DE1812696A1

DE1812696A1 - Luftschiff mit deltafoermigem Rumpf

Info

Publication number: DE1812696A1
Application number: DE19681812696
Authority: DE
Inventors: Bock Juergen Karl; Fitzpatrick John Rolla
Original assignee: Aereon Corp
Current assignee: Aereon Corp
Priority date: 1967-12-04
Filing date: 1968-12-04
Publication date: 1969-07-03
Also published as: DE1812696B2; US3486719A; ES361012A1; GB1245432A; NL6817355A; FR1595932A

Description

Aereon Corporation, Princeton, Ij".J„/USA

Luftschiff mit deltaförmigem xvumpf

Die Erfindung bezieht sich auf Luftschiffe, insbesondere solche mit eigenem Antrieb und Gasfüllung, die sich zum Transport großer i-'rachtmengen eignen und die sowohl vom Auftrieb eines Giases, das leichter als Luft ist, als auch vom aerod.ynamisehen Auftrieb mit Vorteil Gebrauch machen.

Es wurde bereits verschiedentlich eine gegenseitige Ergänzung von aerodynamischem und aerostatischem Auftrieb versucht. 3o ist es z.B. bekannt, da;3 starre und nicht starre gasgefüllte Luftschiffe, die normalerweise leichter als Luft sind, auch im überlasteten Zustand noch starten können, wenn sie also tatsächlich schwerer als Luft sind. Derartige Luftschiffe besitzen jedoch die i'orm eines gestreckten Rotationsellipsoids, so daß der mit solchen Luftschiffen erzielbare aerodynamische Auftrieb im Vergleich zu dem einer üblichen Tragfläche mit gleicher Grundrißfläche minimal ist.

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Da der Auftrieb bei konventionellen luftschiffen vorwiegend aerostatischer Natur ist, wird die Zuladung durch die verfügbare Gashülle begrenzt. Der gesamte Auftrieb ist im günstigsten Fall etwas größer als das Gewicht der von der Gashülle verdrängten Luft. Außerdem tritt bei konventionellen, zum Prachttransport vorgesehenen Luftschiffen das Problem der richtigen Verteilung konzentrierter Lasten auf. Liese Schwierigkeiten beim Beladen der bekannten Luftschiffe führen zu einem verhältnismäßig unwirtschaftlichen Betrieb, da sich relativ lange Bodenzeiten ergeben, in denen das Luftschiff somit an der Bodenstation bleiben muß„

Die Antriebssysteme dieser Luftschiffe waren seitlich oder unterhalb des Rumpfes angeordnet» Diese Anordnung erzeugt ein nach oben gerichtetes Längsmoment und ermöglicht im allgemeinen keine wirksame Beeinflussung der Grenzschicht, die für den Luftwiderstand verantwortlich ist.

Darüber hinaus können Luftschiffe, die leichter als Luft sind, auf dem Landeplatz keine r.ollmanöver ausführen, wodurch die Start- und Landevorgänge sehr kompliziert werden und eine kostspielige Ausrüstung sowie eine große Bodenmannschaft erfordern. Normale Flugzeuge für den Frachttransport können dagegen Rollmanöver ausführen, besitzen jedoch sehr hohe und relativ unsichere Start- und Landegeschwindigkeiten»

Gemäß der Erfindung ist ein Flugkörper in der Form eines Deltaflügels mit kleinem Aspektverhältnis bzw, Flügelstreckung vorgesehen, der unter Druck mit Helium gefüllt ist. Innerhalb 'des Rumpfes sind Fracht- und Treibstoffabteile vorhanden, die an zahlreichen hochfesten Stahlseilen hängen, die die konzentrierte Last des Frachtabteiles auf die große Fläche der oberen Rumpfhülle verteilen» Das Antriebssystem ist im Rumpfheck angeordnet, so daß Luftwiderstand und Antriebssystem hintereinander wirken und der Inrpulsverlust der Strömung,

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infolge Verzögerung durch den Luftwiderstand, durch die Beschleunigungswirkung des Antriebssystems kompensiert wird, so daß die ursprüngliche Strömungsgeschwindigkeit wieder hergestellt wird. Durch Verwendung des Heckantriebssystems wird somit eine große Energieersparnis erreicht.

Infolge des größeren Gesamtfluggewichtes und durch Verwendung eines Pahrwerkes kann der erfindungsgemäße Flugkörper am Boden auf die gleiche Weise wie ein konventionelles, mehrmotoriges Plugzeug manövrieren. Im Heck besitzt der Plugkörper einen Kollsteuerstand, so daß sich Rollmanöver mit Rückenwind und Drehungen um 18«
Luftschiffes vermeiden lassen.

