DE19924464A1

DE19924464A1 - Airship with lifting gas body, including loading bay in form of rigid cell and body able to withstand impact

Info

Publication number: DE19924464A1
Application number: DE1999124464
Authority: DE
Inventors: Berthold Knauer
Original assignee: Uti Holding and Management AG
Current assignee: Uti Holding and Management AG
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2000-11-30

Abstract

The airship includes a lifting gas body (158) with at least two integrated balloons (159, 160) and at least one loading bay (102) extending at least partly into the interior of the gas body to receive the freight to be transported. The loading bay is in the form of a rigid cell. The lifting body can withstand impact. The weight force applied to the cell is lifted by the gas body.

Description

Die Erfindung betrifft einen Leichter-als-Luft-Flugapparat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, umfassend einen Traggaskörper mit wenigstens zwei in dem Traggaskörper integrierten Ballonetts und wenigstens eine, wenigstens teilweise in das Innere des Traggaskörpers hineinragende Ladebucht für die Aufnahme einer zu transportierenden Nutzlast.The invention relates to a lighter-than-air aircraft the preamble of claim 1, comprising a carrier gas body at least two ballonets integrated in the carrier gas body and at least one that projects at least partially into the interior of the carrier gas body Loading bay for the admission of a payload to be transported.

DE-A-42 18 239 beschreibt ein Starrluftschiff, dessen Traggas körper im wesentlichen rotationssymetrisch ausgebildet ist und bei dem eine Ladebucht wenigstens teilweise in das Innere des Traggaskörpers hineinragt. Die Ladebucht verläuft fast über die gesamte Länge der Kiellinie des zigarren artig geformten Starrluftschiffs und verteilt die Last, die auf der Ladebucht lastet, gleichmäßig auf das Gerippe, das den Korpus des Traggaskörpers bildet. Das bekannte Starrluftschiff kann nur am Boden, also nach der Landung, be- und entladen werden und weist darüberhinaus erhebliche Nachteile bei den dynamischen Flugeigenschaften auf, die zum einen starrluftschiffspezifisch sind, zum anderen aber auch in grundsätzlichen Fehlern bei der Auslegung des Flugapparates zu suchen sind.DE-A-42 18 239 describes a rigid airship, its lifting gas body is essentially rotationally symmetrical and in which one Loading bay at least partially protrudes into the interior of the carrier gas body. The loading bay runs almost the entire length of the cigar's keel line well-shaped rigid airship and distributes the load on the cargo bay weighs evenly on the frame that forms the body of the gas-filled body forms. The well-known rigid airship can only be on the ground, i.e. after landing, be loaded and unloaded and also has considerable disadvantages the dynamic flight characteristics, which on the one hand are specific to rigid airships are, on the other hand also in fundamental errors in the interpretation of the Aircraft are to be found.

Dynamischen Flugeigenschaften sind diejenigen Eigenschaften, die während des Fluges auftreten. Sie treten zusätzlich zu den Gleichgewichts bedingungen auf, die einzuhalten sind, um mit dem Auftrieb des Flugapparates das Gewicht zu heben. Hierbei muß in der Regel davon ausgegangen werden, daß während des Fluges stets eine Nutzlast zu transportieren ist, d. h. wenn eine "Leerfahrt" vorliegt, die Nutzlast durch Ballastwasser oder ähnlichen Ballast ausgeglichen wird.Dynamic flight characteristics are those characteristics that occur during the flight. They occur in addition to balance conditions to be met in order to keep up with the buoyancy of the flying apparatus to lift the weight. As a rule, it must be assumed that that a payload must always be transported during the flight, d. H. if there is an "empty run", the payload due to ballast water or the like Ballast is balanced.

Als besonders problematisch hat sich beim Transport von Nutz lasten, die mehrere Tonnen ausmachen, die Manövrierfähigkeit von zigarren förmigen Flugapparaten herausgestellt. Die Zigarrenform wird traditionell wegen des geringen Luftwiderstandes gewählt, der bei vertretbarem Treibstoff einsatz Fluggeschwindigkeiten von bis zu 120 km/h zuläßt. Werden Punktlasten an dem Flugapparat befestigt - entweder in der Art eines Containers unterhalb des Traggaskörpers wie im Stand der Technik oder auch in einer teilweise in das Innere des Traggaskörpers hineinragenden Ladebucht - ändern sich die Luftwiderstandskoeffizienten des Gesamt-Flugapparates durch den über den Traggaskörper vorstehenden Teil der Ladebucht. Selbst wenn diese aero dynamisch verkleidet wird, ist der Luftwiderstand, der auf den Stirnbereich der vorstehenden Teile der Ladebucht einwirkt, bedeutend. Darüber hinaus ist der Massenschwerpunkt des resultierenden Systems Flugapparat-Last deutlich unterhalb einer imaginären Linie Bug-Heck gelegen, so daß sich der hieraus resultierende Hebelarm multipliziert mit dem Abstand zum Bug bzw. Heck des Flugapparates als hierzu normaler Hebelarm zu bedeutenden Momentenkräften zusammenrechnen lassen, mit dem Ergebnis, daß bei den bekannten Flug apparaten bei einer Beanspruchung, beispielsweise aufgrund von Seitenwind oder von Lastwechseln im Bereich des dynamischen Auftriebs sich ein Einschwingen des Flugapparates einstellt, das nahezu ungedämpfte Roll-, Stampf- und andere Bewegungen verursacht, die für die Gesamtstabilität des Flugapparates nachteilig sind und darüber hinaus auf die Unversehrtheit der Last gefährden. Hieraus ergeben sich zahlreiche weitere Nachteile hinsichtlich der Auslegung der Teile, mit denen die Nutzlast festgemacht wird, sowie die dynamische Beanspruchung der tragenden Bestandteile des Traggaskörpers.Has been particularly problematic when transporting goods loads that weigh several tons, the maneuverability of cigars shaped aircraft. The cigar shape becomes traditional because of the low air resistance chosen with reasonable fuel flight speeds of up to 120 km / h. Become point loads attached to the aircraft - either in the manner of a container below of the carrier gas body as in the prior art or also in part in the loading bay protruding into the interior of the carrier gas body - the change Air resistance coefficients of the total aircraft through the over the Carrier body protruding part of the loading bay. Even if this is aero is dynamically disguised, the air resistance that is on the forehead area of the protruding parts of the loading bay acts significantly. In addition, the Center of gravity of the resulting aircraft-load system clearly located below an imaginary bow-stern line, so that the result resulting lever arm multiplied by the distance to the bow or stern of the Aircraft as a normal lever arm for significant moment forces add up, with the result that in the known flight apparatus under stress, for example due to cross winds or load changes in the area of dynamic buoyancy Settling of the aircraft sets the almost undamped rolling, Pounding and other movements caused for the overall stability of the Aircraft are disadvantageous and also on the integrity of the Endanger the load. This has numerous other disadvantages the design of the parts with which the payload is fixed, and the dynamic loading of the load-bearing components of the gas-filled body.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß bei sehr stark punktförmig angreifenden Nutzlasten die zur Überwindung der Schwerkraft der Nutzlast aufzubringenden Auftriebe nahezu punktförmig eingebracht werden müssen, was bei Flugapparaten mit geringem Durchmesser und langer Erstreckung zu außerordentlichen Überdimensionierungen führt.Another problem is that at very strongly punctiform attacking payloads to overcome the gravity of the payload buoyancy to be applied must be introduced almost punctiform, which is the case with small-diameter and long-range aircraft leads to extraordinary oversizing.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Leichter-als-Luft- Flugapparat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der in der Lage ist, hohe Lasten aufzunehmen und zu befördern.It is the object of the invention to provide a lighter-than-air To create an aircraft according to the preamble of claim 1, which in the It is able to absorb and transport high loads.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Flugapparat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Ladebucht als starre Zelle ausgebildet ist, die das Gewicht der Nutzlast aufnimmt, daß der Traggaskörper als Pralluftschiff ausgebildet ist, und daß die an der Zelle angreifenden Gewichtskräfte durch den Traggaskörper aufgehoben werden.This task is carried out with the aircraft mentioned at the beginning the characterizing features of claim 1 solved in that the Loading bay is designed as a rigid cell that supports the weight of the payload records that the carrier gas body is designed as an impact airship, and that the weight forces acting on the cell through the carrier gas body To get picked up.

Der erfindungsgemäße Flugapparat ist als Pralluftschiff (Blimp) ausgebildet, wodurch mittels geeigneter Maßnahmen das Kräftegleichgewicht zwischen Eigengewicht und Nutzlast auf der einen Seite und Auftrieb auf der anderen Seite über die Hülle einzuleiten ist. Gegenüber dem Starrluftschiff, in dem ein starres Skelett diese entgegengesetzten Kräfte aufzunehmen hat, wird dadurch erhöhte Flexibilität bei der Beanspruchung der Komponenten des Flugapparates erreicht.The aircraft according to the invention is a blimp trained, whereby the balance of forces by means of suitable measures between dead weight and payload on the one hand and buoyancy on the other other side is to be introduced via the envelope. Opposite the rigid airship, in which a rigid skeleton has to absorb these opposing forces thereby increased flexibility in the stress on the components of the Aircraft reached.

Die Ladebucht stellt eine starre Zelle dar, die sich zwar unter dem Einfluß der angreifenden Lasten, insbesondere im Falle einer Ausbildung als Fachwerk aus einer Vielzahl von Zug- und Druckstäben, ggf. verwindet oder auch elastisch deformiert, jedoch keine plastischen und somit bleibende Formänderungen erfährt. An dieser einen Kiel bildenden Zelle greifen die Gewichtskräfte der Nutzlast und ferner von weiteren Bauteilen des Flugapparats an. Die Zelle eignet sich insbesondere durch ihre Statik für das Anordnen weiterer Teile des Flugapparats, wie der Luftschrauben, der Schubtriebwerke (Vektoren), aber auch beispielsweise der Räder, auf denen ein gelandeter Flugapparat abgesetzt wird. Gerade in diesem Fall lastet neben der unmittelbar an der Zelle angreifenden Last ferner auch das Eigengewicht des Flugapparats, soweit es durch die Auftriebskräfte der in dem Traggaskörper nicht aufgehoben ist, an der Zelle.The loading bay is a rigid cell, which is under the Influence of the attacking loads, especially in the case of training as Truss made of a variety of tension and compression rods, possibly twisted or also deformed elastically, but not plastic and therefore permanent Undergoes changes in shape. They grip this cell that forms a keel Weight forces of the payload and further components of the Aircraft. The cell is particularly suitable for this due to its statics Arranging other parts of the aircraft, such as the propellers, the Thrust engines (vectors), but also, for example, the wheels on which a landed aircraft is dropped. Especially in this case there is a burden the load directly on the cell also the dead weight of the aircraft, insofar as it is affected by the buoyancy of the Carrier gas body is not lifted to the cell.

Damit der Flugapparat fliegt und die in der Ladebucht angeordnete Last befördert, ist es erforderlich, daß die an die Ladebucht angreifenden Lasten einschließlich ihres Eigengewichts von dem Traggaskörper angehoben werden, wodurch die Beförderung einer Nutzlast ermöglicht wird. Die Integration der starren Zelle in die Hülle des Traggaskörpers erfordert hierzu wegen der hohen Nutzlast entsprechend Maßnahmen, mit denen das Pralluftschiff die Last aufheben kann.So that the aircraft flies and that in the cargo bay arranged load transported, it is necessary that the to the loading bay attacking loads including their own weight from the Carrier gas bodies are raised, thereby carrying a payload is made possible. The integration of the rigid cell into the envelope of the Carrier body requires this because of the high payload accordingly Measures with which the impact airship can lift the load.

