DE2136995A1 - Bodeneffektgerät - Google Patents

Description

Bodeneffektgerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bodeneffektgerät oder Schwebefahrzeug mit Auftriebserzeugung durch wenigstens ein Polster eines unter Druck stehenden Strömungsmittels, vorzugsweise Druckluft, wobei einzelne Polster durch sich zwischen dem Gerät und der Boden- oder Wasseroberfläche, über welche sich das Gerät fortbewegt, erstreckende schmiegsame Mäntel begrenzt sind.

Derartige im Prinzip seit langem bekannte Geräte wurden im Laufe der letzten Jahre bekanntlich in großer Zahl ent-

109886/0303

ii. Zum Stand der Technik auf diesem Gebiet seien
hier die französichen Patentschriften Τ"3-83 877, 1 552 422, 1 534 798, 1-541 013 und 1.571 508 angeführt. .

Innerhalb dieser Fahrzeugklasse bezieht sich die Erfindung insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf ein Gerät mit einem eine innere Hauptkammer begrenzenden inneren
Mantel und wenigstens einem eine äußere Ranäkammer begrenzenden äußeren Mantel, wobei die äußere oder Randkammer
.durch eine Anzahl sich zwischen dem inneren und dem äußeren Mantel erstreckender Trennschürzen in die entsprechende
Anzahl von Teilkammern unterteilt ist. Eine derartige Anordnung der Mäntel ist beispielsweise in der französischen Patentschrift 1 541 013 beschrieben.

Die Erfindung schafft eine neuartige Ausführung eines
Bodeneffektgeräts der genannten Art, welches insbesondere für die Fortbewegung mit großer Geschwindigkeit über eine. Wasserfläche bestimmt ist. Die besondere Ausführung des
Geräts gemäß der Erfindung verleiht ihm die bei einem für die Fortbewegung über Wasserflächen bestimmten Fahrzeug
notwendige Eigen-Schwimmfähigkeit bei äußerst- einfachem
Aufbau und eine gute Manöverierfähigkeit. Die erfindungsgemäße Ausbildung eignet sich besonders gut für die Auftriebserzeugung mittels Luftpolstern nach dem Vollkammerverfahren, d.h. also mit einem Mittelpolster.

Das erfindungsgemäße Gerät besitzt ein Tragwerk, auf welchem sov/ohl die gesamten Vortriebseinrichtungen als auch ein mit senkrechter Achse angeordnetes Gebläse für den
Aufbau und die Erhaltung der Luftpolster angeordnet sind. Die Polster sind durch eine unterhalb des Tragwerks angeordnete Mantelanordnung abgegrenzt.

Bei einem Gerät der vorstehend angeführten Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Tragwerk von einem unterhalb der oberen Fläche angeordneten, hohlen, gasgefüllten

109886/0303

Wulst umgeben ist. Wie man aus dem folgenden erkennt, dient der entlang des Umfangs verlaufende Wulst gleichzeitig als Schwimmkörper, als sich über den gesamten Umgang des Tragwerks erstreckender Fender, als elastisches Zwischenglied zwischen dem Tragwerk und den Mänteln und gegebenenfalls in Abwesenheit der Polster als Standträger auf dem Boden.

Das Tragwerk v/eist vorzugsweise ein oberes Deck auf, unterhalb dessen der gasgefüllte Wulst angebracht ist. Das Deck, 'ist beispielsweise durch ein Metallfachwerk abgestützt.

Eine solche Ausführung mit einem von einem Metallfachwerk getragenen Deck ist besonders vorteilhaft. Der gesamte Raum unterhalb des Decks bildet einen integralen Bestandteil des oder der tragenden Luftpolster(s) und eignet "sich zusätzlich zum Einbau von Hilfseinrichtungen und zum Verlegen von elektrischen Kabeln* und für den Betrieb des Geräts notwendigen pneumatischen oder hydraulischen Leitungen.' ~ Solange das Gerät mit eingefalteten Mänteln am Boden ruht, ist der gesamte Raum unterhalb des Decks durch ein im Deck vorhandenes Mannloch mühelos für Wartungs- und Pflegearbeiten zugänglich. ^r

Bei einer besonderen Ausführung des Geräts mit Auftriebserzeugung durch ein Polstersystem mit einem Innen- und einem Außenmantel ist vorgesehen, daß der Innenmantel an einer parallel zu dem Randwulst verlaufenden und mit dem Tragwerk verbundenen, geschlossenen Halterung befestigt ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind im Deck Auslässe mit daran angeordneten Strahlumlenlceinrichtungen vorgesehen, mittels welcher das Gerät durch Rückstoß steuerbar ißt. Vorzugsweise sind zwei solche Auslässe symmetrisch zu beiden Seiten der Gerätachse angeordnet.