Rückenwind und Drehungen um 180° durch Rückwärtsrollen des

Das Fahrwerk ist so verstellbar, daß das Luftschiff mit nach unten gerichtetem Bug am Boden stehen kann. Zum Start läßt sich der Bug anheben. Durch das Anheben des Luftschiffbugs beim Start ermöglicht der anfängliche Anstellwinkel des Luftschiffes den Aufbau eines wirksamen Luftkissens beim Abflug, das die Räder entlastet und die Radreibung herabsetzt. Beim Landen dämpft dieser Bodeneffekt auch das Aufsetzen. Das Luftschiff besitzt relativ niedrige Start- und Landegeschwindigkeiten. Das Landefahrwerk kann frei um senkrechte Achsen schwenken, so daß sich die Kader wie bei einem Seitenwind-Landefahrwerk bewegen können und Start sowie Landung des Luftschiffes ohne Ausrichtung mit der Startbahn ermöglichen.

Zur eingehenderen Erläuterung der Erfindung wird auf die folgende 3eschreibunr der Zeichnung verwiesen. Ls zeigt:

Fig. 1 einen Jrundri3 des erfindungsgemäiien Luftschiffes,

Pig. 2 einen schnitt l^ngs der Linie 2-2 in Pig. 1,

Pig. 3 einen Schnitt l^ngs der Linie 3-3 in Pig. 2,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Luftschiffes,

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Pig. 5 eine schematische Vorderansicht, in der der Rumpf des Luftschiffes durch in gleichem Abstand verlaufende senkrechte Ebenen geschnitten ist, deren Lage in Fig. 1 an den Stellen a - i angedeutet ist,

Fig. 6 eine perspektivische Teilansicht des Rumpfinneren des Luftschiffes mit dem Versteifungsgerüst und den Aufhängeseilen, die mit Schnittstellen*von Traggerüstteilen verbunden sind,

Fig. 7 einen senkrechten Schnitt durch das Luftschiffheck mit dem Spreizklappensystem und einem Zugangkorridor,

Fig. 8 eine Vorderansicht einer Frachtwinde,

Fig. 9 eine perspektivische Teilansicht der Luftschiffvorderkante mit ihrer Versteifung und

Fig. 10 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht zweier Felder des Rumpfes und die Art ihrer Befestigung.

In Fig. 1 ist der Rumpf 2 mit einem Bugabschnitt 4 gezeigt, in dem die beiden Vorderkanten 6 und 8 zusammentreffen. Die hinteren 64 $ der Flügeltiefe Jeder Vorderkante sind praktisch konisch, während die vorderen 36 ^a/° der Flügeltiefe jeder Vorderkante eine zusammengesetzte Krümmung aufweisen, die den Übergang in den Bugabschnitt bewirkte Die in Fig. detailliert gezeigten Endplatten 10 und 12 am hinteren Ende jeder Vorderkante besitzen feststehende Stabilisierungsflächen 14 und 16, die mit Rücksicht auf die Gierstabilität etwas gegeneinander geneigt sind. Die Steuerflächen 18 wirken als Ruder. Ferner sind Trimmklappen 20 und Räder 22 des Landefahrwerks vorhanden.

Der Heckbogen 24 nach Fig. 1 ist polygonal. An jeder Ecke des Polygons ist eine Maschinenaufhängung 26 vorgesehen.

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•Eine Maschinengondel 28 mit einer Propellerturbine ist an . jeder Maschinenaufhängung 26 vorgesehen.

Fig. 7 zeigt detailliert die Störklappenanordnung mit oberen Störklappen 30 am Heck des luft schiff es." Ein Gasschott 32 verbindet die obere und untere Rumpfhülle 34 und 36, während ,ein Korridor 38 parallel zum Gasschott 32 verläuft.

Die obere Störklappe 30 ist bei 40 und eine gleiche untere Störklappe 42 bei 44 angelenkt. Die obere Störklappe 30 wird von einer hydraulischen Betätigung 46 gesteuert, während die untere Störklappe 42 von einer gleichen hydraulischen Betätigung 48 gesteuert wird. Die obere Störklappe 30 ist leicht angehoben dargestellt. Die Störklappen sind bei 50 abge- _~^ schrägt, so daß sie sich zu einer relativ scharfen Kante zusammenlegen können.