Wenn man von dem klassischen Problem des Luftschiffbaus hinsichtlich der möglichst gleichförmigen Lastverteilung ausgeht, dann stellt der Transport von konzentrierten Nutzlasten zuzüglich einer punktförmigen internen Kranaufhängung eine extrem schwierige Aufgabe dar. Der herkömmliche Lösungsansatz konzentriert sich in diesen und ähnlichen Fällen auf die Lastverteilung mittels einer mehr oder weniger aufwendigen Kielkonstruktion. Die Erfahrung aber habt gezeigt, daß sich entsprechende halbstarre Kielluftschiffe in einem Dilemma zischen Festigkeit und Elastizität befinden:
Dynamische Belastungen des Schiffskörpers erfordern einerseits ein elastisches Nachgeben des Kiels, um die möglichen enormen Zwangskräfte zu vermeiden, wodurch andererseits wiederum die erforderliche Festigkeit des Kiels in Frage gestellt wird. Es bleibt in einem solchen Fall nur noch die Möglichkeit, den Kiel derart zu verstärken, daß er auch die größten Zwangskräfte als sichere Last aufnehmen kann. Dies kann allerdings nur mit erheblichem Zuwachs an toter Masse erkauft werden. Im vorliegenden Fall ist das Streckungsverhältnis des Schiffsrumpfs derart klein, daß die Ladebucht mit anschließender Gondel die Funktion der Lastverteilung über den wesentlichen Teil der Schiffslänge übernehmen kann. An strategisch günstigen Knotenpunkten befinden sich die Anschlußpunkte für die Aufhängekabel im Inneren des Schiffskörpers, welche über die Catenarien die Auftriebskraft des Traggases übertragen.If one starts from the classic problem of airship construction with regard to the most uniform load distribution, then the transport of concentrated payloads plus a punctiform internal crane suspension is an extremely difficult task. In these and similar cases, the conventional approach focuses on the load distribution by means of a more or less complex keel construction. Experience has shown, however, that corresponding semi-rigid keel airships are in a dilemma between strength and elasticity:
Dynamic loads on the hull require, on the one hand, an elastic yielding of the keel in order to avoid the possible enormous constraining forces, which, on the other hand, in turn questions the required strength of the keel. In such a case, the only option left is to strengthen the keel in such a way that it can also absorb the greatest constraining forces as a safe load. However, this can only be bought with a substantial increase in dead mass. In the present case, the aspect ratio of the ship's hull is so small that the loading bay with subsequent nacelle can take over the function of load distribution over the major part of the ship's length. The connection points for the suspension cables are located at strategically favorable junctions inside the hull, which transmit the buoyancy of the lifting gas via the catenaries.

Bei dem erfindungsgemäßen Flugapparat ist das Schwingen bei Scherwinden oder Änderungen der Beschleunigung, auch bei Änderungen der Windrichtung oder dergl., stark herabgesetzt. Der erfindungsgemäße Flug apparat nimmt vorteilhaft eine selbstrückstellende Lage ein, bei dem die Schwingungsamplitude bereits gering ist und ein Überschwingen praktisch nicht vorkommt. Hierdurch ergibt sich eine hohe Stabilität während des Flugs, aber auch in der Standschwebe, bei der keine Fahrt gemacht wird, wobei bei der erfindungsgemäßen Dimensionierung von Länge zu Durchmesser des Traggaskörpers der Treibstoffmehrverbrauch bei Geschwindigkeiten von unter 80 kmlh ausgesprochen gering ausfällt. Die Kontur des Traggaskörpers nähert sich damit bereits sehr stark der Kugelform an, die zwar schwerer zu steuern ist und auch eine geringere Dämpfung aufweist, die jedoch hinsichtlich der Einleitung von Kräften, wie sie durch Nutzlasten von mehreren Tonnen Gewicht eingeleitet werden, günstig ist. Es bestehen keine langen Hebel zwischen Bug bzw. Heck und dem Massenschwerpunkt, und der Auftriebsschwerpunkt ist auch in Erstreckungsrichtung des Traggaskörpers nicht wesentlich weiter vom Massenschwerpunkt entfernt als in der quer zur Hauptachse verlaufenden horizontalen Nebenachse. Hierdurch läßt sich konstruktiv die Krafteinleitung in die Hülle, die den für die Überwindung der Schwerkraft der Nutzlast aufzu bringenden Auftrieb aufnehmen muß, günstig gestalten. Besonders vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Gestaltung des Verhältnisses von Länge zu Durchmesser ist das deutliche Herabsetzen der Neigung des Flugapparates zum Pendeln um seine Hauptachse, die eine besondere Sicherung der Nutzlast erforderlich macht. Gerade beim Herablassen von Nutzlasten aus der Standschwebe, also ohne Landung des Flugapparates, ist es wichtig, daß der Pendelausschlag des Flugapparates gering bleibt. Dies ist bei dem erfindungs gemäßen Flugapparat in besonderer Weise gegeben, so daß mit einfachen Mitteln eine Last aus der Ladebucht herabführbar ist. Die Ladebucht ist aus aerodynamischen Gründen vorzugsweise in das Innere des Traggaskörpers integriert, wobei hierdurch der Massenschwerpunkt, der durch die Nutzlast mit beeinflußt wird, angehoben wird, wodurch die Neigung des Flugapparates zum Schlingern, Nicken, Taumeln, Pendeln oder Kombinationen hieraus vorteilhaft herabgesetzt wird.In the aircraft according to the invention, the swing is at Shear winds or changes in acceleration, even when the Wind direction or the like, greatly reduced. The flight according to the invention apparatus advantageously assumes a self-resetting position in which the Vibration amplitude is already low and overshoot is practically not occurs. This results in high stability during flight, however also in the floating position, where no ride is made, whereby the Dimensioning according to the invention from length to diameter of Carrier gas body the additional fuel consumption at speeds below 80 kmlh is extremely low. The contour of the inert gas body approaches is already very close to the spherical shape, which is more difficult to control and also has a lower damping, but with regard to the Initiation of forces such as loads of several tons be initiated, is cheap. There are no long levers between the bow or stern and the center of mass, and the center of buoyancy is not in the direction of extension of the carrier gas body much further from Center of mass removed than in the transverse to the main axis horizontal minor axis. In this way, the introduction of force into the shell that is used to overcome the gravity of the payload must bring buoyancy, design cheap. Particularly advantageous in the inventive design of the ratio of length to Diameter is the significant reduction in the inclination of the aircraft for swinging around its main axis, which is a special securing of the payload makes necessary. Especially when lowering payloads from the Standing in suspension, i.e. without landing the aircraft, it is important that the Pendulum deflection of the aircraft remains low. This is the fiction appropriate flight apparatus given in a special way, so that with simple A load can be brought down from the loading bay. The loading bay is out aerodynamic reasons preferably in the interior of the carrier gas body integrated, whereby the center of mass, which is due to the payload is affected, is raised, causing the inclination of the aircraft to Rolling, nodding, tumbling, commuting or combinations of these are advantageous is reduced.

Ein weiterer Vorteil der Dimensionierung des erfindungsgemäßen Flugapparates besteht in dem verhältnismäßig geringen Verbrauch an Hüllen material, da die benötigte im Verhältnis zu dem Traggasvolumen durch die Annäherung an die Kugelform optimiert wird. Überraschenderweise kann fest gestellt werden, daß durch die aerodynamische Abweichung von der Kugelform bei relativ geringer Oberfläche die Wärmeverluste des Traggases durch an dem Traggaskörper bzw. dem Flugapparat vorbeiströmende kühlere Umgebungsluft ausgesprochen gering ist. Hierdurch läßt sich eine relativ konstante Temperatur über die Länge des Flugapparat günstig einstellen, so daß die Flugstabilität zusätzlich zu den bereits genannten Gründen weiter erhöht wird.Another advantage of the dimensioning of the invention Aircraft consists in the relatively low consumption of casings material because the required in relation to the lifting gas volume by the Approach to the spherical shape is optimized. Surprisingly, it can be fixed be made that by the aerodynamic deviation from the spherical shape with a relatively small surface, the heat losses from the carrier gas due to the Carrier gas body or cooler ambient air flowing past the aircraft is extremely low. This allows a relatively constant temperature Set cheaply over the length of the aircraft so that the flight stability is further increased in addition to the reasons already mentioned.

Besonders zweckmäßig ist ein Verhältnis von Länge zu Durchmesser von ca. 2,7, bei dem eine dem üblichen Flugapparat kaum noch nachstehende Manövrierfähigkeit und Endgeschwindigkeit mit konventionellen Antriebsmethoden erreichbar ist, ohne daß die Stabilitätsvorteile der erfindungsgemäßen Dimensionierung hierbei schwinden würden.A ratio of length to is particularly expedient Diameter of approx. 2.7, with which the usual flying machine hardly anymore below maneuverability and top speed with conventional Drive methods can be achieved without the stability advantages of Dimensioning according to the invention would shrink.

Die zuladbare Nutzlast beträgt zweckmäßigerweise über 40 Tonnen (1 Tonne = 1000 kg) oder bis zu 44 Tonnen, wodurch mit dem erfindungsgemäßen Flugapparat der Transport von großen Punktlasten, beispielsweise von einem Haus oder von zwei Häusern zu je 20 Tonnen bei einer Zuladung von ca. 4 Tonnen für Hebezeuge ermöglicht wird.The payload is suitably over 40 Tons (1 ton = 1000 kg) or up to 44 tons, which means that with the aircraft according to the invention the transport of large point loads, for example from a house or two houses of 20 tons each a load of approx. 4 tons for hoists is made possible.

Der erfindungsgemäße Flugapparat, der als Pralluftschiff ausgebildet ist, ermöglicht es vorteilhaft, eine Nutzlast von bis zu 44000 kg bei einer Reisegeschwindigkeit von 74 km/h bei einer Flugweite von 500 km (Aktionsradius 250 km) zu transportieren. Der erfindungsgemäße Flugapparat ermöglicht ein besonders günstiges Verhältnis von kommerzieller Nutzlast zu Gesamtmasse von ca. 0,4.The aircraft according to the invention, which acts as an impact airship trained, it advantageously allows a payload of up to 44000 kg a cruising speed of 74 km / h with a flight range of 500 km (Radius of action 250 km) to be transported. The aircraft according to the invention enables a particularly favorable ratio of commercial payload to Total mass of approximately 0.4.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die in dem Traggaskörper wenigstens teilweise integrierte Ladebucht eine nach unten weisende Öffnung auf, die zweckmäßigerweise, auch aus aerodynamischen Gründen, verschließbar ist, insbesondere um Luftverwirbelungen, Turbulenzen und andere die Fahrtgeschwindigkeit des Flugapparates einschränkende Strömungen zu unterbinden. Der Flugapparat ermöglicht es, die Nutzlast ohne zu Landen abzusetzen, in dem die Öffnung während des Fluges, vorzugsweise in der Standschwebe, geöffnet werden kann. Zweckmäßigerweise ist die Abdeckung, die hierfür gewählt wird, in der Art einer Jalousie bzw. eines Rolltores ausgebildet, die mit Hilfe eines geeigneten motorischen Antriebes seitlich oder achterlich in einen an der Ladebucht angeordneten Ablageraum einziehbar sind. So können beispielsweise die Abdeckelemente durch Ketten glieder miteinander verbunden sein, welche die Abdeckglieder in der Art einer Spirale um eine antreibbare Walze einziehen.According to a preferred development, the Carrier gas body at least partially integrated loading bay one down pointing opening, which expediently, also from aerodynamic Reasons that can be closed, in particular around air turbulence and others that limit the speed of flight of the aircraft To prevent currents. The aircraft allows the payload without to land where the opening during flight, preferably in the floating position, can be opened. It is expedient that Cover, which is chosen for this, in the manner of a blind or one Rolling doors are formed using a suitable motorized drive laterally or aft into a storage space arranged on the loading bay are retractable. For example, the cover elements by chains be connected to each other, which the cover members in the manner of a Pull the spiral around a drivable roller.

Der Massenschwerpunkt des Flugapparates befindet sich zweck mäßigerweise im Inneren der Ladebucht und hier wieder vorzugsweise in demjenigen Teil, der in den Traggaskörper des Flugapparates hineinragt.The center of gravity of the aircraft is for the purpose moderately inside the loading bay and here again preferably in the part that protrudes into the carrier gas body of the aircraft.