Bei einer Ausführung des Geräts, bei der die tragenden Luftpolster mittelκ eines mit senkrechter Achse in einem das

109886/0303

BAD ORIGINAL

Deck senkrecht durchsetzenden Schacht angeordneten Gebläses, welches von einer oberhalb des Decks installierten Turbine angetrieben wird, erzeugt werden, is£ erfindungsgemäß vorgesehen, daß Druckluft von den unterhalb des Decks gebildeten Polster über im. Deck angeordnete Filter in die Turbinenkammer geführt ist.

einer
In ' Γ bevorzugten Ausführung der Erfindung weist das Gerät ein im v/esentlichen kreisförmiges Tragwerk auf, mit Einern länglichen, aerodynamisch geformten Aufbau darauf, dessen Längsachse durch den Mittelpunkt des Tragwerks verläuft; die Erzeugung und Erhaltung der Luftpolster unterhalb des Tragwerks erfolgt mittels eines mit senkrechter Achse gegenüber der Mittelachse des kreisförmigen Tragwerks um ein geringes Maß rückwärts versetzt angeordneten Gebläses, der Vortrieb erfolgt-mittels zweier, hinter dem Gebläse symmetrisch zu beiden» Seiten der in Fortbewegungsrichtung des Geräts verlaufenden-Längsachse angeordneter " Luftschrauben, und hinter den Luftschrauben erhebt sich in der Längsachse des Geräts eine Leitwerksflosse über dem hinteren,Ende des Tragwerks. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung sind das Gebläse und die den Vortrieb erzeugenden Luftschrauben von einer gemeinsamen Antriebsquelle angetrieben, vorzugsweise einer hinter dem Gebläse zwischen den Luftschrauben installierten Turbine.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung haben die hinter dem Gebläse zu beiden Seiten der Längsachse des Aufbaus angeordneten Luftschrauben gegenüber der Mittelachse des Geräts in einem kleinen Winkel auswärts divergierende Achsen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Brennstoffbehälter unterhalb des Decks angeordnet. Vorzugsweise sind zwei Brennstoffzellen symmetrisch zu beiden Seiten der Mittelachse des Geräts aufgehängt.

109886/0303

In eiifer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung steht das unterhalb des Decks verlaufende Brennstoff-Zufuhrsystem für die Turbine unter dem Druck von durch die Tjarbine erzeugter Druckluft und enthält eine Hilfs-Zufuhreinrichtung für das Anlassen der Turbine, mitteJLs welcher der Turbine Brennstoff unter Schwerkraftwirkung zuleitbar ist, solange im Brennstoffsystem bei stehender Turbine noch kein Druck vorhanden ist.

■ρ

einer besonderen Ausbildung der Erfindung ist im Vorderteil des Aufbaus ein mit Wasser gefüllter Ballastbehälter vorhanden, welcher in Abhängigkeit von dem in den im hinteren Teil des Geräts angeordneten Brennstoffzellen Jeweils noch vorhandenen Brennstoffvorrat entleerbar ist, so daß das statisäie Gleichgewicht des Tragwerks im Laufe der kontinuierlichen Abnahme des in den Brennstoffzellen vorhandenen Brennstoffvorrats unverändert^xbleibt. In einer Abänderung dieses Merkmals finden zwei gleiche, sich gleich-~ mäßig leerende, im vorderen und hinteren Teil angeordnete Brennstoffzellen Verwendung, welche sich in dieser Weise in Bezug auf den Schwerpunkt des Geräts jederzeit im.Gleichgewicht befinden. '

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind unterhalb des Decks in radialen Abständen um den Gebläseschacht herum steuerbare Einrichtungen zum Ablenken oder Begrenzen der Gasströmungen im Strömungsweg der Druckluft angeordnet, mittels welcher in bestimmten Bereichen der Polster örtliche Druckunterschiede bewirkbar sind. Diese durch die Steuerung der Strömungs-Ablenk- oder Begrenzungseinrichtungen bewirkbaren örtlichen Druckunterschiede ermöglichen eine Lagesteuerung des Tragwerks, die sich zur Lenkung des Geräts heranziehen läßt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

109886/0303

Fig. 1 eine Schrägansicht des erfindungsgemäßen Bodeneffektgeräts, in der einzelne Teile zum besseren Verständnis weggeschnitten sind·, .„ι. ι

Fig. 2 eine schematisierte Seiten-Schnittansicht in einer entlang der Längsachse der Aufbauten verlaufenden Ebene,

Fig. 3 eine schematisierte Draufsicht zur Darstellung der "" Anordnung der verschiedenen Einrichtungen,

Fig. 4 eine schematisierte Teil-Draufsicht auf die Anordnung der die Polster begrenzenden Mantel in Bezug auf den Randwulst,

Fig. 5 eine schematisierte Draufsicht auf die Anordnung des Brennstoff systems,' *

Fig. 6 eine Fig. 2 entsprechende-Schnittansicht mit der Anordnung der Filter im Deck,

Fig. 7 eine Schnittdarstellung der Befestigung des Wulstes am Deck des Tragwerks des erfindungsgemäßen Geräts und

Fig. 8 eine Teilansicht einer Strömungs-Steuerklappe.