Wie Fig. 1 zeigt, ist zur Erleichterung des Rückwärtsrollens ein fiollsteuerstand 52 in der Mitte des Hecks vorhanden, der durch den Korridor 38 zugänglich ist. Auf jeder Seite des Steuerstandes 52 sind Störklappen 54 und 56 vorhanden, die, bis auf ihre geringere Breite, mit den Störklappen 30 übereinstimmen und auf die gleiche Weise gesteuert werden. Den ütürklappen 54 und 56 sind nicht gezeigte untere Störklappen zugeordnet.

In Fig. 2 erkennt man öffnungen 60 und 62 in der unteren ™

Hälfte 36 der Hülle des Luftschiffes, durch die sich die Räder 64 und 66 ein- und ausfahren lassen. Mr jeden der in Fig. 1 gezeigten Radsätze 68 ist eine öffnung vorhanden. Während des Fluges können diese Öffnungen durch Türen 69 verschlossen werden. Jeder Radsatz wird von einem Mast getragen, der einen hydraulisch betätigbaren Kolben 70 in einem Hydraulikzylinder 72 enthält. Für jeden Radsatz ist ein Fahrwerksabteil 73 vorgesehen, das oben an der Durchtrittsstelle des Kastzylinders zur Verhinderung eines Gasaustritts

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eine nicht gezeigte Dichtung besitzt. Jeder Radsatz kann frei um eine senkrechte Achse schwenken, wodurch eine Seitenwindlandung erleichtert wird, da die Achse des Luftschiffes nicht mit der Landebahn ausgerichtet sein muß. Zum Ein- und Ausfahren des Fahrwerks in die gewünschte Stellung gegenüber dem Luftschiff wie auch zur Einstellung der Höhe des Luftschiffes, wenn es am Boden steht, ist ein konventionelles (nicht dargestelltes) Pumpensystem vorgesehen, das den einzelnen Zylindern 72' ein hydraulisches Druckmittel zufuhrt.

Das Frachtabteil ist von einem Gehäuse mit gasdichten Y/änden 74 und einer horizontalen, gasdichten Decke 76 umschlossen.

Ein starrer, horizontaler Druckbalken 82 verbindet die Aufhängepunkte 84 und 86 an den oberen Enden der in einer .dichtung verlaufenden Hydraulikzylinder 72. Eine Vielzahl von Seilen 88 trägt vom Aufhängepunkt 84 aus die Abdeckung des Prachtabteiles, während die untere Hälfte der Humpfhülle über Seils 90 am Punkt 34 hängt. Seile 92 verbinden den Aufhängepunkt 64 mit verschiedenen Punkten der oberen Hälfte der Hülle 34. Gleiche Seile gehen vom Aufhängepunkt 86 aus sowie vom Aufhängepunkt am oberen Ende der übrigen Hydraulikzylinder 72 ₀

Das Frachtabteil 94 gemäß den Fig« 2 und 8 ist mit Schienen 96 versehen, die in Längsrichtung durch das Luftschiff gehen und an der Abdeckung 76 befestigt sind₀ Räder 102 einer Lade™ winde 104 laufen auf den Unterkanten 105 der Schienen. Die Ladewinde kann über Seile 106 einen Frachtbehälter 108 anheben, ζ„3. einen großen Lastwagenanhänger„

Über Seile 110 sind die oberen Enden 112 der Schienen mit den Aufhängepunkten verbunden„

Gemäß Figβ 3 ist das Innere des Bugs 4 vom Gasraum durch das Schott 114 getrennt. Der Bug ist mit Zwischendecks 116 und

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118 versehen und dient als Plugkanzel. In ihrer Lage im Frachtabteil unter der Abdeckung 76 befinden sich bereits die Anhänger 108 und ein weiterer Anhänger 120 wird gerade durch die Öffnung 122, die mit Türen 124 (Fig. 4) versehen ist, vom Boden hereingehoben. Ein Bugrad 126 wird von einem als Strebe 128 ausgeführten Kolben getragen, der in einem am vorderen Schott 114 befestigten Hydraulikzylinder 130 verschiebbar ist. Außerdem kann die Strebe 128 zum Verankern des Luftschiffes dienen. Von einem vorderen Aufhängepunkt 132 an der Abdeckung 76 gehen Aufhängeseile 134 strahlenförmig zu verschiedenen Punkten an der oberen Hälfte der Rumpfhülle,

Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, verlaufen Längsträgerteile I36 % und 138 zwischen den Schotts 32 und 140 und bilden einen Y-fö'rmigen Längsträger, der den von den Antriebsmotoren bewirkten Schub auf die einzelnen Einrichtungen überträgt, die das Frachtabteil umschließen. Dies ist besonders wichtig bei niedrigen Geschwindigkeiten und beim Start, da die hauptsächlichen Gegenkräfte die Trägheit der im Frachtabteil konzentrierten Masse und die liadreibung des Fahrwerks sind. Über den Heckbogen wird der Schub der Antriebsmotoren auf die Vorderkantenbalken und über das Schott 32 auf das eingeschlossene Gas übertragen. Die Masten des Fahrwerks sind um etwa 10° von der Vertikalen nach hinten geneigt, um die resultierende Kraft der Radreibung und der Last wie auch den ^ Vektor des Landestoßes mit der Mastachee auszurichten.