Vorteilhafterweise ist der Auftriebsschwerpunkt des Flugapparates in vertikaler Richtung oberhalb des Massenschwerpunktes angeordnet. Durch das Vermeiden eines Versatzes in Längs- bzw. Querrichtung des Flug apparates werden Momente vermieden und die Flugstabilität des Flugapparates verbessert. Hierdurch ergibt sich auch in vorteilhafterweise die optimale Lage der Ladebucht in der Längsachse des Flugapparates.Advantageously, the center of gravity of the flight apparatus arranged in the vertical direction above the center of mass. By avoiding an offset in the longitudinal or transverse direction of the flight moments are avoided and the flight stability of the Aircraft improved. This also advantageously results in optimal position of the loading bay in the longitudinal axis of the aircraft.

Während bei bekannten Flugapparaten eine Mehrzahl von Ballonetts über die Länge des Traggaskörpers verteilt angeordnet wird, ist es bei dem erfindungsgemäßen Flugapparat möglich, vorteilhafterweise je ein Ballonett im vorderen und ein Ballonett im hinteren Bereich des Traggaskörpers anzuordnen, wodurch diese sich im Abstand von der Ladebucht angeordnet befinden und im Bereich des maximalen Abstandes vom Massen- bzw. Auftriebsschwerpunkt des Flugapparates das Traggas verdrängen. Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß der Auftrieb über die Längsachse des Flugapparates bzw. des Traggaskörpers schwerpunktmäßig im mittleren Bereich und weniger in dem Bug- bzw. Heckbereich angreift, wodurch das wirksame Traggasvolumen innerhalb des erfindungsgemäß noch länglich sich erstreckenden Flugapparat sich bereits stärker in Richtung der Kugelform begibt. Diese Verteilung des Traggases ermöglicht ein besonders günstiges Aufnehmen der Nutzlast in einem Bereich nahe dem Auftriebs schwerpunkt des Flugapparates.While in known aircraft a plurality of Ballonets is distributed over the length of the supporting gas body, it is possible with the aircraft according to the invention, advantageously one each Ballonet in the front and a ballonet in the rear area of the lifting body to be arranged, whereby these are arranged at a distance from the loading bay located and in the range of the maximum distance from the mass or The buoyancy focus of the aircraft displaces the lifting gas. On particular advantage of this arrangement is that the buoyancy over the Main focus on the longitudinal axis of the aircraft or the carrier gas body attacks in the middle area and less in the bow or stern area, whereby the effective carrier gas volume within the invention still elongated aircraft are already moving more towards the Spherical shape. This distribution of the carrier gas enables a particularly favorable take-up of the payload in an area close to the buoyancy focus of the aircraft.

Zweckmäßigerweise sind für den Vortrieb des Flugapparates Luftschrauben vorgesehen, die in Längsrichtung des Flugapparates in der achterlichen Hälfte angeordnet sind und die mit langsam drehenden Luftschrauben eine Fahrt über Grund von bis zu 125 km/h ermöglichen. Are expedient for propelling the aircraft Propellers provided in the longitudinal direction of the aircraft in the rear half are arranged and those with slowly rotating Propellers allow a ground ride of up to 125 km / h.

Zur Lenkung des Flugapparates ist zweckmäßigerweise ein im achterlichen Bereich des Traggaskörpers angeordnetes Leitwerk vorgesehen. Die Lenkung erfolgt über an dem Leitwerk achterlich angelenkte Ruderblätter, die durch Schubtriebwerke, die unweit in der Mitte der Erstreckung des Trag gaskörpers an diesem mittelbar angeordnet sind, unterstützt werden können. Die Schubtriebwerke sind nicht für den Dauerbetrieb ausgelegt, sondern zum initiieren bewußter Richtungsänderungen und sind um wenigstens zwei Achsen an ihrer Aufhängung schwenkbar angeordnet. Die Schubtriebwerke ermög lichen somit eine Unterstützung beim Fliegen von Kurven, in dem sie durch Vorschub auf der einen Seite und Gegenschub auf der anderen Seite den Drehradius verkleinern, ferner ist es möglich, z. B. für Starts und Landungen zusätzlichen Auftrieb durch den Rückstoß der Schubtriebwerke vorzusehen.To steer the aircraft is conveniently an im Tail unit arranged in the aft region of the carrier gas body. The steering takes place via rudder blades articulated to the tail unit, by thrust engines that are not far in the middle of the extent of the support gas body are arranged indirectly on this, can be supported. The thrust engines are not designed for continuous operation, but for initiate conscious changes of direction and are around at least two axes pivotally arranged on its suspension. The thrust engines made possible lichen support when flying through curves by Feed on one side and counter-thrust on the other Reduce turning radius, it is also possible, for. B. for take-offs and landings provide additional buoyancy through the recoil of the thrust engines.

Zweckmäßigerweise weist der Leichter-als-Luft-Flugapparat Mittel für die Krafteinleitung der Ladebucht in die des Traggaskörpers auf, wodurch die Aufnahme hoher, selbst punktförmiger Lasten im Innenbereich des Laderaums ermöglicht wird. Hierbei ist zweckmäßig die Übertragung derart flexibel, daß bei schwankenden Gewichten der Last die Übertragung ohne Beeinträchtigung der Flugeigenschaften des Flugapparates erfolgt.The lighter-than-air aircraft expediently has means for the introduction of force into the loading bay into that of the carrier gas body, whereby the absorption of high, even punctiform loads in the interior of the Loading space is made possible. The transmission is expedient here flexible that the transmission without fluctuating weights of the load Impairment of the flight characteristics of the aircraft takes place.

Zweckmäßigerweise umfassen die Mittel für die Krafteinleitung eine Seilabspannung, die die Zelle, vorzugsweise deren einen oberen Abschluß bildenden Querträger, mit der Hülle des Traggaskörpers verbindet. Diese Abspannung dient in erster Linie dazu, die Gewichtskräfte der Last bzw. des Eigengewichts der Zelle, die im wesentlichen in Richtung der Schwerkraft gerichtet sind, mit den entgegen der Schwerkraft gerichteten Auftriebskräften, die an der Hülle des Traggaskörpers angreifen, aufzuheben, wodurch der Flug des Flugapparates und somit die Beförderung der Nutzlast ermöglicht wird. Es versteht sich, daß vorzugsweise mehrere Einleitungsstellen an der Hülle für die Seilabspannung gewählt werden, wobei diese Stellen durch die besondere Beanspruchung infolge des Gewichtes, daß hier angreift, zu Einschnürungen tendieren. Zweckmäßigerweise werden diese Seileinbindungen relativ nahe am Zentrum bzw. nahe an der Spitze des Traggaskörpers angeordnet um ein schmaler werden des Flugapparates und damit einhergehend eine Reduzierung seiner Auftriebswirkung zu verhindern und darüber hinaus die Empfindlichkeit entgegen Böen- und Seitenwind nicht unnötig zu erhöhen.The means for the application of force expediently comprise a cable tie that holds the cell, preferably its an upper one Concluding cross member, connects to the shell of the supporting gas body. This bracing primarily serves to reduce the weight of the load or the dead weight of the cell, which is essentially in the direction of gravity are directed, with the counter-gravity buoyancy forces, which attack the envelope of the carrier gas body, causing the flight of the aircraft and thus the transport of the payload is made possible. It it goes without saying that preferably several introduction points on the envelope for the Rope bracing can be selected, these points being due to the special Strain due to the weight that attacks here, to constrictions to tend. These rope bindings are expediently relatively close to Center or close to the tip of the carrier gas body arranged around a The aircraft become narrower and therefore one To prevent reduction of its buoyancy effect and beyond that Do not unnecessarily increase sensitivity to gusts of wind and cross winds.

Vorzugsweise kann vorgesehen werden, daß die Seilabspannung an wenigstens zwei Stellen des Querträgers der Zelle und an wenigstens zwei Seileinbindungen in der Hülle angreift, wobei die Teile der Seilabspannung über ein Verbindungselement, an dem alle Teile der Seilabspannung angreifen, miteinander in Verbindung stehen können. Vorteil dieser Anordnung ist u. a., daß das Verbindungselement in der Art von Stoßdämpfern oder anderen Energiespeichermitteln wie Federn oder dergleichen aufgebaut sein kann, und damit hohen Momentenbelastungen nachgiebig begegnen kann. Es ist ferner möglich, an dieser Stelle Dehnmeßstreifen oder andere Meßgeräte anzuordnen, die es ermöglichen, für die Steuerung des Flugapparates bedeutsame Belastungen zu detektieren.It can preferably be provided that the rope bracing in at least two places on the cross member of the cell and in at least two Rope bindings in the sheath attacks, the parts of the rope bracing via a connecting element on which all parts of the rope tensioning act, can communicate with each other. The advantage of this arrangement is u. a., that the connecting element in the manner of shock absorbers or other Energy storage means such as springs or the like can be constructed, and so that high torque loads can be met flexibly. It is further possible, strain gauges or other measuring devices at this point to arrange, which allow for the control of the aircraft to detect significant loads.

Vorzugsweise umfassen die Mittel für die Krafteinleitung eine die Zelle wenigstens vorzugsweise vollständig umgebende und unter Druck gehaltene Schlauchwulst, die die Hülle des Traggaskörpers daran hindert, in Anlage gegen die Außenwand der Zelle zu gelangen. Die Schlauchwulst ist vorzugsweise mit Helium unter einem Druck gefüllt, der über dem Fülldruck des Traggaskörpers liegt. Hierdurch wird zweckmäßig verhindert, daß die Hülle des Traggaskörpers in Anlage gegen die Außenwand der Zelle gelangen würde, wodurch der Auftrieb des Flugapparates herabgesetzt und darüber hinaus die Gefahr bestünde, daß Kräfte von der Zelle unmittelbar in die Hülle eingeleitet werden und lokale Überspannungen zu Rissen in der Hülle führen würden.The means for the introduction of force preferably comprise a Cell at least preferably completely surrounding and under pressure held tube bead, which prevents the envelope of the carrier gas body in To get plant against the outer wall of the cell. The tube bead is preferably filled with helium under a pressure which is above the filling pressure of the Carrier gas body lies. This advantageously prevents the envelope of the Carrier gas body would come into contact with the outer wall of the cell, which reduces the buoyancy of the aircraft and also the There is a danger that forces from the cell are directly introduced into the shell and local overvoltages would lead to cracks in the casing.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein Tank für Balastwasser in die Zelle integriert. Hierdurch werden die statischen Eigenschaften der Zelle insbesondere im Bereich ihrer Aufhängung bzw. ihrer Anbindung an die Hülle benutzt und zugleich eine Möglichkeit geschaffen, die Nutzlast des Wassers gleichmäßig auf das Fachwerk, das die Zelle bildet, zu verteilen. Darüber hinaus kann auf diese Weise der ansonsten hohle Zwischenraum in dem Fachwerk sinnvoll zur Speicherung des Wassers genutzt werden.According to an advantageous development of the invention, a Balast water tank integrated into the cell. This will make the static Properties of the cell, in particular in the area of its suspension or its Connection to the shell used and at the same time created a possibility that Payload of water evenly towards the truss that forms the cell to distribute. In addition, the otherwise hollow can Space in the truss is used sensibly for storing the water become.

Vorzugsweise umfaßt der Flugapparat in seiner Ladebucht ein Hubwerk, das eine Verlagerung der Nutzlast auch außerhalb der Zelle durch eine - im übrigen verschließbare - Ladebuchtöffnung zuläßt, wobei ferner Mittel vorgesehen sind, um die Nutzlast während des Fluges oder außerhalb des Zeitpunktes, an dem die Nutzlast abgesenkt oder aufgenommen werden soll, wirksam gegen ein schädliches Pendeln verriegelt ist. Darüber hinaus ermöglicht das Hubwerk zweckmäßigerweise auch ein horizontales Verlagern in Flugrichtung und quer zur Flugrichtung, um damit ein besseres Positionieren bei der Lastaufnahme oder beim Absetzen der Last aus einer Standschwebe des fliegenden Flugapparates zu ermöglichen. The aircraft preferably comprises in its loading bay Hoist that allows the payload to be shifted even outside the cell a - otherwise lockable - loading bay opening allows, furthermore Means are provided to keep the payload in flight or outside the time when the payload is lowered or picked up is effectively locked against harmful commuting. Furthermore the hoist also expediently enables horizontal displacement in the direction of flight and transverse to the direction of flight, in order to improve positioning when lifting the load or when lowering the load from a stationary suspension of the flying aircraft.

Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung.Further advantages and developments of the invention result from the subclaims and from the description below.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.The invention is described below on the basis of a preferred one Embodiment with reference to the accompanying drawings explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine frontale Ansicht auf den Bug ein Ausführungs beispiel eines erfindungsgemäßen Flugapparates. Fig. 1 shows a front view of the bow an embodiment of an aircraft according to the invention.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Flugapparats aus Fig. 1. FIG. 2 shows a side view of the flying apparatus from FIG. 1.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III durch den Flugapparat aus Fig. 2 im Bereich des Leitwerks sowie durch die Ladebucht. FIG. 3 shows a section along the line III-III through the flying apparatus from FIG. 2 in the area of the tail unit and through the loading bay.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV durch den Flugapparat aus Fig. 2. FIG. 4 shows a section along the line IV-IV through the flying apparatus from FIG. 2.

Fig. 5 zeigt das Detail V aus Fig. 4 in vergrößerter Darstellung. FIG. 5 shows the detail V from FIG. 4 in an enlarged representation.

Fig. 6 zeigt das Detail VI aus Fig. 5 in vergrößerter Darstellung. FIG. 6 shows the detail VI from FIG. 5 on an enlarged scale.

Fig. 7 zeigt schematisch die Ladebucht des Flugapparats aus Richtung des Pfeils VII in Fig. 4. FIG. 7 schematically shows the loading bay of the aircraft from the direction of arrow VII in FIG. 4.

Fig. 8 zeigt schematisch die Ladebucht des Flugapparats aus Fig. 4 in einer Seitenansicht. FIG. 8 schematically shows the loading bay of the flight apparatus from FIG. 4 in a side view.

Fig. 9 zeigt eine alternative Gestaltung der Ladebucht des Flugapparats aus Fig. 1. FIG. 9 shows an alternative design of the loading bay of the flight apparatus from FIG. 1.

Fig. 10 zeigt in schematischer Seitenansicht die Art der Einbindung der Zelle an einem Flugapparat. Fig. 10 shows a schematic side view of the type of integration of the cell on an aircraft.

Bezug nehmend auf die Fig. 1 bis 3 wird nachstehend zunächst der prinzipielle Aufbau des Flugapparats 100 näher erläutert. Der Flugapparat 100 ist ein Pralluftschiff (Blimp). Seine Länge beträgt ca. 118,5 m und der Durchmesser des Flugapparats 100 an seiner dicksten Stelle im zentralen Bereich seiner Erstreckung ca. 44 m (ohne Berücksichtigung der vorstehenden Teile, wie Leitwerk 150, Ladebucht 102, Luftschrauben 101 usw.).With reference to FIGS. 1 to 3, the basic structure of the flying apparatus 100 is first explained in more detail below. The flight apparatus 100 is a blimp. Its length is approximately 118.5 m and the diameter of the flight apparatus 100 at its thickest point in the central region of its extension is approximately 44 m (without taking into account the above parts, such as tail unit 150 , loading bay 102 , propellers 101 , etc.).

Im Gegensatz zu Starrluftschiffen verfügt der als Pralluftschiff ausgebildete Flugapparat 100 über kein versteifendes Gerippe, über das angehängte Lasten ihre Gewichtskraft an einen Auftriebsschwerpunkt übertragen können. Das Fehlen des starren Gerippes erschwert grundsätzlich das Anhängen von Lasten. Für die Aufnahme von Lasten weist der Flugapparat 100 eine in den mit Bezugszeichen 158 bezeichneten Traggaskörper teilweise integrierte Ladebucht 102 auf, die sowohl eine Verlagerung einer Nutzlast 21 in Z-Richtung (Vertikale) als auch innerhalb der Ladebucht 102 in begrenztem Umfang in X-Richtung (Flugrichtung) und Y-Richtung (quer zur Flugrichtung und parallel zur unteren Abdeckung der Ladebucht 102) ermöglicht.In contrast to rigid airships, the flight apparatus 100 , which is designed as an impact airship, has no stiffening structure via which attached loads can transmit their weight to a center of buoyancy. The absence of the rigid frame basically makes it difficult to attach loads. For carrying loads, the flight apparatus 100 has a loading bay 102 which is partially integrated in the carrier gas body designated by reference number 158 and which both displaces a payload 21 in the Z direction (vertical) and to a limited extent in the loading bay 102 in the X direction (Flight direction) and Y direction (transverse to the flight direction and parallel to the lower cover of the cargo bay 102 ).

In der Bugansicht gemäß Fig. 1 erkennt man, daß das Leitwerk 150 aus fünf Stabilisatoren 151-155 mit achterlich angelenkten Ruderblättern 151a-155a besteht. Der Stabilisator 151 steht vertikal vom Flugapparat 100 nach oben ab und überragt diesen. Achterlich ist an dem Stabilisator 151 ein Ruderblatt 151a angelenkt, das als Seitenruder Verwendung findet. Auch die Stabilisatoren 152 bis 155 weisen achterlich angelenkte Ruderblätter 152a bis 155a auf, bei denen es sich primär um Höhenruder handelt.In the Buga view of FIG. 1 it is seen that the tail 150 of five 151-155 stabilizers with aft hinged rudder blades 151 a- 155 is a. The stabilizer 151 protrudes vertically from the aircraft 100 and projects above it. Aft of the stabilizer 151 is a rudder blade 151 a, which is used as a rudder. The stabilizers 152 to 155 also have aileron-articulated rudder blades 152 a to 155 a, which are primarily elevators.

Die Stabilisatoren 152, 154 sind einerseits auf der Backbordseite, die Stabilisatoren 153, 155 andererseits auf der Steuerbordseite des Flugapparates 100 angeordnet. Wie insbesondere in Fig. 1 gut zu erkennen, stehen auch die Stabilisatoren 152 bis 155 über dem maximalen Umfang des Flugapparates 100 vor, jedoch steht keiner der Stabilisatoren seitlich über die maximale Breite des Flugapparates 100. Hierdurch wird in besonders günstiger Weise die Gesamtbreite des Flugapparates 100 durch das Leitwerk 150 nicht überschritten. Dies ist besonders vorteilhaft, weil dadurch für das Leitwerk 150 kein seitliches Übermaß bei Hallenkonstruktionen oder dergleichen vorgesehen werden muß. Die Stabilisatoren 152 bis 155 weisen einen Spreizwinkel von 30° zur Horizontalen auf, so daß sich beiderseits die vertikalen Komponenten des jeweils Backbord und Steuerbord angeordneten Ruderpaars kompensieren bzw. neutralisieren. Diese vorteilhafte Wirkung wird weiter unten im Zusammenhang mit der Steuerung bzw. mit dem Verfahren zum Steuern des Flugapparates 100 in weiteren Einzelheiten beschrieben.The stabilizers 152 , 154 are arranged on the one hand on the port side, the stabilizers 153 , 155 on the other hand on the starboard side of the aircraft 100 . As can be seen particularly well in FIG. 1, the stabilizers 152 to 155 also protrude beyond the maximum circumference of the aircraft 100 , but none of the stabilizers project laterally beyond the maximum width of the aircraft 100 . As a result, the overall width of the flight apparatus 100 is not exceeded by the tail unit 150 in a particularly favorable manner. This is particularly advantageous because, as a result, the tail 150 does not have to have an excessive lateral dimension in hall structures or the like. The stabilizers 152 to 155 have an angle of spread of 30 ° to the horizontal, so that on both sides the vertical components of the respective rudder and starboard pairs are compensated or neutralized. This advantageous effect is described further below in connection with the control or with the method for controlling the aircraft 100 .

Wie insbesondere in Fig. 3 zu erkennen ist, bilden die fünf Stabilisatoren die Gestalt eines sechszackigen Sterns, dessen unterer Zacken fehlt. In der Verlängerung des fehlenden unteren Zackens ist beispielsweise die Ladebucht 102 mit hieran angebauter Gondel vorgesehen, in der eine Last oder Personen befördert werden. Um bei Fahrt dicht über Grund bzw. beim Abheben einen Steigwinkel zuzulassen, der die Berührung mit dem Leitwerk 150 vermeidet, ist es ebenfalls zweckmäßig, die unteren Stabilisatoren 154, 155 in einem möglichst großen Abstand von dem Boden bzw. dem tiefsten Punkt der Ladebucht 102 anzuordnen. Der Kratzwinkel 157, der bei der erfindungsgemäßen Anordnung des Leitwerks hieraus resultiert, reicht aus, um Längsneigungswinkel von bis zu 16° beim Abheben vom Boden zu ermöglichen. Insoweit unterscheidet sich der erfindungsgemäße Flugapparat 100 vorteilhaft von Flugapparaten mit bekannten Leitwerken. Vor dem Leitwerk 150 und unterhalb der unteren Stabilisatoren 154, 155 befinden sich beidseitig des Flugapparates 100 langsamdrehende Luftschrauben 101, die für den erforderlichen Vortrieb des Flugapparats 100 sorgen.As can be seen in particular in FIG. 3, the five stabilizers form the shape of a six-pointed star, the lower point of which is missing. In the extension of the missing lower prong, for example, the loading bay 102 with a gondola attached to it is provided, in which a load or persons are transported. In order to allow a climbing angle when driving close to the ground or when taking off, which avoids contact with the tail unit 150 , it is also expedient to position the lower stabilizers 154 , 155 as far as possible from the floor or the lowest point of the loading bay 102 to arrange. The scratching angle 157 , which results from this in the arrangement of the tail unit according to the invention, is sufficient to enable longitudinal inclination angles of up to 16 ° when lifting off the ground. In this respect, the aircraft 100 according to the invention advantageously differs from aircraft with known tail units. In front of the empennage 150 and below the lower stabilizers 154 , 155 are slow-rotating propellers 101 on both sides of the aircraft 100 , which ensure the necessary propulsion of the aircraft 100 .

Wie in Fig. 1 zu sehen, überragen die Stabilisatoren 151 bis 155 den Umfang der Hülle des Flugapparats 100 um einen jeweils identischen Betrag. Der Winkel zwischen jeweils zwei benachbarten Stabilisatoren beträgt ca. 60°. Es ist möglich, auch auf der vertikal nach unten weisenden Seite einen verkürzten Stabilisator anzuordnen, der vorzugsweise ein Seitenruderblatt achterlich angelenkt aufweist. In diesem Fall wird das Leitwerk aus sechs Stabilisatoren gebildet, von denen zumindest die fünf dem Leitwerk 150 entsprechenden Stabilisatoren 151 bis 155 mit einem achterlich angelenkten Ruderblatt 151a bis 155a ausgestattet sein werden.As can be seen in FIG. 1, the stabilizers 151 to 155 protrude the circumference of the envelope of the aircraft 100 by an identical amount in each case. The angle between two adjacent stabilizers is approximately 60 °. It is also possible to arrange a shortened stabilizer on the vertically downward-facing side, which preferably has a rudder blade articulated aft. In this case, the tail unit is formed from six stabilizers, of which at least the five stabilizers 151 to 155 corresponding to the tail unit 150 will be equipped with a rudder blade 151 a to 155 a articulated in the rear.

