnetz zum Koppeln der Lüfter mit den einzelnen Ballonets umgangen, was Gewicht und Kosten spart. Außerdem ermöglicht es die Anbringung der Druckbeaufschlagungslüfter und Lüftungsventile an sehr zugänglichen Stellen, was schnelle Reparaturen und Austausch ermöglicht.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung mit konventionellen Luftschiffen, so wie Prallluftschiffen (Blimps), Ballons bzw. Aerostaten, oder anderen Leichter-als-Luft-Fahrzeugen, kompatibel ist, bezieht sich die vorliegende Erörterung auf die Benutzung an Luftschiffen für große Höhen.
  • Wie man am besten in 2 und 4 sehen kann, nimmt das Auftriebsgaszellen-System zur Verwendung mit einem Mantel 102 für ein Luftschiff 100 die Expansion und Kontraktion der verschiedenen Gase, die sich innerhalb des Mantels 102 befinden, auf, um dem Luftschiff 100 das Aufzusteigen und Sinken zu ermöglichen, während die strukturelle Integrität des Mantels aufrecht erhalten wird. Die Mantelhülle 102 ist aus einem flexiblen beschichteten Material gebildet, das dazu gefertigt ist, dem Betrieb in großen Höhen und dem damit einhergehenden Ausgesetztsein der Elemente zu widerstehen, so wie die Expansion und Kontraktion der inneren Gase aufzunehmen.
  • Nun wird der Betrieb des Auftriebsgaszellen-Systems während eines Anstiegs- und Sinkvorgangs im Detail erörtert. In 2 ist die Mantelhülle 102 des Luftschiffs 100, die das Auftriebsgaszellen-System beinhaltet, am Boden gezeigt. Zu Beginn ist die Hülle mit Druck beaufschlagt und die Lufthülle 152 mit Luft gefüllt und die Auftriebszellen 150 sind mit Leichter-als-Luft-Gas gefüllt, sodass das Luftschiff am Boden Auftrieb hat. In diesem Zustand ist das Luftschiff an einer Bodenstation festgemacht, bis es fertig zum Abflug ist. Dann wird das Luftschiff gelöst und die Luft in der Lufthülle 152 entweicht während des Aufstiegs durch die Drosselventile 170, um es dem Auftriebsgas zu ermöglichen, zu expandieren. Als Ergebnis dieser kombinierten Ereignisse gehen die Membranen 122a–d von ihrer Position wie in 2 gezeigt in Richtung des unteren Endes 136 der Hülle 102 über, wie in 2 gezeigt.
  • Um während eines Sinkvorgangs geeigneten Druck des Luftschiffs 104 aufrecht zu erhalten, wird mit elektrischen Gebläsen 174 Luft in die Hülle 102 geblasen. Während dieses Vorgangs steigt der Luftdruck in der Luftzelle 152, was die Membranen 122a–d veranlasst, aufwärts in Richtung zu dem oberen Endpunkt 134 der Hülle 102 überzugehen. Weiterhin kontrahiert, wegen des erhöhten Drucks, den die Lufthülle 152 ausübt, das Auftriebsgas, das sich in jeder der Gaszellen 150a–d befindet, und ermöglicht die Aufwärtsbewegung der Membranen 122a–d.
  • Die Membran 122b dient zur Trennung des Auftriebsgases in der Gaszelle 150b von der Luft, die sich in der Lufthülle 152 befindet. Weiterhin erhöht die Aufwärtsbewegung der Membran 122b das Volumen der Luftzelle 152, während sie das Volumen der Gaszelle 150b verringert und daher ermöglicht, dass während eines Sinkvorgangs des Luftschiffs ein großes Luftvolumen in die Hülle 102 geblasen wird.
  • Es ist zu berücksichtigen, dass die Membranen Ballungen und Verdrehungen standhalten müssen, um die Balance des Luftschiffs aufrecht zu erhalten.
  • Obwohl die Erfindung im Detail und mit Bezug auf bestimmte Beispiele und Ausführungsformen beschrieben wurde, sind die hier beinhalteten Beispiele und Ausführungsformen lediglich erläuternd, und stellen keine vollständige Auflistung dar. Abweichungen und Veränderungen der vorliegenden Erfindung sind für Fachleute leicht ersichtlich. Die vorliegende Erfindung umfasst alle solche Veränderungen und Äquivalente. Nur die Patentansprüche sind beabsichtigt, die Grenzen der vorliegenden Erfindung darzulegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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    • US 2007/0075186 [0009]
    • US 6914021 [0025]

Claims (7)

  1. Ein Luftschiffsystem, welches umfasst: ein aufblasbares Luftschiff von vorbestimmtem Volumen, das eingerichtet ist, mit Gas gefüllt zu werden und auf eine vorbestimmte Flughöhe aufzusteigen, wobei das Luftschiff einen aus einer aufgeblasenen, flexiblen Gas beinhaltenden Primärhülle gebildeten Mantel, mindestens eine Auftriebshülle zum Beinhalten des Auftriebsgases, die innerhalb der Primärhülle angeordnet ist, wobei die Auftriebshülle expandiert, um den Raum der Primärhülle im Wesentlichen einzunehmen, wenn sich das Luftschiff auf der vorbestimmten Flughöhe befindet, mindestens eine Sekundärhülle, die innerhalb der Primärhülle angeordnet ist, welche aufgeblasen werden kann, wenn sich die Auftriebshülle auf niedrigeren Flughöhen befindet, um die Stabilität des Raums der Primärhülle zu erfüllen, und Mittel außerhalb der Primärhülle, die mit der Sekundärhülle kommunizieren, zum Füllen und Entleeren der Sekundärhülle, aufweist.
  2. Das Luftschiffsystem nach Anspruch 1, wobei die Mittel zum Füllen und Entleeren der Sekundärhülle in einer Kammer enthalten sind, welche mit der Primärhülle des Luftschiffs verbunden ist und sich davon erstreckt.
  3. Das Luftschiff nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Entleeren der Sekundärhülle ein Ventilkörper ist, der mit der Oberfläche einer Kammer, die mit der Primärhülle des Luftschiffs verbunden ist und sich davon erstreckt, eine Einheit bildet.
  4. Das Luftschiffsystem nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Füllen der Sekundärhülle ein Gebläse ist.
  5. Das Luftschiffsystem nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Füllen der Sekundärhülle ein Gebläse ist, das einen Einlass, um Luft aus der Atmosphäre einzusaugen, und einen Auslass in kommunizierender Verbindung mit der Sekundärhülle aufweist.
  6. Das Luftschiffsystem nach Anspruch 5, wobei das Gebläse ein Rückschlagventil im Auslass in kommunizierender Verbindung mit der Sekundärhülle umfasst, um die Luft in der Sekundärhülle zu halten.
  7. Das Luftschiffsystem nach Anspruch 1, wobei die Mittel zum Füllen und Entleeren der Sekundärhülle in einer Kammer enthalten sind, die mit der Primärhülle des Luftschiffs verbunden ist und sich davon erstreckt, und die Kammer eine aerodynamische Form aufweist.
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