Der in Fig. 3 im Längsschnitt gezeigte Rumpf besitzt ein zur Iängsachse des Luftschiffes annähernd symmetrisches Profil, kann jedoch im Bedarfsfell auch gewölbt ausgeführt werden.

Die Flügeltiefe des Profils (die maximale Flügeltiefe) beläuft sich auf das 4 1/2-fache der größten vertikalen Abmessung, wodurch das Luftschiff ein Streckungsverhältnis von 4,5 erhält. Die größte vertikale Abmessung liegt in einem Abstand von 40 - 45 *■> der Flügeltiefe vom Bug.

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Die größte Spannweite ist am Heck des Luftschiffes zwischen den Endplatten vorhanden und beträgt ungefähr 15 fo der Flügeltiefe zwischen Bug und Heck« Das Aspektverhältnis, d_eh„ das Verhältnis des Quadrats der maximalen Spannweite und der GrundriSflache, liegt zwischen 1 und 2, vorzugsweise bei 1,23·

Der maximale Querschnitt befindet sich in einem Abstand von 60 fo der Flügeltiefe vom Bug bis zum Heck»

Das Schwerkraftgentrum des Luftschiffvolumens liegt ungefähr 54 fo der größten Flügeltiefe vom Bug entfernt«,

Das Sehwerkraftzentrum der Rumpfflache₅ eine Abwicklung der Fläche in eine Ebene vorausgesetzt, befindet sich in einem Abatand von 59 f° der maximalen Flügeltiefe vom Bug»

Das Sehwerkraftzentrum des GrundrisseS₉ also der senkrechten Projektion des Luftschiffes auf eine Ebene, liegt in einem Abstand von ungefähr 62 fo der maximalen Flügeltiefe vom Bug₀

Die mittlere aerodynamische Flügeltiefe beträgt ca. 73 f» der maximalen Flügeltiefe und liegt in einem Abstand von ca. 14 °/a der maximalen Flügeltiefe von der Luftschiff achse _o

Die allmähliche Abflachung des Luftsehiffquersehnittes von vorn nach hinten ist in Fig. 5 durch elliptische Kurven erläutert, die Schnitte zwischen dem Luftschiffrumpf und mehreren in gleichmäßigen Abständen senkrecht zur Achse des Luftschiffes verlaufenden Ebenen wiedergeben« In den Figo 1 und 5 sind 9 solche Schnitte mit den Buchstaben a - i bezeichnet. Man erkennt, daß das forderteil des Luftschiffes annähernd kreisförmig ist, während am rückwärtigen Ende der Querschnitt sich der elliptischen Form annähert» Die zwischen den Linien 141 und 143 (Fig_e 1, 5 und 9) angedeutete Vorderkante ist über 64 fo der maximalen Flügeltiefe konisch, d.h» von einer Stelle zwischen c und d bis zur Stelle h. Die vorderen 36 fo besitzen eine zusammengesetzte Krümmung»

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•In Fig. 9 ist ein Abschnitt der Vorderkante 6 mit Längsversteifungen 142 und Ringversteifungen 144 gezeigt« Vertikale Säulen 146 verbinden die Enden der Ringversteifungen, während diagonale Seile 148 die gegenüberliegenden Schnittpunkte der Säulen 146 und der Ringversteifungen 144 verbinden» Die Vorderkante erhält dadurch eine ausreichende Seiten- ,und Verdrehungssteifigkeit, um während des Zusammenbaues die einzelnen Teile vorübergehend in ihrer richtigen Lage halten zu können.

Der Rumpf des Luftschiffes besteht aus einer Vielzahl einzelner Metallfelder 150, vorzugsweise aus Aluminium, die, wie die auseinandergezogene Darstellung nach Pig. 10 zeigt, mit senkrecht abgewinkelten Abschnitten 152 aneinander- Λ

stoßen. Ein rohrförmiges Teil 154 mit einander gegenüberliegenden, rechtwinkligen Verlängerungen 156 umfaßt die Abschnitte 152 und klammert sie zusammen. Ein Teil 156 verläuft entlang der Öffnung zwischen aneinandergrenzenden feldern 150 an der Außenseite des Humpfes, die Teile 158 und 154 werden an den Rumpffluchen 150 vorzugsweise mittels Klebebindung befestigt.