Das in Fig. 1 in Gesamtansicht dargestellte erfindungsgemäße Bodeneffektgerät weist ein kreisförmiges Tragwerk 100 auf, mit einem darauf angeordneten langgestreckten Aufbau 200. Der Aufbau enthält, von<·vorn nach hinten, einen Führerstand 210, einen Fahrgastraum 220, ein mit senkrechter Achse angeordnetes Gebläse 230, welches gegenüber dem Mittelpunkt des kreisförmigen Tragwerks um ein geringes Maß nach hinten versetzt ist, zwei zu beiden Seiten des Gebläses und diesem gegenüber etwas rückwärts versetzt angeordnete, windschlüpfig verkleidete Luftschrauben 240 und eine gleichzeitig das Gebläse 2J0 und die Luftschrauben

109886/0303

240 antreibende Turbine 250. Am hinteren Ende des Aufbaus 200 erhebt sich eine Leitwerksflosse 260 über die Luftschrauben 240. ' ·. ^₁ '·

Die Grundzüge der Betriebsweise des Geräts sind leicht verständlich. Die Turbine 250 treibt gleichzeitig das Gebläse 2JO und die Luftschrauben 2.40 an. Das Gebläse erzeugt und erhält unterhalb des Tragwerks 100 in nachstehend erläuterter V/eise ein Luftpol st er sy st em in der an sich bekannten 'Vo'llkammeranordnung. Die Schrauben 240 dienen dem Vortrieb des Geräts in einer durch die Flosse 260 stabilisierten Richtung. Ein an der Flosse 260 angebrachter waagerechter Quertriebskörper 260a dient dem Ausgleich des bei hoher Geschwindigkeit oder bei Gegenwind entstehenden, am Vorderteil des Geräts angreifenden dynamischen Auftriebs durGh Erzeugung eines am hinteren Teil des Geräts wirksamen'Auftriebs. ♦ *

In Fig. 5 ist zu erkennen, daß die Achsen a-a der windschlüpf ig verkleideten Luftschrauben 240 von hinten nach vorn in einem kleinen Winkel von etwa 8 von der Längsachse A-A des Aufbaus divergieren. Die divergierende· Anordnung der Schrauben 240 dient dazu, das durch die Schraube auf das Gerät ausübbare Drehmoment um die Hochachse zu vergrößern und dabei gleichzeitig eine begrenzte Breite des Aufbaus 200 einzuhalten. Ferner ist aus Fig. 3 ersichtlich, daß das Gebläse 2JO, die Schrauben 240 und die Turbine in einer gemeinsamen Stromlinienverkleidung 270 untergebracht sind.

Die Kombination aus einem Tragwerk von kreisförmigem Grundriß und einem aerodynamisch geformten Aufbau stellt einen besonders vorteilhaften Kompromiss zwischen den Forderungen hinsichtlich Auftrieb und Manoverierfahigkeit einerseits und aerodynamischen und hydrodynamischen Forderungen andererseits dar. Diese Konstruktion unterscheidet sich bemerkenswert von der bekannter Fahrzeuge, bei denen dem

109886/0303

Tragwerk möglichst eine hydrodynamisch profilierte Form gegeben wurde. In der Praxis zeigte eich "bei solchen Ausführungen jedoch, daß die hydrodynamische Formgebung aufgrund der starken Abtrift des bei stärkerem Wind fahrenden Fahrzeugs sehr häufig vergeblich- war. Andererseits steht fest, daß die Kreisform die für den Aufbau der tragenden Luftpolster vorteilhafteste und einfachste Form ist. Der bei dem erfindungsgemäßen Gerät eingegangene Kompromiß einer Kombination aus kreisförmigem Tragwerk und langgestrecktem, aerodynamisch geformtem Aufbau stellt eine günstige technische Lösung für die Konstruktion von Luftkissenfahrzeugen für hohe Fortbewegungsgeschwindigkeiten über Wasserflächen dar. Zusätzlich ist zu bemerken, daß die Kreisform dem Gerät insbesondere bei geringen Geschwindigkeiten eine außerordentliche Manöverierfähigkeit verleiht, bis hin zur Möglichkeit -einer Drehung des Geräts um die Hochachse des Tragwerk^. *

Das kreisförmige Tragwerk 100 ist aus einem leichten, dünnen Deck 110 und einem das Deck stützenden Metallfachwerk 120 gebildet. Das Deck 110 ist vorzugsweise aus_ einem Leichtmetallblech in Wabenstruktur und das Fachwerk in der in Fig. 2 dargestellten Weise als Gitterwerk aus einer Aluminiumlegierung erstellt. In einer Abwandlung kann das Deck eine obere Blechlage aufweisen, die mit einer unteren, durchbrochenen Blechlage durch Stege verbunden ist. Entlang dem Rand des Decks 110 verläuft an seiner Unterseite ein aus Kautschuk od. dergl. gefertigter, unter einem Druck von beispielsweise 250 Millibar mit Luft gefüllter Randwulst. Um die Auswirkungen einer, eventuellen Beschädigung des Randwulstes 130 möglichst gering zu halten,ist sein Innenraum mittels radial verlaufender Trennwände oder Schotten in beispielsweise zwölf Einzelkammern unterteilt.