Mit 110 ist in Fig. 2 der Auftriebspunkt des Flugapparats 100 bezeichnet, mit 111 der Massenschwerpunkt, der unterhalb des Auftriebspunktes 110 liegt. Es ist zu beobachten, daß der Massenschwerpunkt 111 in der Nähe der Ladebucht 102 liegt, und somit durch Zuladung von Ballast oder eines zu transportierenden Gutes nur geringfügig in seiner Lage verändert wird. Es ist ferner zu erkennen, daß ein vorderes Ballonett 159 und hinteres Ballonett 160 in den Endbereichen des Traggaskörpers 158 angeordnet sind, so daß bei ungleichmäßiger Befüllung Trimmeffekte durch Verlagerung des Auftriebspunktes 110 möglich ist. Die Anordnung der Ballonetts 159, 160 im Bug- und Heckbereich des Traggaskörpers ist auf die Erfordernisse der Längstrimmung und der Biegefestigkeit des Traggaskörpers abgestimmt. Gleichzeitig ist in günstiger Weise sichergestellt, daß der zentrale Hüllenbereich, der die Last trägt, auch derjenige Bereich ist, an den die Auftriebskräfte angreifen. Die Ladebucht 102 ist ca. 32 m lang und ca. 13 m breit (Innenmaße) und erlaubt somit die Aufnahme sperriger Güter mit hohen Punktlasten.The buoyancy point of the aircraft 100 is designated by 110 in FIG. 2, and the center of gravity, which lies below the buoyancy point 110, is designated by 111 . It can be observed that the center of gravity 111 lies in the vicinity of the loading bay 102 and is therefore only slightly changed in its position by adding ballast or a good to be transported. It can also be seen that a front ballonet 159 and rear ballonet 160 are arranged in the end regions of the carrier gas body 158 , so that trimming effects by shifting the buoyancy point 110 are possible in the event of uneven filling. The arrangement of the ballonets 159 , 160 in the bow and stern area of the carrier gas body is tailored to the requirements of the longitudinal trim and the bending strength of the carrier gas body. At the same time, it is ensured in a favorable manner that the central envelope area which bears the load is also the area to which the buoyancy forces act. The loading bay 102 is approx. 32 m long and approx. 13 m wide (internal dimensions) and thus allows bulky goods to be accommodated with high point loads.

Mit 102a ist eine sich frontal an die Ladebucht 102 anschließende Gondel bezeichnet, in der das Bedienpersonal eine gute Sicht in Flugrichtung hat und die ferner einen (nicht dargestellter) Durchlaß zur Ladebucht 102 aufweist. Seitlich an die Ladebucht 102 sind Schubvektoren 103 angeordnet, die insbesondere während Start und Landung und zum Manövrieren des Flugapparats 100 einsetzbar sind. Ferner sind auch die Luftschrauben 101 mit der Ladebucht 102 verbunden. 102 a denotes a nacelle adjoining the loading bay 102 , in which the operating personnel has a good view in the direction of flight and which also has a passage (not shown) to the loading bay 102 . Thrust vectors 103 are arranged on the side of the loading bay 102 and can be used in particular during takeoff and landing and for maneuvering the flight apparatus 100 . The propellers 101 are also connected to the loading bay 102 .

Bezugnehmend auf Fig. 4 kann anhand einer Querschnittsansicht des Flugapparates 100 der grundsätzliche Aufbau der Ladebucht 102 sowie die Verformung der Hülle 130 bei Belastung erkannt werden. Der mit 140 bezeichnete Ladeschacht kann an seiner Unterseite mit einer (nicht dargestellten) Jalousie, die vorzugsweise an einem (nicht dargestellten) Jalousierollenkasten einfahrbar angeordnet ist, nach Aufnahme einer (nicht dargestellten) Last verschlossen werden. Dadurch ergibt sich ein guter Schutz gegen Witterungseinflüsse und darüber hinaus wird die Aerodynamik des Flugapparats 100 günstig beeinflußt. Es ist zu erkennen, daß der überwiegende Teil der Ladebucht 102 in den Innenraum des Traggaskörpers 158 hineinragt, wobei die Höhe der Ladebucht 102 ca. 12 m ausmacht, von denen ca. 2,30 m über den tiefsten Punkt des Traggaskörpers 158 vorstehen. Die Länge des Ladeschachts 140 beträgt 32 m, und die Breite (Innenmaß) beträgt 13 m. Mit seinem rechteckigen Grundriß, bei dem die Länge die Breite um mehr als das Doppelte übertrifft, ist der Ladeschacht 140 besonders geeignet, zwei Lasten gleicher Art und im wesentlichen quadratischen oder derart rechteckigen Grundrisses aufzunehmen, daß die lange Seite des Rechtecks im wesentlichen mit der Längsachse des Flugapparats 100 ausgefluchtet ist.With reference to FIG. 4, the basic structure of the loading bay 102 and the deformation of the casing 130 when under load can be recognized on the basis of a cross-sectional view of the flight apparatus 100 . The loading shaft designated 140 can be closed on its underside with a blind (not shown), which is preferably arranged to be retractable on a blind roller box (not shown), after receiving a load (not shown). This results in good protection against the effects of the weather and, moreover, the aerodynamics of the flying apparatus 100 are favorably influenced. It can be seen that the majority of the loading bay 102 protrudes into the interior of the carrier gas body 158 , the height of the loading bay 102 being approximately 12 m, of which approximately 2.30 m protrude above the lowest point of the carrier gas body 158 . The length of the loading shaft 140 is 32 m and the width (internal dimension) is 13 m. With its rectangular plan, in which the length exceeds the width by more than twice, the loading shaft 140 is particularly suitable for accommodating two loads of the same type and essentially square or in such a rectangular plan that the long side of the rectangle essentially corresponds to the longitudinal axis of the flight apparatus 100 is aligned.

Die Ladebucht 102 wird durch eine Fachwerk-Zelle 141 definiert, die den Ladeschacht 140 begrenzt. Die Zelle 141 ist in der Art einer flächigen Fachwerkstruktur ausgebildet, deren innere Bereich die lichten Maße der Lastabmessungen umschließen. Das Fachwerk besteht aus Zug- und Druckelementen, wobei die Zugelemente vorzugsweise zur Minimierung der Maße als Spannseile ausgebildet sein können. Für die Druckelemente sind vorzugsweise Rohre vorgesehen. Die Zelle 141 wird beidseitig durch seitliche Stützträger 142 begrenzt und nach oben von einem Querträger 143 abgeschlossen. An dem Querträger 143 ist ein im wesentlichen in axialer Erstreckung der Ladebucht 102 verlaufender Brückenkran 144 angeordnet, der entlang einer mit dem Querträger 143 verbundenen Führung in X-Richtung verlagerbar ist und der selbst wiederum eine Katzlaufbahn 145 aufweist, die ein Verfahren einer Last im wesentlichen in Y-Richtung mittels einer Katze 146 zuläßt. Die Katze 146 weist auch ein Hubwerk 147 auf, mit dem das Hinaufziehen und Herablassen einer Last und damit eine Verlagerung in Z- Richtung möglich ist, wobei hierfür eine elektrisch angetriebene Winde bereit gehalten ist. Vorzugsweise wird das Ladegut an einer (nicht dargestellten) Traverse hängen, die eine einfache und schnelle Ankopplung an das Hubwerk 147 ermöglicht. Es ist ferner vorteilhaft vorgesehen, daß Mittel zur Lastsicherung in der Art von Sicherheitsgurten bei übersteigen eines Schwellenwertes einer Grenzbeschleunigung die Last daran hindern, im Ladeschacht 141 zu pendeln und damit die Stützträger 142 zu berühren und somit einer Beschädigung eines der beiden Teile vorbeugen.The loading bay 102 is defined by a truss cell 141 which delimits the loading shaft 140 . The cell 141 is designed in the manner of a flat framework structure, the inner region of which enclose the clear dimensions of the load dimensions. The framework consists of tension and compression elements, the tension elements can preferably be designed as tension cables to minimize the dimensions. Tubes are preferably provided for the pressure elements. The cell 141 is delimited on both sides by lateral support beams 142 and closed at the top by a cross beam 143 . On the cross member 143 is a substantially axially extending the loading bay 102 bridge crane 144 is arranged, which can be moved along a guide connected to the cross member 143 in the X direction and which in turn has a trolley track 145 , which essentially moves a load in the Y direction by means of a cat 146 . The trolley 146 also has a lifting mechanism 147 with which a load can be pulled up and down and thus shifted in the Z direction, an electrically driven winch being kept ready for this. The load is preferably suspended from a crossbar (not shown) which enables simple and quick coupling to the lifting mechanism 147 . It is also advantageously provided that means for securing the load in the manner of seat belts prevent the load from swinging in the loading shaft 141 and thus touching the support beams 142 and thus preventing damage to one of the two parts when a threshold acceleration exceeds a threshold value.

Wie bereits dargelegt besteht die Möglichkeit, eine Mehrzahl von Nutzlasten in den Ladeschacht 140 aufzunehmen, wobei hierfür nicht erforderlich ist, daß für jede Nutzlast ein eigenes Hubwerk 147 mit eigener Winde vorgesehen ist. Vielmehr wird hierzu zweckmäßig die Last, nachdem sie eine Transportposition innerhalb des Ladeschachts 140 angenommen hat, gegen diesen derart verriegelt, daß große Pendelbewegungen ausgeschlossen sind, wobei sichergestellt ist, daß diese das Eigengewicht der Nutzlast auf das als Fachwerk-Zelle 141 ausgebildete Ladebuchtsystem übertragen wird und somit zunächst einmal das Gesamtgewicht des Flugapparates 100 im wesentlichen an der Ladebucht 102 lastet.As already explained, there is the possibility of accommodating a plurality of payloads in the loading shaft 140 , it not being necessary for this to have a separate lifting mechanism 147 with its own winch for each payload. Rather, the load is appropriately locked after it has assumed a transport position within the loading shaft 140 in such a way that large pendulum movements are excluded, ensuring that the weight of the payload is transferred to the loading bay system designed as a truss cell 141 and thus initially the total weight of the flying apparatus 100 essentially bears on the loading bay 102 .

Es versteht sich, daß das Hubwerk 147 nicht nur bei einem gelandeten Flugapparat 100 einsetzbar ist, sondern vielmehr das Ablassen der Nutzlasten auch aus der sog. Standschwebe, also im gefesselten Flug, des Flugapparats 100 zuläßt, wodurch dem Flugapparat 100 eine Vielseitigkeit verliehen wird, die bei bisherigen Transporten von hohen Lasten nicht erzielt wurde.It is understood that the hoist 147 is used not only in a landed flying machine 100, but rather the discharge of the payloads also from the so-called. Hovering, ie a tethered flight of the flying machine 100 permits, whereby the flying machine 100 has a versatility is imparted to which has not been achieved with high loads so far.