Durch die Verbindung einer Vielzahl von feldern 150 durch die Teile 154 entsteht ein starres Traggerüst, das Druckkräfte auf die Metallhaut des Luftschiffes zum nächsten Befestigungspunkt der Aufhängungsseile überträgt« Diese Befestigungspunkte 160 (Fig. 6) liegen im Schnittpunkt der ™ Teile 154 und gleicher Teile 162, die im rechten Winkel zu den Teilen 154 verlaufen«

In Pi₁P;. 1 sind Treibstoffabteile 164 auf jeder Seite des Prachtabteiles dargestellt. Schienen 166, die den Schienen im Prachtabteil gleichen, sind vorhanden und (nicht gezeigte) Ladewinden befinden sich in den Treibstoffabteilen und dienen zum Anheben von Treibstoffbehältern durch eine öffnung, die von Türen 168 (Pig. 4) verschlossen werden kann. Der in das Abteil 164 beförderte Treibstofftank besteht

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zweckmäßig aus dem gesamten Anhänger eines Tanklastzuges„ Zwischen den Treibstofftanks und den Propellerturbinen werden geeignete Verbindungen hergestellt.

Die Außenhaut des Luftschiffes ist vorzugsweise aus Aluminiumfeldern hergestellt, die gemäß den Figo 6 und 10 angeordnet und aneinander befestigt sind und einen gasdichten Heliumbehälter bilden. Die Außenhaut der oberen Hälfte der Rumpfhülle wird zum.Teil durch das aus den Teilen 162 und 154 bestehende Gerüst und zum Teil durch den Gasdruck getragen. Die untere Hälfte der Hülle wird von dem Traggerüst getragen, das mittels oeilen aufgehängt ist, die strahlenförmig ausgehen von Aufhängepunkten nach funkten an den Schnittstellen der Teile 154 und 162„

Die obere und die untere Hälfte der Humpfhülle besitzen zweckmäßig über dem größten Teil jedes Querschnitts des luftschiffes eine praktisch konstante Krümmung* Die Krümmung der Vorderkanten weicht natürlich ab. Infolge der konstanten Krümmung der Rumpfhülle ist es möglich, den ganzen Rumpf aus identischen Feldern 150 herzustellen.

Die Metallhaut biegt sich unter dem Druck des Gases leicht nach außen durch, wodurch die Belastung jeder Fläche der Felder zu den Schnittpunkten des Traggerüstes übertragen wird, die wiederum die Belastung über die Aufhängeseile auf die Aufhängepunkte übertragen» Die Aufhängeseile führen zur oberen und zur unteren Kumpfhälfte und erhalten die im Querschnitt elliptische Form des Kumpfes. Da der .dumpf unter Druck steht, bleibt die Außenhaut gespannt und es sind keine schweren Eonstruktionselemente erforderlich, um den Rumpf gegen ein Zusammenfallen abzustützen.

Der Heckbogen 24 (Fig. 1) stellt die Hinterkante des Luftschiffes dar und verbindet die Spitzen der konischen Vorderkantenabschnitte an beiden EndplVtten. Da das Heck polygonal ausgebildet ist, mit einer Maschinengondel in jedem Eckpunkt,

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unterliegt der Heckbogen infolge des Propellerschubs einer Keilwirkung· Der Heckbogen wirkt als Lastverteilungsbalken für die vier lokalen Schubvektoren. Die Fläche des Schotts ist so groß, daß bei normalen Plugbedingungen der Druck des Rumpfes zum Ausgleich des Gesamtschubs genügt. Jedoch wird bei Beschleunigung des Luftschiffes der Schub über den Y-förmigen Längsträger direkt auf die Rumpfhülle und das Traggerüst des Prachtabteiles wie auch auf die Vorderkanten übertragen. Mit zunehmender Geschwindigkeit ersetzt der aerodynamische Widerstand allmählich die Radreibung und ein Teil des Schubs wird sowohl vom Prachtabteil als auch von den Vorderkanten über die Aufhängeseile nach der Hülle übertragen.

Da das Antriebssystem entlang dem Heckbogen angeordnet ist, werden Luftwiderstand und Schubsystein hintereinander wirksam und sind nicht voneinander unabhängig, wie dies bei einer Nebeneinanderanordnung der Fall wäre. Der Impulsverlust der Strömung infolge der Verzögerung durch den Luftwiderstand wird durch die Beschleunigungswirkung des Antriebs sy st ems kompensiert, wodurch die ursprüngliche Strömungsgeschwindigkeit wieder hergestellt wird. Gegenüber einem Luftschiff, bei dem Antriebssystem und Luftwiderstand nebeneinanderwirken, wird eine beachtliche Energieersparnis erzielt. Die Wölbung dea Hecks erlaubt eine aerodynamisch günstige Luftströmung.