Das Deck 110 ist an einer Anzahl den Knotenpunkten des Fachwerks an seiner Oberseite entsprechenden Punkten 121 starr am Fachwerk 120 befestigt.

109886/0303

Die Befestigung des Wulstes I30 am Deck 110 und am Fachwerk 120 kann in verschiedener Weise erfolgen, mit der Maß·«- gabe jedoch, daß die Befestigung dem Wulst I3O eine gewisse Verformbarkeit und Beweglichkeit gegenüber dem Deck beläßt.

Fig. 7 zeigt eine bevorzugte Art der Befestigung des Wulstes 130. In dieser Ausführung verläuft entlang dem Außenrsnd des Decks 110 ein U-Profil 112. Der Wulst I30 ist am Rand des Decks 110 mittels Bändern II3 aus einem schmiegsamen .^Material, beispielsweise einem gummierten Gewebe, befestigt, welche mit ihren Enden 113a am Wulst I30 angebracht, vorzugsweise angeklebt sind. Die anderen Enden der Bänder sind um einen in die Kehle des U-Profils 112 eingelegten Wulst 114, beispielsweise einen Hohlkörper aus Kautschuk, geschlungen. Auf dem oberen waagerecht hervorstehenden Schenkel des U-Profils 112 ist ein L-Profil aufweisendes, aus Metall bestehendes Abdeckelement 115 derart befestigt, daß es mit seinem freien ScHenkel 11^a die beiden Lagen des- Bandes II3 am Rand des unteren waagerechten Schenkels des U-Profils 112 festgeklemmt hält. Diese Anordnung bildet die äußere Befestigung des Wulstes I30.

Die innere Befestigung des Wulstes I30 ist mittels einer Anzahl von Kabeln 116 bewerkstelligt, welche in radialen Richtungen verlaufen und einerseits an auf den Wulst I30 aufgeklebten Laschen 117 und andererseits an an der Unterseite des Decks angeordneten Befestigungspunkten 118 angreifen.

Man erkennt, daß die Befestigung des Wulstes I30 mittels unstarrer Befestigungselemente 113 und 116 erfolgt und daß der Wulst an seiner Außenseite am oberen und an der Innenseite am unteren Bereich seines kreisförmigen Querschnitts gehalten ist. Diese Art der Befestigung erlaubt örtliche Verformungen des Wulstes sowie Örtliche Lageveranderungen durch Abrollen an der Unterseite des Decks.

109886/0303

Diese 'neuartige Ausführung des Tragwerks bietet die
nachstehend angeführten beträchtlichen Vorteile.

. j. t

Zunächst verleiht der Wulst dem Tragwerk die für ein vorwiegend für die Fortbewegung über Wasserflächen bestimmtes ■ mit dem geschützten Wortzeichen der Anmelderin "Naviplane" bezeichnetes - Fahrzeug notv/endige Schwimmfähigkeit. Diese Schwimmfähigkeit ist hier ohne die Verwendung von dichten
Auftriebstanks gewährleistet, was sich auf die Gestehungs-"-kosten vorteilhaft auswirkt.

Zusätzlich wirkt der Wulst 130, dessen Durchmesser größer
ist als die Höhe des Fachwerks 120, als Standfuß oder -träger für das Fahrzeug, solange unter dem Tragwerk keine
Luftpolster vorhanden sind. Diese Lösung bietet den offensichtlichen Vorteil, daß das Tragwerk bei auf festem Boden stillgesetztem Fahrzeug auf einem durch" den V/ulst 130
gebildeten pneumatischen System ruht.. _>Λ

Andererseits können jedoch an der Unterseite des Fachwerks 120 auch starre Standbeine angebracht sein.

r ·

Ferner dient der V/ulst 130 als sich über den gesamten Umfang" He's"Geräts~erstreckender"Fender ~ wöb" ei" seine unstarre Befestigung am Deck 110 und am Fachwerk 120 die Aufnahme
größerer Stöße unter örtlichen Verformungen und Lageveränderungen ermöglicht.

Wie aus der weiteren Beschreibung hervorgeht, dient der
Wulst 130 schließlich .noch der Befestigung von Teilen
der Mantel. Da die Anordnung bzw. Ausführung der Mantel
kein besonderes Merkmal der Erfindung darstellt, sei
sie nachstehend nur kurz erläutert.

Das erfindungsgemäße Gerät oder Fahrzeug ist als Vollkammergerät ausgebildet; das heißt, daß das Gebläse 230 vom
Schacht 231 aus die von außen angesaugte Luft über Ablenkelemente 232 zu den Rändern des Geräts hin ausstößt, wie

109886/0303

durch die Pfeile in Fig. 2 angedeutet. Dadurch bildet sich

entsprechend dem Vollkammerverfahren unter dem Deck 110 ein zentrales Luftpolster. . ■ ·.