Wie in Fig. 4 zu sehen, ist eine Seilabspannung 132 vorgesehen, die aus gespannten Seilen 133 besteht, die über ein Verbindungselement 134 die Fachwerk-Zelle 141 der Ladebucht 102 mit dem oberen Ende der Hülle 130 des Flugapparates 100 verbinden. Diese Seilabspannung 132, bei der es sich auch um Ketten oder andere geeignete Verbindungsmittel handeln kann, ist an - mit entsprechenden - Verstärkungen in der Hülle 130 vorgesehenen Haltepunkten mit der Hülle 130 verbunden, um in den oberen Bereich der Hülle die Gewichtskräfte von Zelle 141 und Nutzlast sowie darüber hinaus an die Fachwerk-Zelle 141 angeordneten, langsam drehenden Luftschrauben 101 und Schubtriebwerken 103 vorzusehen. Hieraus ergibt sich unter Last einer von der idealen Querschnittsform als Kreis abweichende Gestalt der Hülle 130, die in erster Näherung an eine Herz-Form 130' erinnert. Die Einschnürungen, die hier mit Bezugszeichen 135 bezeichnet sind, werden durch die Seileinbindung in der Hülle 130 erreicht. Durch die Einleitung der Kräfte über das Verbindungselement 134, das im wesentlich keiner eigenen Befestigung innerhalb des Traggaskörpers 158 bedarf, ist ferner sichergestellt, daß auch bei einer Exzentrizität der Belastung die Krafteinleitung in die Hülle 130 im wesentlichen gleichmäßig erfolgt. Ferner wird ein Kippen der Fachwerk-Zelle 141 relativ zu den Hauptachsen des Flugapparates 100 vorgebeugt, so daß ein Ein- und Ausfahren der Last auch im Flugbetrieb, auch bei exzentrischer Aufhängung der Last in dem Ladeschacht 140, ermöglicht ist. So ist es insbesondere möglich, während der Aufnahme und des Absetzens der Nutzlast einen geographischen Versatz zwischen Flugapparat 100 und Absetzposition durch verlagern der Last entlang der Katzlaufbahn 145 bzw. entlang des Brückenkrans 144 auszugleichen. Hierdurch können insbesondere solche Korrekturen vorgenommen werden, die aufgrund der sich ändernden Windverhältnisse während des Absetzens erforderlich werden.As can be seen in FIG. 4, a rope bracing 132 is provided, which consists of tensioned ropes 133 , which connect the framework cell 141 of the loading bay 102 to the upper end of the casing 130 of the aircraft 100 via a connecting element 134 . This wire tensioning 132, which may also involve chains or other suitable connecting means, to - connected reinforcements in the casing 130 provided for holding points with the sheath 130 in the upper portion of the casing, the weight forces of cell 141, and - with the corresponding Payload and also to be arranged on the truss cell 141 , slowly rotating propellers 101 and thrust engines 103 . Under load, this results in a shape of the envelope 130 which deviates from the ideal cross-sectional shape as a circle and which, in a first approximation, is reminiscent of a heart shape 130 '. The constrictions, which are designated here with reference number 135 , are achieved by the rope binding in the sheath 130 . By introducing the forces via the connecting element 134 , which essentially does not require its own fastening within the supporting gas body 158 , it is further ensured that the force is introduced into the sleeve 130 essentially uniformly even when the load is eccentric. Furthermore, tilting of the truss cell 141 relative to the main axes of the flying apparatus 100 is prevented, so that the load can be extended and retracted even during flight operation, even when the load is eccentrically suspended in the loading shaft 140 . It is thus possible, in particular, to compensate for a geographical offset between the aircraft 100 and the drop-off position during the picking up and setting down of the payload by shifting the load along the trolley track 145 or along the gantry crane 144 . In this way, corrections can be made in particular that are necessary due to the changing wind conditions during settling.

Um ein Abknicken der äußeren Hülle 130 im Bereich der Fachwerk-Zelle 141 insbesondere an der Außenfläche der seitlichen Stützträger 142 zu verhindern, ist an der mit 170 bezeichneten Stoßstelle von äußerer und innerer Hülle 130 eine im inneren Traggaskörpers 158 angeordnete und vorzugsweise mit Helium unter Überdruck gefüllte, die Fachwerk-Zelle 141 auf einer Höhe umgebende Schlauchwulst 171 vorgesehen, wobei die Schlauchwulst 171, wie in Fig. 6 besser zu sehen, am Ort 172 derart eingeklemmt und von dem Hüllenmaterial 130 umgeben ist, daß eine Fixierung in der Stoßstelle 170 gegeben ist. An der Stoßstelle 170 laufen die mit Bezugszeichen 136 bezeichnete innere Hülle und die äußere Hülle 130 in einem Winkel von deutlich unter 90° aufeinander zu, wobei dieser Winkel unter der Gewichstbelastung der Fachwerk-Zelle dazu tendiert, sich gegen Null zu reduzieren, was hier jedoch unerwünscht ist.In order to prevent the outer casing 130 from kinking in the area of the truss cell 141, in particular on the outer surface of the side support brackets 142 , at the abutment designated by 170 between the outer and inner casing 130, there is an inner carrying gas body 158 , preferably with helium under excess pressure filled tubular bead 171 surrounding the framework cell 141 at a height, the tubular bead 171 , as can be seen better in FIG. 6, being clamped in place 172 at place 172 and surrounded by the casing material 130 in such a way that it is fixed in the joint 170 is. At the joint 170 , the inner shell and the outer shell 130, designated by reference numeral 136 , converge at an angle of significantly less than 90 °, this angle tending to reduce to zero under the weight load of the truss cell, but here is undesirable.

Anders als bei einem Starrluftschiff, bei dem das Gerippe des Starrluftschiffs den Öffnungswinkel an der Stoßstelle 170 vorgibt, ist hier eine grundsätzlich mit rundem Querschnitt ausgebildete, flexible Schlauchwulst vorgesehen, deren Vorspannung in Richtung auf ihre runde Gestalt, die abweichend von dem runden Querschnitt beispielsweise auch ein Trizikloiden- Querschnitt ausgebildet sein kann, derart, daß die äußere Hülle 130 in Richtung entgegengesetzt zu einem Verkleinern des Öffnungswinkels an der Stoßstelle 170 vorgespannt wird. Die Berührungsstelle 172, die von einem hierzu ausgebildeten Hüllenspannholm definiert ist, ist zugleich vorzugsweise der Befestigungsort der Hülle 130 an der äußeren Fläche der Fachwerk-Zelle 141, so daß im wesentlichen die Formgebung des Traggaskörpers 158 des Flugapparates 100 an dieser Stelle mitbestimmt wird. Zu diesem Zweck wird ein Hüllenspannholm 178 gegen eine eine entsprechende Ausnehmung aufweisende, an der Fachwerkzelle befestigte Aufnahme 179 vorgespannt, wobei der Hüllenspannholm 178 und die Aufnahme 179 das Hüllenmaterial der inneren Hülle 136 und der äußeren Hülle 130 sowie einen Fortsatz der Schlauchwulst 171 klemmend fixieren. In dem vorliegenden Ausführungs beispiel ist die Schlauchwulst 171 als geschlossene Schlauchwulst ausgebildet, so daß die Deformation nur in Abhängigkeit von dem Gewicht, das an der Fachwerk-Zelle 141 lastet, eintritt. Es ist alternativ aber möglich, die Schlauch wulst 171 sowohl zum Ausgleich von entschwundenem Füllgas als auch zum Steuern und Regeln der Vorspannung gegen die Hülle 130 mit (nicht dargestellten) Ventilmitteln auszustatten derart, daß ein Nachfüllen und damit auch eine Druckänderung innerhalb der Schlauchwulst 171 gewährleistet ist.In contrast to a rigid airship, in which the skeleton of the rigid airship specifies the opening angle at the joint 170 , a flexible tubular bead, which is basically designed with a round cross section, is provided here, the prestressing in the direction of its round shape, which, for example, deviates from the round cross section a tricycloid cross section can be formed such that the outer casing 130 is biased in the direction opposite to a decrease in the opening angle at the joint 170 . The point of contact 172 , which is defined by a sleeve spar designed for this purpose, is preferably also the attachment point of the sleeve 130 to the outer surface of the framework cell 141 , so that the shape of the carrier gas body 158 of the aircraft 100 is essentially determined at this point. For this purpose a sleeve tensioning rail is biased 178 against a corresponding recess having, attached to the truss cell receptacle 179, wherein the sheath clamping rail 178 and the receptacle 179 fix the casing material of the inner shell 136 and the outer shell 130 as well as an extension of the Schlauchwulst 171 by clamping. In the present embodiment, for example, the tubular bead 171 is designed as a closed tubular bead, so that the deformation occurs only as a function of the weight that is loaded on the framework cell 141 . It is alternatively possible, however, to equip the tube bead 171 with valve means (not shown) both to compensate for lost filling gas and to control and regulate the prestressing against the sleeve 130 in such a way that refilling and thus also a change in pressure within the tube bead 171 is ensured is.

Der Spannholm 178 läuft um die gesamte, zentral angeordnete starre Zelle 141 und ist identisch mit der Berührungslinie der Hülle 130. Zwischen dem Spannholm 178 und der umlaufenden Spannvorrichtung 178 liegt die zum Lastschacht hin abdichtende innere Gashülle 136, die Schlauchwulst 171 und die äußere Gashülle 130. Über spezielle Anschlußelemente drückt die Spannvorrichtung die aufgeführten Hüllenteile in die Vertiefung des Spannholms und gewährleistet damit eine sichere Anbindung. Der Spannholm ist ein profilierter Träger, der in der Mitte eine oder für eine redundante Ausführung zwei Vertiefungen besitzt. Ein wesentlicher Vorteil dieser Lösung liegt in der guten Zugänglichkeit bei der Montage. Eine Montage von außen ist möglich. Unter der Spannvorrichtung und den Anschlußelementen sind zum Schutz vor Beschädigungen der Hüllenmaterialien Unterlagen vorgesehen (z. B. Leichtbau Gegenprofil). Um eine Redundanz der Hüllenanbindung zu ermöglichen können durch entsprechende Gestaltung des Spannholms weitere Spannvorrichtungen angebracht werden. Mit dieser Lösung ist eine kraft- und formschlüssige Verbindung gewährleistet.The clamping bar 178 runs around the entire, centrally arranged rigid cell 141 and is identical to the line of contact of the casing 130 . The inner gas envelope 136 , the hose bead 171 and the outer gas envelope 130 , which seals towards the load shaft, lie between the tensioning bar 178 and the circumferential tensioning device 178 . The clamping device presses the listed shell parts into the recess of the clamping bar using special connecting elements, thus ensuring a secure connection. The clamping bar is a profiled beam with one or two recesses in the middle for a redundant version. A major advantage of this solution is the good accessibility during assembly. Installation from the outside is possible. Under the tensioning device and the connection elements, documents are provided to protect the casing materials from damage (e.g. lightweight counter-profile). In order to enable redundancy of the casing connection, additional clamping devices can be attached by appropriately designing the clamping bar. This solution ensures a positive and positive connection.

Bezugnehmend auf Fig. 7 erkennt man, daß die Schlauchwulst 171 im wesentlichen umlaufend ausgebildet ist, wobei die stärksten Belastungen in den Flanken, die an den seitlichen Stützträgern 142 auftreten, sind, während die Schlauchwulst im Bugbereich an einem mit 175 bezeichneten Bughorn abgestützt ist und heckseitig von der Tragkonstruktion abgehenden fachwerkartig ausgebildeten Trägern 176, an denen die Triebwerke 103 und das Heck angeordnet sind und insbesondere die Luftschrauben 101 angebracht sind, abgestützt ist. Es versteht sich, daß im Bereich zwischen Schlauchwulst 171 und Hülle 130 Verstärkungen der Hülle 130 vorgesehen sein können, um ein Einreißen an dieser Stelle, an der eine starke Kraft übertragen wird, zu unterbinden.Referring to FIG. 7, it can be seen that the tubular bead 171 is essentially circumferential, the greatest loads in the flanks that occur on the side support brackets 142 , while the tubular bead in the bow region is supported on a bent horn labeled 175 and Truss-like supports 176 extending from the rear of the supporting structure, on which the engines 103 and the rear are arranged and in particular the propellers 101 are attached, are supported. It goes without saying that reinforcements of the casing 130 can be provided in the region between the tubular bead 171 and the casing 130 in order to prevent tearing at this point at which a strong force is transmitted.