Las Hauptfahrwerk besteht gemäS Fig. 1 ?us acht Lehrfach-Radsätzen 64, 66 und 68. Liese Radsätze sind zur wirksamen Lastübertragung auf jeder Seite dea Frachtabteiles angeordnet. I»:it Rücksicht auf die Seitenstabilität sind die Radsätze nach hinten mit größerem gegenseitigen Abstand angeordnet.

Das Hydraulikbetätigungssystem für die Fahrwerksmaste ermöglicht ar Boaen eine Höhensteuerung der Hauptachse des Luftschiffes un3 aas Einziehen des Fahrwerks während des Fluges.

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Wenn das Luftschiff am Boden steht, wird das Fahrwerk einschließlich des Bugrades selektiv so eingestellt, daß das Luftschiff nach vorne geneigt ist. Zum Start jedoch wird der Bug des Luftschiffes auf die gleiche Weise auf den gewünschten Anstellwinkel eingestellt, indem das vordere und das Bugfahrwerk weiter ausgefahren und das hintere Fahrwerk mehr eingezogen wird»

¹ Das Hydrauliksystem zur Steuerung des Fahrwerks ist zweckmäßig ein hydro-pneumatisches System, bei dem die Zylinder der Fahr™ werksmaste mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllt sind. Die Zylinderinnenräume stehen in Verbindung mit einzelnen Kammern mit einem pneumatischen Druckmittels das eine großhubige Stoßabsorbtion durch das Fahrwerk ermöglicht« Die Einstellung des einzelnen Fahrwerks erfolgt durch Zuführen von Hydraulik-* flüssigkeit in die Mastzylinder« line weitere Absorbtion des Landestoßes erfolgt infolge der Übertragung durch die Aufhängeseile auf die Hülle.

Die von den Stabilisierungsflossen getragenen Bäder 22 schützen die Stabilisatoren und Propeller bei großen Anstellwinkeln, insbesondere während des Starts» Das Bugfahrwerk verhindert ein Umkippen des Luftschiffes unter der Wirkung von Trägheitskräften. Außerdem dient das Bugfahrwerk aur Verankerung am Boden und erlaubt es dem Luftschiff, sich nach der Richtung starker Winde auszurichten» Da der Drehpunkt im Bereich der Beladetür liegt, behindern mäßige Windbewegungen · des Luftschiffes bei kurzen Windstößen die Be- und Entladung nicht.

Im Gasraum des Luftschiffes können übliche Ballonets (Luftsäcke) verwendet werden, die sich über die üblichen Belüftungsstutzen füllen lassen. Diese Ballonets lassen sich über den Rumpfinnenraum verteilen, soweit dieser von Tragseilen frei ist, und ermöglichen die Verdrängung von Helium innerhalb des G-asraumes durch Luft, um den Druck und den aerostatischen Auftrieb zu steuern.

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Der aerostatiache Auftrieb durch das Helium stellt vor allem bei sehr großen Luftschiffen einen beachtlichen wirtschaftlichen Vorteil dar. Er kann jedoch bei unbelastetem Luftschiff problematisch werden, da dieses dann für einen sicheren Betrieb am Boden zu leicht ist. Es muß deshalb auf geeignete Weise dafür Sorge getragen werden, daß das Luftschiff einen teilweisen Ballast durch Treibstoff und/oder Fracht enthält, insbesondere wenn örtlich stärkere Winde auftreten.

Die Schienen im Treibstoff- und Frachtabteil hängen mittels Seilen an verschiedenen Aufhängepunkten am oberen Ende der Fahrwerksmaste. Fracht- und Treibstoffabteile werden somit von den Masten getragen, wenn sich das Luftschiff am Boden ™ befindet, und hängen an der oberen Hälfte der Rumpfhülle, wenn das Luftschiff fliegt. Da die Fracht von den Aufhängepunkten und nicht vom Boden des Frachtabteiles getragen wird, entsteht keine höhere spezifische Flächenbelastung des Frachtraumbodens, so daß keine entsprechenden Verstärkungen erforderlich sind. Außerdem ist es nicht erforderlich, die Bodenbelastung des Frachtraumes durch zusatzliche Balken- und Säulenkonstruktionen nach oben zu übertragen, die den Frachtraum verringern würden. Somit wird durch das Frachtaufhänge system eine beachtliche Gewichtsersparnis erreicht.