Zum Begrenzen und Zurückhalten der Luftpolster sind ζ v/ei konzentrische kegelstumpfförmige Mäntel"310, 320 aus einem schmiegsamen Material vorgesehen. Gleichmäßig über den Umfang des Geräts verteilt erstrecken sich zwischen dem inneren Mantel 320 und dem äußeren Mantel 310 radial angeordnete .^rennschürzen 330, welche die konzentrischen Mantel 310, 320 zwar berühren, jedoch nicht daran befestigt sind.

Die Mantel umschließen ein durch den inneren Mantel 320 begrenztes zentrales Luftkissen 400, zwischen dem inneren und dem äußeren Mantel 320 bzw. 310 gebildete äußere Luftkissen 410 und durch die Trennschürzen 330 begrenzte Einzelluftkissen 420. Bei der Auftriebserzeugung ist der Druck des zentralen Luftkissens 400 normalerweise höher als derder Einzelluftkissen 420, und letzterer wiederum höher als der der äußeren unterteilten Luftkissen 410. Der Aufbau und die Erhaltung der Luftkissen oder -polster 410 und 420 erfolgt gleichzeitig über die Mantel 32Q und 330 hinweg und unter ihnen hindurch, wie in Fig. 2 durch die Pfeile f1 und f2 angedeutet.

Eine solche Anordnung der Mantel und die Druckspeisung der durch sie begrenzten Luftkissen sind an sich bekannt» Sie sind insbesondere aus der vorstehend angeführten französischen Patentschrift 1 541 013, besonders Pig_o 1 und 2_? zu entnehmen. Die in Umfangsrichtung verlaufenden Mantel sind vorzugsweise als die in der französischen Patentschrift 1 571 5Ο8 der Anmelderin beschriebenen, mit Stützringen versehenen Mantel ausgebildet»

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung findet für die Anbringung der Mantel der Wulst I30 Verwendung.

109883/0303

Zunächst ist an dem Wulst 1JO der äußere Mantel 510 mit seinem oberen Rand 310a angeklebt. Ferner sind die Trennschürzen 330 am äußeren Teil ihres Umfange 33Oa -,daran angeklebt. Mit dem oberen Rand des inneren Teils ihres Umfangs 33Ob sind die Trennschürzen 330 an einer mit dem Fachwerk 120 verbundenen ringförmigen Halterung 321 befestigt.

Aus vorstehendem ist klar zu erkennen, daß der Mantel 310 ^und die Schürzen 330 direkt am Wulst 130 befestigt sind und daß die Trennschürzen 330 zusätzlich an ihren inneren Teilen durch das Fachwerk 120 getragen werden. Daraus ergibt sich eine sehr elastische, nachgiebige Halterung des Mantels und der Trennschürzen. Verformt sich der Wulst aufgrund von Stoßen od. dergl., so vermögen der Mantel und die Trennschürzen dieser Verformung ohne die Gefahr einer Beschädigung zu folgen. Dieser Umstand stellt einen weiteren beträchtlichen Vorteil der erfindungsgemäßen Ausfuhr rung dar.

Der innere Mantel 320 ist an der mittels in gleichmäßigen Abständen angeordneten Verstrebungen 322 am Fachwerk.120 befestigten ringförmigen Halterung 321 aufgehängt. Die ringförmige Halterung 321 kann in gleicher Weise wie die Streben des Fachwerks 120 aus einem einfachen Rohr gebildet sein.

In der in Fig. 1 gezeigten Ausführung ist die Halterung eine Ringscheibe mit einer Bienenwabenstruktur ähnlich der des Decks 110. In diesem Fall ist die Halterung 321 mit dem Deck 110 zweckmäßig mittels radial verlaufender Schotten 325 verbunden_? welche zur Versteifung und Festigkeit des Gesamtaufbaus beitragen. Wie ferner in Fig. 1 zu erkennen ist, haben die äußeren Ränder 325a der radialen Schotten 325 eine dem Profil des Wulstes 1JO angepaßte Form und dienen somit als innere Führung für diesen.

109886/0303

Zusätzlich zu den vorstehend angeführten Vorteilen der erfindungsgemäßen Ausführung des Tragwerks bietet dieses Möglichkeiten für verschiedene nachstehend erläuterte Anordnungen, welche ebenfalls Merkmale der vorliegenden Erfindung darstellen. _r '

Zunächst können im Deck 110 mit dem zentralen Luftpolster 400 strömungsverbundene Auslässe 500 gebildet sein." Im dargestellten Beispiel sind solche Auslässe symmetrisch •-'beiderseits des Aufbaus 200 angeordnet und gegenüber der

100

Mitte des Tragwerk s^'etwas nach hinten versetzt. Jedem der Auslässe 500 ist eine an sich bekannte, in drei Stellungen bewegbare Strahlumlenkanordnung 510 zugeordnet. In der einen Stellung wird die durch den Auslaß 500 austretende Druckluft aus dem Luftpolster nach vorn abgelenkt, in der zweiten Stellung ist der Auslaß 500 verschlossen, und in der dritten Stellung erfolgt'die.'Sträilumlenkung nach hinten. Die Strahlumlenkeinrichtung 510 ist zweck-' mäßig mittels eines unterhalb des Decks 110 angebrachten Betätigungszylinders steuerbar.