Um die ungünstige Spannungsverteilung, die durch den annähernd rechteckigen Ausschnitt der Hülle 130 bedingt durch die Einbindung der Ladebucht 102 in den Ellipsoiden entsteht, abzubauen und eine verbesserte Formstabilität an der Anbindungsstelle zu gewährleisten, ist eine mit Helium gefüllte und unter Überdruck stehende umlaufend schlauchartige Wulst 171 vorgesehen. Ursachen für die hohen Spannungen in den Eckbereichen der Hüllenanbindung liegen in den starken Unterschieden des Elastizitätsverhaltens (E-Moduli) des Hüllenwerkstoffes in bezug auf die vorgesehenen Strukturelemente der starren Zelle und die örtlich stark begrenzte, punkt- oder linienförmige Krafteinleitung. Der Hüllenausschnitt unterbricht dabei den Kraftlinienfluß, wobei im Bereich der linienförmigen Hüllenanbindung die Struktur nach außen verformt wird. Um diese Wirkungen zu neutralisieren, soll die Schlauchwulst 171, die die gesamte Zelle 141 umschließt, die Kräfte flächig auf die starre Unterkonstruktion verteilen. Die Schlauchwulst soll neben dem Spannungsabbauch an den Hüllenanbindungsstellen zusätzlich als Stützelement wirken und im Querschnitt zur Formstabilität beitragen.In order to reduce the unfavorable stress distribution caused by the approximately rectangular cutout of the casing 130 due to the integration of the loading bay 102 in the ellipsoids, and to ensure improved dimensional stability at the connection point, a circumferential tubular bead 171 filled with helium and under pressure is required intended. The reasons for the high tensions in the corner areas of the casing connection lie in the strong differences in the elasticity behavior (E-moduli) of the casing material in relation to the intended structural elements of the rigid cell and the locally limited, punctiform or linear application of force. The shell cutout interrupts the flow of force lines, the structure being deformed outwards in the region of the linear shell connection. In order to neutralize these effects, the tubular bead 171 , which encloses the entire cell 141 , should distribute the forces over the entire area of the rigid substructure. In addition to reducing the stress at the sleeve connection points, the tube bead is also intended to act as a supporting element and contribute to dimensional stability in cross section.

Nähere Einzelheiten der Schlauchwulst 171 ergeben sich auch aus der Ansicht gemäß Fig. 8, wobei hier besonders gut die zusätzliche, klemmende Einfassung in Bug- und Heckpartie dargestellt sind.Further details of the tubular bead 171 also result from the view according to FIG. 8, the additional, clamping border in the bow and stern being shown particularly well here.

Durch die Kielgestalt, die vorliegend gewählt wurde, ist es vorteilhaft möglich, eine ganz erhebliche Gewichtslast über die starr ausgebildete Ladebucht 102 auf den Flugapparat 100 und insbesondere auf dessen Hülle 130, die die Auftriebskräfte aufnimmt, zu übertragen, wodurch die Bestandteile und insbesondere die tragenden Bestandteile der Ladebucht 102 lediglich elastischen Formänderungen ihrer Materialien unterworfen werden. Zusätzlich ist es möglich, in ähnlicher Bauweise wie bei einem Starrluftschiff die Luftschraube 101 und ggfs. weitere Teile, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel z. B. die Gondel 102a sowie die Schubtriebwerke 103 starr mit der Ladebucht 102 zu verbinden, wodurch das erhebliche Problem bei Prallluftschiffen, nämlich die Art der Anordnung der Antriebsmittel, eine günstige Lösung findet. Due to the keel shape chosen here, it is advantageously possible to transfer a very considerable weight load via the rigid loading bay 102 to the flight apparatus 100 and in particular to its casing 130 , which absorbs the buoyancy forces, as a result of which the components and in particular the load-bearing components Components of the loading bay 102 are only subjected to elastic changes in shape of their materials. In addition, it is possible, in a construction similar to that of a rigid airship, to use the propeller 101 and possibly other parts, as in the present exemplary embodiment, for. B. the gondola 102 a and the thrust engines 103 rigidly connect to the cargo bay 102 , whereby the considerable problem with impact airships, namely the type of arrangement of the drive means, a cheap solution.

In den Fig. 7 und 8 ist zu erkennen, daß die Schlauchwulst 171 zwischen Bugstruktur und einer Stützkonstruktion verläuft und im hinteren Bereich zwischen den Triebwerksträgern 176 und dem Heck geführt wird. Damit ist sichergestellt, daß ein Teil der über die Hülle 130 weitergeleiteten Auftriebskräfte elastisch auf die einen Rumpfkiel definierende Zelle 141 übertragen wird.In Figs. 7 and 8 it can be seen that the Schlauchwulst 171 extends between bow structure and a supporting structure and in the rear region between the engine and the rear supports 176 is performed. This ensures that part of the buoyancy forces transmitted via the casing 130 is elastically transmitted to the cell 141 defining a trunk keel.

Es ist ferner möglich, wie in Fig. 9 beispielsweise dargestellt, weitere Lasten an dem durch die Fachwerk-Zelle 141 definierten starren Kielgerüst angreifen zu lassen, wobei hier vorzugsweise mit Wasser gefüllte Ballasttanks oder Ausgleichstanks 177 vorgesehen sind, die beispielsweise dann gefüllt werden, wenn eine Last im Flug abgesetzt wurde und der Weiterflug ohne zuviel Heliumverlust erfolgen soll. Hierzu ist vorteilhaft der Balasttank 177 nahe den Aufhängungen der Seile 133 vorgesehen und vorzugsweise in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in den oberen Querträger 143 integriert, wodurch die Übertragung der Last eine geringe Beanspruchung außerhalb der Angriffspunkte der Last ermöglicht, so daß die entsprechenden Bauteile bezüglich ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Momente und Torsionen insbesondere im Bereich des unteren Endes des Kiels kleiner demissioniert werden können.It is also possible, as shown in FIG. 9, for example, to allow further loads to be applied to the rigid keel frame defined by the truss cell 141 , here preferably ballast tanks or compensating tanks 177 filled with water, which are filled, for example, when a load has been deposited in flight and the onward flight should take place without too much helium loss. For this purpose, the ballast tank 177 is advantageously provided near the suspensions of the cables 133 and is preferably integrated in the upper cross member 143 in the present exemplary embodiment, as a result of which the transmission of the load enables a low stress outside the points of application of the load, so that the corresponding components are resistant to their resistance to Moments and torsions, especially in the area of the lower end of the keel, can be reduced.

Insgesamt zeichnet sich der erfindungsgemäße Flugapparat insbesondere dadurch aus, daß die wesentlichen Funktionen wie Antrieb, Steuerung, Hüllenanbindung und Krafteinleitung um die die Ladebucht definierende Fachwerkzelle 141 anordnet und so keinen Kiel benötigt.Overall, the aircraft according to the invention is characterized in particular by the fact that the essential functions such as drive, control, casing connection and introduction of force are arranged around the framework cell 141 defining the loading bay and thus do not require a keel.

Mittels einer (nicht dargestellten) Steuerung kann durch Steuerbefehle die Betätigung der Ruder 151a bis 155a des Flugapparates 100 beeinflußt werden. Die Steuerbefehle können von einem manuell betätigbaren Steuerrad oder Joystick durch den Flugapparateführer vorgegeben werden. Es versteht sich, daß die Steuerung mit einem Prozessor ausgerüstet ist, der ein Übersteuern des Flugapparates verhindert, d. h. der das Aufgeben von unzulässigen Flugbewegungen verhindert oder wahlweise eine entsprechende Anzeige generiert. Es ist möglich, mittels eines Servosystems die auf den Rudern lastenden Kräfte auf das Bediengerät, beispielsweise den Joystick oder das Lenkrad, zu übertragen, damit dem Steuermann ein realistisches Bild der Verhältnisse übermittelt wird. Die Steuerung 120 erhält als Eingangsgröße Rückmeldungen über den Füllstand der Ballastwassertanks und der Ballonetfüllung und über die Schiffsgeräteausrüstung (Lage, Kurs, Höhe, und Zustand des Traggases). Als weitere Eingangsgröße werden die Beschleunigungen in Vertikal-, Horizontal- und Querbeschleunigungen des Flugapparates 100 registriert. Als weitere Eingangsgröße werden Winkel beschleunigungen um die jeweilige Längs- Quer- und Hochachse registriert. Ferner werden noch Windrichtung und Windgeschwindigkeit, Außentemperatur und Temperaturfeld des Traggases sowie die mechanischen Seilzugkräfte bei der Fesselung detektiert. Alle genannten Eingangsgrößen werden von der Steuerung 120 zu Stellgrößen umgewandelt, die Ventile einer, Pumpe zur Förderung des Ballastwassers, die Belüftung der Ballonetts 159, 160 und die Stellung von Schubvektoren steuern. Die Steuerung 120 hat auch als weitere Stellgröße direkten Zugriff zu dem Leitwerk 150 und den dort angelenkten Ruderflächen 151a, 152a, 153a, 154a und 155a. Für den Fall des Fehlens und zur Unterstützung einer zu geringen aerodynamischen Dämpfung durch fehlende oder zu geringe Umströmung der Steuerflächen wirkt die Steuerung 120 auch als Dämpfungselement, das in form einer passiver Dämpfung (aerodynamische Dämpfung, Dämpfung durch Fesselwinden) und einer aktiver Dämpfung (Antiheeling durch Ballastumverteilung, differenzierte Ballonett belüftung und differenzierten Einsatz der verfügbaren Schubvektoren, Erzeugung von dämpfenden Ruderkräften durch aktive Dämpfer im Steuerkreis der Fluglageregelung) dafür sorgt, daß auftretenden Schwingungen auf ein für den Betrieb des Luftschiffes im extremen Langsamflug bis in den Bereich der Standschwebe akzeptables Niveau reduziert werden. Bei Fluggeräten mit geringer Streckung liegt der Schwerpunkt im Bereich der aktiven Dämpfung, da ein solches Fluggerät nur über eine geringe Eigendämpfung verfügt. Es versteht sich jedoch, daß alle dem Fachmann geläufigen Bestandteile eines Flugapparates, also Luftschrauben, Schubvektorantrieb, usw., ebenfalls von der Steuerung zur Betätigung des Flugapparates bedient werden können. Hierfür kann seitens des Bedienpersonals einzelnen Vorschubaggregaten manuell die Ermächtigung zum Zuschalten gegeben werden.By means of a control (not shown), the operation of the rudders 151 a to 155 a of the flight apparatus 100 can be influenced by control commands. The control commands can be specified by the aircraft operator using a manually operated steering wheel or joystick. It goes without saying that the controller is equipped with a processor which prevents the aircraft from oversteering, ie which prevents the inadmissible flight movements from being abandoned or optionally generates a corresponding display. It is possible to use a servo system to transmit the forces on the rudders to the control unit, for example the joystick or the steering wheel, so that the helmsman is given a realistic picture of the situation. The control 120 receives feedback as input variable about the fill level of the ballast water tanks and the balloon fill and about the ship's equipment (position, course, height, and condition of the carrier gas). The accelerations in vertical, horizontal and lateral accelerations of the aircraft 100 are registered as a further input variable. Angle accelerations around the respective longitudinal, transverse and vertical axes are registered as a further input variable. Furthermore, wind direction and wind speed, outside temperature and temperature field of the carrier gas as well as the mechanical cable tensile forces during the tying are detected. All of the input variables mentioned are converted by the controller 120 into manipulated variables which control the valves of a pump for conveying the ballast water, the ventilation of the ballonets 159 , 160 and the position of thrust vectors. The controller 120 also has direct access to the tail unit 150 and the rudder surfaces 151 a, 152 a, 153 a, 154 a and 155 a articulated there. In the event of a lack and to support insufficient aerodynamic damping due to a lack of flow or insufficient flow around the control surfaces, the control 120 also acts as a damping element in the form of passive damping (aerodynamic damping, damping by tether) and active damping (anti-wheeling by Ballast distribution, differentiated ballonet ventilation and differentiated use of the available thrust vectors, generation of damping rudder forces by active dampers in the control circuit of the attitude control) ensures that vibrations that occur are reduced to an acceptable level for the operation of the airship in extreme slow flight down to the range of the standing levitation . For aircraft with a low aspect ratio, the focus is on active damping, since such an aircraft has only a low level of internal damping. However, it goes without saying that all components of a flying apparatus familiar to the person skilled in the art, that is to say propellers, thrust vector drive, etc., can also be operated by the control for actuating the flying apparatus. For this purpose, the operating personnel can manually give individual feed units the authorization to switch on.