Die getrennten seitlichen Türen zu den Treibstoffabteilen ermöglichen das Aufnehmen von Treibstoffbehältern unabhängig von der Aufnahme oder Abgabe von Fracht.

Im vorliegenden Beispiel wurde angenommen, daß lediglich eine Tür 124 für das Frachtabteil vorgesehen ist. In einer anderen Ausführungsform können jedoch auch mehrere Türen vorhanden sein, die über das Frachtabteil verteilt sind, um einen schnellen Zugang zu jedem Frachtstück zu ermöglichen«,

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Die verschiedenen strukturellen Elemente des Frachtabteils nehmen den Schub von den Teilen 136 und 138 des Y-förmigen längsträgers auf und geben ihn über die Aufhängeseile auf den Rumpf.

Frachtaufnahme und Frachtabgabe erfolgen durch die Tür 124, wobei die 7/inden 104 dazu dienen, die Frachtbehälter durch die Tür hereinzuheben und um sie im Frachtraum nach hinten zu befördern. Da zwei Spuren zur Frachtaufnahme vorhanden sind, ist es möglich, ein überschüssiges Mindestgewicht des luftschiffes einzuhalten, indem zuerst eine Spur entladen und dann beladen wird, worauf die Entladung und Beladung der anderen Spur erfolgt. Dadurch ist eine Spur immer mit Pracht versehen.

Infolge des überschüssigen Gesamtgewichtes kann das luftschiff am Boden genauso wie ein mehrmotoriges Flugzeug manövrieren, wobei das Propellerlangsmoaent für Wendemanöver verwendet wird. Ebenfalls kann eine Radsteuerung vorgesehen werden. Manövrieren mit Ltückenwind und Drehungen um 180 lassen sich vermeiden, indem man nach hinten geht und das Luftschiff vom Hecksteuerstand. 52 aus dirigiert. Eine solche Betriebsweise ist besonders bei starkem Wind zweckmäßig, wobei der 3ug des Luftschiffes gegen den 77ind und etwas nach unten gerichtet wird.

Las Luftschiff ist zum Starten und Landen auf vergleichsweise kurzen Start- und Landebahnen geeignet, während die Motoren hociilaufen, wird das rückwärtige Fahrwerk zum Teil eingezogen und das vordere Fahrwerk weiter ausgefahren, um den Bug des Luftschiffes anzuheben,, Mit diesem anfänglichen Anstellwinkel erzeugt das Luftschiff beim Starten ein wirksames Luftkissen, das die Räder schon bei mäßiger Geschwindigkeit weitgehend entlastet. Dieses Luftkissen verringert die Radreibung beträchtlich und ermöglicht es, auch bei voller Belastung schnell auf die Abhebgeschwindigkeit zu beschleunigen»

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Da das Luftschiff ein symmetrisches Profil besitzt, wird während des Fluges der zum Erzeugen des Auftriebs erforderliche Anstellwinkel mit dem Höhenruder eingestellt.

Beim Landen schwebt das Luftschiff mit leicht angehobenem Bug aus, wobei der Bodeneffekt das Aufsetzen dämpft. Das Fahrwerk kann während der Landung so eingestellt werden, daß der Bug des Luftschiffes sicher nach unten geneigt ist.

Infolge der großen am Luftschiff angreifenden Trägheitskräfte ist es schwierig, die Achse des Luftschiffes während der Landung mit der Landebahn ausgerichtet zu halten. Da jedoch das Fahrwerk um vertikale Achsen frei schwenken kann, ist es nicht erforderlich, das Luftschiff mit der Landebahn genau auszurichten.

Die strukturelle Festigkeit des Luftschiffes hängt zum Teil vom Heliumdruck im Rumpf ab. Bei Luftschiffen von prinzipiell gleicher Konstruktion, jedoch mit kleineren Abmessungen, kann statt dessen mit Vorteil Luftdruck verwendet werden, wenngleich eich dadurch die Frachtaufnahmekapazität etwas verringert.

Offensichtlich lassen sich gemäß der Erfindung sehr große Luftschiffe beispielsweise mit über 300 m Länge bauen, die eine sehr große Nutzlast und Reichweite besitzen, so daß "

sich auch sehr große Nutzlasten, bis zu 1000 Tonnen oder mehr, selbst über große Strecken wirtschaftlich transportieren lassen. Die '(Virtschaftlichkeit des Transports wird durch die kurze Bodenzeit des erfindungsgemäßen Luftschiffs noch weiter erhöht.