Das Vorhandensein der beiden nahe der Mitte symmetrisch zur Achse des Tragwerks angeordneten Strahlumlenkeinrich-"liünigen" gestätte"t selbst bei" einem neutralen Anstellwinkel der Blätter der Luftschrauben 240 eine Lenkung des Geräts nach dem Rückstoßprinzip. Diese Art der Lenkung ermöglicht bei entgegengesetzter Einstellung der beiden Strahlumlenkeinrichtungen 510 eine Drehung des Tragwerks um ihre Hochachse.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist in Pig. 6 gezeigt. Darin ist hinter dem Gebläse 230 im Deck 110 wenigstens eine Öffnung 600 ausgeschnitten. Sie befindet sich unterhalb der Antriebsübertragungseinrichtung 25I, welche den Antrieb vom Läufer der Turbine 25O auf das Gebläse 23O einerseits und auf die Luftschrauben 240 andererseits überträgt. Die Einrichtung 25I stellt ein

109886/0303

mit festen und lösbaren Kupplungen ausgestaltetes Getriebe dar. Der Antrieb des Gebläses 230 erfolgt über eine waage« rechte Welle 252 und ein Vorgelege 253, und der'_; der Luftschrauben 240 über Wellen 254. Wegen der Anordnung in der Nähe der Turbinenbrennkammer bedarf das ,.Getriebe 251 der Kühlung.

In der Ausführung gemäß der Erfindung ist in die Decksöffnungen 600 jeweils eine beispielsweise aus einem PoIy-

"propylengeWirk gebildete Filtermatte 601 eingesetzt. Unterhalb der Filtermatte 601 ist jeweils unter dem Deck eine Ablenkeinrichtung 602 vorgesehen, welche einen Teil der radial vom Gebläse 230 ausgehenden Gasströmung abzweigt und ihn durch die Filtermatte 601 hindurch in den das Getriebe 251 umgebenden zu kühlenden Teil der Turbinenkammer leitet. In dieser Weise erfolgt die Kühlung dieser Einrichtungen vorteilhaft und* ohne Schwierigkeit mittels aus dem zentralen Luftpolster 400 abgezweigter Luft. Dies'e Luft bildet das Kühlmittel für den verschiedenen Getriebeeinrichtungen und zwischen der Läuferwelle der Turbine und den Verteilergetrieben angeordneten Untersetzungseinrichtungen zugeordnete Wärmeaustauscher,' welche in dem von der über die Filtermatte 601 zugeführten Kühlluft durch-

"strömt;enn?äüm~"ange ordnet sind.

Die erfindungsgemäße Ausführung des Tragwerks bietet den weiteren großen Vorteil, daß zahlreiche Bedienungs- und Übertragungseinrichtungen und -leitungen in dem unter dem Deck 110 vorhandenen Raum, also innerhalb des zentralen Luftpolsters 400 untergebracht sein können.

Nachstehend ist anhand von Fig. 5 die Anordnung der Brennstoffzellen und der Zuleitungen zur Turbine unterhalb des Decks 110 sowie die ein weiteres Merkmal der Erfindung darstellende Druckspeisung des Leitungssystems erläutert.

109886/0303

In einer vorteilhaften Ausführung sind zi^ei Brennstoffzellen 7OO symmetrisch zu beiden Seiten der Längsachse A~A des Geräts angeordnet. Die kreisringförmigen.,Br'ennstoff~ zellen 700 Bind mittels Gurtbändern od. dergl unter dem Deck 110 aufgehängt. Sie werden im Betrieb über eine an der Turbine 25Ο vorhandene Luftentnahmeeinrichtung 7OI mit Druck gespeist. Das im wesentlichen unterhalb des Decks 110 verlaufende Druckluftsystem enthält eine Leitung 702, welche zu einem Verteiler 705 führt. Von diesem aus verlaufen Zweigleitungen 704 zu den Zellen 7OO. Von den Zellen 7OO aus führen zwei Leitungen 705 zu einem Sammler 706, von dem aus eine einzige Brennstoffleitung 7Ο7 zum Brennstoffeinlaß 708 der Turbine verläuft. Die Leitungen 705 und sind mit Ausnahme des zur Turbine 25Ο führenden Endes der Leitung 707 ebenfalls unter dem Deck 110 entlanggeführt.