Eine besondere Bedeutung kommt dem Steuern und Ausbalancieren dann zu, wenn eine Last aufgenommen bzw. abgesetzt wird. Insbesondere dann, wenn der Flugapparat 100 voll beladen ist, also eine Zuladung in der Größenordnung von ca. 44 t Nutzlast zuzüglich einiger Tonnen Ballastwasser in der Luft hält, denn je nach Exzentrizität der Lasten wirken die Lasten auch um kurze Hebelarme mit hohen Momenten.Control and balancing are particularly important when a load is lifted or set down. Especially when the flight apparatus 100 is fully loaded, i.e. has a payload of around 44 t payload plus a few tons of ballast water in the air, because depending on the eccentricity of the loads, the loads also act on short lever arms with high moments.

In Fig. 10 ist in Seitenansicht ein Flugapparat 100 gezeigt, der grundsätzlich entsprechend dem Flugapparat 100 aus Fig. 2 aufgebaut ist und bei dem daher dieselben Bezugszeichen dieselben teile bezeichnen. Hier ist insbesondere zu erkennen, daß die Seile 133 an einer Mehrzahl von Einleitungsstellen in der Hülle 130 ansetzen und so für die verteilte Einleitung der Gewichtskraft in die Hülle 130 des Traggaskörpers 158 sorgen. Mit Pfeilen sind die jeweils angreifenden Kräfte dargestellt. Mit A sind die Vorschubkräfte der Haupttriebwerke bezeichnet, die hier als Luftschrauben 101 ausgebildet sind. Mit B sind die Vorschubkräfte der Manövriertriebwerke bezeichnet, die hier als Schubvektoren 103 ausgebildet sind. Aus der Orientierung des Pfeils B ergibt sich auch, in welche durch Endanschläge begrenzte Positionen die Schubvektoren 103 verschwenkbar sind. Mit C sind die im Flug auftretenden Luftwiderstandskräfte bezeichnet. Mit D sind die Fahrwerkskräfte bezeichnet. Mit E ist die Gewichtskraft der Nutzlast bezeichnet. Mit F ist die Auftriebskraft der Seilverspannung bezeichnet. Mit F ist schließlich die Auftriebskraft der die Schlauchwulst 171 umfassenden Hüllenanbindung bezeichnet.In Fig. 10 a side view of a flying machine 100 is shown that the flying machine 100 is constructed from FIG. 2 basically accordingly, and therefore in which the same reference numerals denote the same parts. It can be seen here in particular that the ropes 133 start at a plurality of introduction points in the sheath 130 and thus ensure the distributed introduction of the weight into the sheath 130 of the carrier gas body 158 . The attacking forces are shown with arrows. With A the feed forces of the main engines are designated, which are designed here as propellers 101 . B designates the feed forces of the maneuvering engines, which are designed here as thrust vectors 103 . The orientation of the arrow B also shows in which positions the thrust vectors 103 can be pivoted by positions limited by end stops. C denotes the aerodynamic drag forces that occur during flight. D denotes the chassis forces. E is the weight of the payload. F is the lifting force of the rope tension. Finally, F denotes the buoyancy of the casing connection comprising the tubular bead 171 .

Die Form des Auftriebskörpers wird durch eine Heliumfüllung gewährleistet, die mit einem, der Größe des Auftriebskörpers entsprechenden Innendruck beaufschlagt ist. Der statische Auftrieb, die Widerstands-, Gewichts- und Trägheitskräfte der starren Tragkonstruktion und des Leitwerkes sowie der größte Teil der aerodynamischen Belastungen von Auftriebskörper und Leitwerk während des Fluges wird durch die Hülle 130 aufgenommen, in Tangentialspannungen umgewandelt und zu einem großen Teil über die entsprechenden Anschlußstellen in der zentral angeordneten starren Fachwerk-Zelle 141, die sich zum überwiegenden Teil innerhalb des flexiblen Traggaskörpers 158 befindet, eingeleitet. Über die Luftschifflängsachse sind keine formstabilisierenden starren Strukturen, auch nicht als durchgehender Kiel vorgesehen.The shape of the buoyancy body is ensured by a helium filling which is subjected to an internal pressure corresponding to the size of the buoyancy body. The static buoyancy, the resistance, weight and inertia forces of the rigid supporting structure and the tail unit, as well as most of the aerodynamic loads on the buoyancy unit and the tail unit during flight, are absorbed by the casing 130 , converted into tangential stresses and to a large extent via the corresponding ones Connection points in the centrally arranged rigid truss cell 141 , which is predominantly located within the flexible carrier gas body 158 , initiated. There are no rigid structures to stabilize the shape of the airship along the longitudinal axis, not even as a continuous keel.

Durch die vorgesehene geringe Streckung des Traggaskörpers 158 wird die Anbindung der Massekräfte an die Stellen des größten Auftriebes ermöglicht. Der Verzicht auf Gerüststruktur ergibt Masseneinsparungen, die für die Erhöhung der Nutzlast eingesetzt werden können. Die Kraftübertragung der Hülle erfolgt dabei über die vorzugsweise als Kettkurvenaufhängung ausgeführte Seilabspannung 132, den Hüllenspannholm 178 und die Schlauchwulst 171.The provided slight extension of the carrier gas body 158 enables the connection of the inertial forces to the places of greatest buoyancy. The elimination of the scaffolding structure results in mass savings that can be used to increase the payload. The force transmission of the sheath takes place via the rope tensioning 132 , which is preferably designed as a warp curve suspension, the sheath tensioning spar 178 and the hose bead 171 .

In Höhe der Scheitellinie des Auftriebskörpers wird über eine in die Hülle eingebundene innere Kettkurvenaufhängung (sogenannte Cartenary Curtains) ein Großteil der Last (zentrale starre Zelle 141 mit Nutzlast) aufgenommen. Dabei soll die Aufhängung im Querschnitt paarweise und gekreuzt erfolgen. Die Kreuzungspunkte der jeweils zueinander gehörenden Abspannseile sind fest miteinander fixiert. Durch diese Hülleneinbindung ist eine günstige linienförmige bis flächige Krafteinleitung möglich. Der paarweisen Einsatz der Seilverspannung ermöglicht eine gleichmäßigere Lastverteilung. Durch die Kreuzung der Abspannung und die Verhinderung der Verschiebung der kreuzenden Seile 133 mittels geeigneter Verbindungselemente 134 kann die Schwingneigung des Flugapparats 100 in Querrichtung beträchtlich reduziert werden. Die Flugstabilität nimmt zu.At the height of the apex line of the buoyancy body, a large part of the load (central rigid cell 141 with payload) is absorbed by an inner warp curve suspension (so-called Cartenary Curtains). The cross section should be suspended in pairs and crossed. The crossing points of the guy ropes belonging to each other are firmly fixed together. This sleeve integration enables a favorable linear to flat force application. The use of rope tensioning in pairs enables a more even load distribution. By crossing the guying and preventing the crossing of the crossing ropes 133 by means of suitable connecting elements 134 , the tendency of the flying apparatus 100 to oscillate in the transverse direction can be considerably reduced. Flight stability increases.

Die lastbedingte Hülleneinschnürung an den Seileinbindungsstellen 135 führt in Längsrichtung zu einer Profilierung der Traggashülle, die zusätzlich aerodynamisch stabilisierend wirkt (Hüllenkontur 136 in Fig. 4). Die Seilabspannung 132 kann durch geeignete Elemente in ihrer Länge eingestellt werden, so daß alle beteiligten Tragelemente entsprechend ihrer vorgesehenen Tragfähigkeit belastet werden können. Die zum Teil technologisch bedingten Nähte in radialer und axialer Richtung bewirken in einer Art Gitterstruktur eine zusätzliche Verbesserung der Kraftübertragung.The load-related sleeve constriction at the rope attachment points 135 leads to a profiling of the carrier gas sleeve in the longitudinal direction, which additionally has an aerodynamically stabilizing effect (sleeve contour 136 in FIG. 4). The length of the cable tensioning 132 can be adjusted by suitable elements, so that all supporting elements involved can be loaded according to their intended load capacity. The partially technological seams in the radial and axial direction result in an additional improvement of the power transmission in a kind of lattice structure.

Claims

Lighter-than-air aircraft, comprising a carrier gas body ( 158 ) with at least two ballonets ( 159 , 160 ) integrated in the carrier gas body ( 158 ) and at least one protruding at least partially into the interior of the carrier gas body ( 158 ) and downward lockable loading bay ( 102 ) for receiving a payload to be transported, characterized in that
that the loading bay ( 102 ) is designed as a rigid cell ( 141 ) which takes up the weight of the payload,
that the carrier gas body ( 158 ) is designed as an impact airship, and
that the weight forces acting on the cell ( 141 ) are canceled by the carrier gas body ( 158 ).

2. Lighter-than-air aircraft according to claim 1, characterized in that that the payload can be loaded up to 44 tons.

3. Lighter-than-air aircraft according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the carrier gas body has a ratio of length to Has a diameter of 2.7.

4. Lighter-than-air aircraft according to one of claims 1 to 3, characterized in that the center of gravity ( 111 ) of the aircraft ( 100 ) is in the loading bay ( 102 ).

5. Lighter-than-air flying apparatus according to claim 4, characterized in that the center of lift ( 110 ) of the flying apparatus ( 100 ) lies above the center of mass ( 111 ).

6. Lighter-than-air flying apparatus according to one of claims 1 to 5, characterized in that one ballonet ( 159 , 160 ) in the front and in the rear region of the carrier gas body ( 158 ) and at a distance from the loading bay ( 102 ) is.

7. lighter-than-air flying vehicle according to any one of claims 1 to 6, characterized in that (100) propellers (101) are provided for the propulsion of the flying machine.

8. Lighter-than-air aircraft according to one of claims 1 to 7, characterized in that a tail unit ( 150 ) is provided aft for the control of the aircraft.

9. Lighter-than-air aircraft according to one of claims 1 to 8, characterized in that thrust engines ( 103 ) are provided for controlling the aircraft in the central region, the orientation of which can be changed by pivoting.

10. Lighter-than-air aircraft according to one of claims 1 to 9, characterized in that the carrier gas body ( 158 ) is at least partially rotationally symmetrical.

11. Lighter-than-air aircraft according to one of claims 1 to 10, characterized in that means for the force introduction of the loading bay ( 102 ) into the sheath ( 130 ) of the carrier gas body ( 158 ) are provided.

12. Lighter-than-air aircraft according to claim 11, characterized in that the means for the introduction of force comprise a rope guy ( 132 ) which connects the cell with the sheath ( 130 ) of the carrier gas body ( 158 ).

13. Lighter-than-air flying apparatus according to claim 12, characterized in that the cable guying ( 132 ) at at least two points of a cross member ( 143 ) of the cell ( 141 ) and at least two cable ties ( 135 ) in the sheath ( 130 ) attacks.

14, lighter-than-air flying vehicle according to one of claims 11 to 13, characterized in that the means for the introduction of force at least partially surrounding include the cell (141) under pressure Schlauchwulst held (171), the sheath (130 ) of the carrier gas body ( 158 ) prevents it from coming into contact with the cell ( 141 ).

15. Lighter-than-air aircraft according to one of claims 1 to 14, characterized in that at least one water tank ( 177 ) is integrated in the cell.

16. Lighter-than-air aircraft according to one of claims 1 to 15, characterized in that the cell ( 141 ) is designed as a truss structure.

17. Lighter-than-air flying apparatus according to one of claims 1 to 16, characterized in that the cell comprises a lifting mechanism which allows the payload to be shifted outside the cell ( 141 ) through a floor opening.

18. Lighter-than-air aircraft according to claim 17, characterized records that the hoist a shift of the load across Allows stroke direction.

19. Lighter-than-air aircraft according to one of claims 1 to 18, characterized in that the cell is connected to supports ( 176 ) on which the propellers ( 101 ) are loaded.

20. Lighter-than-air aircraft according to one of claims 1 to 19, characterized in that the cell ( 141 ) comprises a plurality of horizontal cross members ( 143 ) connected side support beams ( 142 ), with adjacent support beams ( 142 ) to form the Row structure in the manner of a truss are interconnected.

21. Lighter-than-air aircraft according to one of claims 1 to 19, characterized in that the cell ( 141 ) comprises a landing gear on the bottom in the corners of the cell on which the lighter-than-air aircraft can land.