Durch die Wahl eines deltaförmigen Grundrisses kommt das aerodynamische Zentrum ziemlich genau in die Mitte des Luftschiffes, wodurch es möglich ist, die aerodynamische

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Stabilität des Schiffes so auszutrinken, daß der wirksame Schwerkraftmittelpunkt vor dem aerodynamischen Zentrum liegt. Dies wird dadurch noch erleichtert, daß das aerostatische Auftriebszentrum ebenfalls im Bereich der Mitte des luftschiffes liegt.

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Claims

Patentansprüche

1. luftschiff mit im Grundriß deltaförmigem, durch Seitenerstreckung eines tropfenförmigen Stromlinienkörpers gebildeten Rumpf, dessen größte Querabmessung kleiner ist als die größte längsabmessung, gekennzeichnet durch einen Grasraum innerhalb des Eumpfes (2), ein Frachtabteil (94), Einrichtungen (32) zum Trennen von Frachtabteil und Gasraum, Einrichtungen (96) zum Aufhängen der Fracht im Frachtabteil und durch Einrichtungen (84, 86, 90, 92) zum Aufhängen der Frachtaufhängeeinrichtung am ßumpf.

2. luftschiff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen annähernd deltaflügeiförmigen Rumpf, der über seine Länge elliptischen Querschnitt, ein Aspektverhältnis von 1-2 und ein Streckungsverhältnis (Schlankheit) von ca. 1 - 4,5 besitzt und dessen größte Vertikalabmessung zwischen 40 und 45 % der Flügeltiefe vom Bug entfernt liegt«

3. Luftschiff nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Hinterkante (24) mit mehreren im wesentlichen geraden Segmentstrecken, die mit einem V/inkel von weniger als 180° auf ein;
kante entsteht.

als 180° aufeinanderstoßen, so daß eine konvexe Hinter-

4. Luftschiff nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch mehrere Einrichtungen zum Antrieb des Rumpfes, wovon je eine am Schnittpunkt zweier benachbarter Segmente liegt»

5. Luftschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufhängen der Fracht Schienen (96) enthält, die entlang der Oberseite des Frachtabteiles (94) verlaufen, daß entlang den Schienen eine Ladewinde (104) zum Anheben der Fracht in das Frachtabteil, zum Absenken der Fracht aus diesem sowie zum Einstellen und hängenden Transport der Fracht

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während des Fluges beweglich ist, und daß die Einrichtung zum Aufhängen der Frachtaufhängeeinrichtun^ Seile (110) aufweist, die die Schienen mit dem Rumpf (2) verbinden,»

6β Luftschiff nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß sich die Antriebseinrichtungen im Heck befinden, daß Einrichtungen (82), die Druckkräfte aufnehmen können, die Antriebseinrichtungen mit den Schienen (96) verbinden, und daß eine Vielzahl von Seilen (110) so angeordnet ist, daß sie die Antriebskraft von den Schienen auf den Rumpf (2) überträgt.,

7«. Luftschiff nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (96) in Längsrichtung innerhalb des Rumpfes (2) verlaufen und daß die Einrichtung, die Druckkräfte aufnehmen kann, mindestens zwei Balken (82) enthält, wovon jeder mit einem Ende mit dem hinteren Ende der zugehörigen Schiene und mit dem anderen Ende mit einem Punkt (84 oder 86) am Heck des Rumpfes verbunden ist, und zwar mit Abstand von dem Punkt, mit dem der andere der beiden Balken verbunden ist.

8. Luftschiff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufhängen der Lastaufhängeeinrichtung eine Vielzahl von Aufhängepunkten (84, 86), von Seilen (90), die von jedem Aufhängepunkt strahlenförmig zu den Punkten an der Innenfläche des Rumpfes (2) gehen, von Seilen (92), die strahlenförmig von jedem Aufhängepunkt zu Punkten der Prachtaufhängeeinrichtung gehen, und mindestens zwei Fahrwerksmaste (70, 72) enthält, die an mindestens zwei Aufhängepunkten befestigt sind Und sich von diesen nach unten erstrecken,

9ο Luftschiff nach Anspruch 8, .gekennzeichnet durch einen jedem Fahrwerksmast zugeordneten Zylinder (72) , der an

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mindestens einem der Aufhängepunkte (84, 86) befestigt ist, durch einen Kolben (70), der sich durch eine Öff-

nung jedes Zylinders erstreckt und das Fahrwerk (64, 66) trägt, durch Einrichtungen, die innerhalb des Rumpfes einen Raum für das Fahrwerk begrenzen, durch Einrichtungen (74, 76), die den Raum für das Fahrwerk gegenüber dem Gasraum abgrenzen, und durch Einrichtungen zum Steuern der Kolbenstellung in den Zylindern.

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