Von der Leitung 7Ο7 ist mittels einer Abzweigung 710 eine Zweigleitung 7°9 abgeführt, welche in,e,inem oberhalb der " Turbine 25Ο angebrachten Behälter 711' mündet (Fig. 2). Die Wirkungsweise des Brennstoffsystems ist leicht verständlich; Solange das Gerät bei laufender Turbine 25O auf seinen Luftpolstern schwebt_? wird das Brennstoffleitungssystem 705, 707 über das Druckluftsystem 702, 704 mit Druck gespeist. Die Druckspeisung bewirkt, daß der Brennstoff im Behälter ΊΛΛ jederzeit ^auf dem Höchstand gehalten isto

Bei Inbetriebnahme des Geräts, also beim Anlassen der Turbine, erfolgt deren Brennstoffversorgung durch Schwerkraft vom Behälter ΊΛΛ aus über die Leitung 709.

Das vorstehend anhand von Figo 5 erläuterte Brennstoff·= system stellt lediglich ein Beispiel für zahlreiche mit dem erfindungsgemäßen Gerät anwendbare Ausführungsformen dar»

109886/0303

So können die Brennstoffzellen in einer vorteilhaften (nicht dargestellten) Abwandlung hinter der Turbine angeordnet sein, wobei dann am Aufbau im Vorderteil;des Geräts eine Ballastzelle vorgesehen ist, welche dazu dient, das Gleichgewicht zu dem in den Brennstoffzellen enthaltenen Brennstoff herzustellen. Durch eine Steuerung des Füllungsgrades der Ballastzelle in Abhängigkeit von dem der Brennstoffzellen läßt sich eine konstante Gleichgewichtslage erzielen. Wie in Fig. 3 angedeutet, ist im Deck 110 zweck-•"mäßig eine Einstiegluke 750 gebildet. Sie gestattet den Zugang zum unterhalb des Decks 110 liegenden Fachwerk 120 für die Wartung und Pflege der unterhalb des Decks angeordneten Einrichtungen und Leitungssysteme. Dieser Raum ist bei auf dem Wulst 130 ruhendem Gerät bequem zugänglich.

Zur Beeinflussung der Verteilung der in das zentrale Polster 400 eingeblasenen Gasströmungen und zur Steuerung des Übertritts dieser Strömungen vom-zentralen Polster 400 zu* den Polstern 410 und 420 sind erfindungsgemäß die nachstehend beschriebenen Einrichtungen vorgesehen. Diese Einrichtungen, welche eine Lagesteuerung des Geräts ermöglichen, stehen in engem Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Tragwerks.

Wie aus Fig. 6 zu entnehmen ist, können im Strömungsweg der radial in den Hohlraum des Fachwerks 120 geblasenen Luft eine oder mehrere Vorrichtungen 800 zum Ablenken oder Begrenzen des Gasströmung vorgesehen sein. In Fig. 6 ist eine solche Vorrichtung 800 als um ein Gelenk 800a schwenkbare Klappe dargestellt. Die Art der Darstellung ist lediglich schematisch und soll lediglich der Erläuterung der bezweckten und erzielten Wirkung dienen. Je nach ihrer mehr oder weniger senkrechten Stellung vermag die Klappe 300 die zum linken oder vorderen Teil des zentralen Polsters 400 fließende Strömung in der Führung 232 abzusperren oder umzulenken. Dementsprechend gestattet eine Anzahl von in zweckmäßiger Anordnung um die senkrechte Achse des

Gebläses verteilter Steuerelemente entsprechend der Klappe 800 eine Beeinflussung der Verteilung der Gasströmungen, in verschiedenen radialen Richtungen zur Auftriebs=· oder Lagesteuerung des Geräts und damit eine zusätzliche Lenkung desselben.,

Ferner ist in Fig«, 6 eine Vorrichtung 900 zur Steuerung des Übertritts von Luft aus dem zentralen Polster 400 in eines der peripheren Polster 410 oder 420 über den Man=· $20 gezeigt, mit Strömungsrichtung gemäß Pfeil f1„

Eine solche Vorrichtung ist in Fig_o 8 im einzelnen gezeigte Sie dient im wesentlichen der örtlichen Steuerung des Durch= lasses zwischen dem Wulst 1JO und der Halterung 321 für den Mantel 320 und die Schürzen 330_o Dieser Durchlaß bildet die einzige Verbindung zwischen dem zentralen Polster 400 und den peripheren Polstern 410 und~420 ₄über den Mantel 320 hinweg,, . *

Dieser Durchlaß ist erfindungsgemäß mittels einer Klappe steuerbar, welche mittels eines auf dem Wulst 130 ange» klebten elastischen Gelenkteils 902 schwenkbar am Wulst befestigt ist» Das Gelenkteil 902 ist so ausgebildet, daß es die Klappe in Anlage am Wulst I30 zu halten bestrebt ist. Diese Stellung der Klappe ist in Figo 8 gestrichelt dargestellt und mit 901a bezeichnet»

Für die Betätigung der Klappe 901 ist zwischen ihr und" dem VJuIst 130 eine aufblasbare Blase 903 eingesetzt. Das Aufblasen der Blase 903 bewirkt eine Schwenkbewegung der Klappe 901 gegen die elastische Spannung des Gelenkteils und damit das Abheben der Klappe vom Wulst I3O0

In dieser Weise ist eine Steuerung des Übertritts der Strömung vom zentralen Polster 400 zu den peripheren Polstern 410 und 420 durch Veränderung der Stellung der Klappe erzielbar.

Zur örtlichen Steuerung der Strömungsverbindung der einzelnen Polster können über den gesamten Umfang des Geräts mehrere solcher Vorrichtungen 900 angeordnet sein. Eine derartige Anordnung ermöglicht eine örtliche Steuerung der Drücke der peripheren Polster 410 und 420. Dadurch verfügt man über ein sehr wirksames Mittel für die Lage- und Auftriebssteuerung des Geräts.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungs-„£>eispiele beschränkt, sondern erstreckt sich auf alle sinngemäßen Abwandlungen. Insbesondere ist die Konstruktion des Tragwerks von dessen Grundrißform unabhängig, wenngleich ein kreisförmiger Grundriß besonders vorteilhaft ist. Ferner ist die Konstruktion des Tragwerks unabhängig" von der Anordnung der Mantel und Luftpolster, wenngleich auch hier die Anordnung nach dem Vollkammerprinzip besondere Vorteile bietet. Schließlich ist zu bemerken, daß die Kombination eines kreisförmigen Tragwerks mit einem· entlang dessen Durchmesser angeordneten, langgestreckten Aufbau unabhängig davon, ob der Auftrieb nach dem Vollkamaerprinzip oder mittels Randdüsen erzeugt wird, besonders vorteilhaft ist. »

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch, in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

- Patentansprüche -

109886/0303

Claims (1)

1. 3699

   Patentan sprüche:

   Bodeneffektgerät oder Schwebefahrzeug mit einem einer Anordnung von Druekluftpolstern in der Schwebe haltbaren Tragwerk, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragwerk (100) einen entlang seinem Umfang verlaufenden Hohlkörper (130), ein einwärts davon angeordnetes Fachwerk (120) sowie ein den Hohlkörper und das Fachwerk überdeckendes Deck (110) aufweist, daß die Luftpolster- . ,.anordnung (400, 410, 420) durch einen am Umfang des Hohlkörpers befestigten, sich entlang dem Umfang erstreckenden äußeren Mantel (310) begrenzt ist und daß die Lüftpolsteranordnung mittels wenigstens eines Gebläses (230) unterhalb des Decks und durch das Fachwerk hindurch mit Druckluft gespeist ist.

   2. . Bodeneffektgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,¹ daß das Tragwerk (100) kreis- · förmige Grundfläche aufweist und daß der entlang dem Umfang verlaufende Hohlkörper ein selbsttragender, gasgefüllter Ringwulst (130) ist, welcher am oberen Teil seiner Außenseite mittels schmiegsamer Verbindungselemente (113) am Rand des Decks (110) und am unteren Teil seiner Innenseite an der Unterseite des Tragwerks befestigt ist.

   3. Bodeneffektgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die .auftriebserzeugenden Polster durch einen ein zentrales Polster (400) umschließenden inneren Mantel (320) und einen zusammen mit diesem ein peripheres Polster (410, 420) umschließenden äußeren Mantel (310) begrenzt sind, wobei letzteres durch eine Anzahl zwischen dem inneren und dem äußeren Mantel angeordneter Trennschürzen in eine Anzahl Einzelpolster unterteilt ist, daß der innere Mantel an einer mit dem Fachwerk (120) starr verbundenen ringförmigen ·

   10988S/0303

   Halterung (521) befestigt ist und daß die Trennschürzen (35O) mit ihren Außenseiten direkt an dem Hohlkörper und mit ihren Innenseiten an der ringförmigen Hai-

   . J. i

   terung befestigt sind»

   4. Bodeneffektgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß es ein mit senkrechter Achse angeordnetes Gebläse (230) und wenigstens eine Vortriebs-Luftschraube (240) aufweist und daß ;für den Antrieb des Gebläses und der Luftschraube(n) eine einzige Turbine (25O) vorgesehen ist.

   5. Bodeneffektgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Deck (110) des Tragwerks (100) wenigstens eine in einem die Turbine (25O) umschließenden Raum mündende Öffnung (600) mit einem daran angebrachten Filter (601) derart gebildet ist, daß der die Turbine umschließende 'Raum von aus dem zentralen _ Luftpolster (400) unterhalb des Decks, abgeleiteter Druckluft durchströmt ist.

   6. Bodeneffektgerät nach wenigstens,einem· der Ansprüche 1 bis 5j dadurch gek ennz ei chnet, daß im Deck (110) des Tragwerks (100) Auslässe (500) gebildet und über den Auslassen Strahlablenkeinrichtungen (5°1) zum Ablenken von von unterhalb des Decks abgeleiteter Druckluft zum Zweck der Rückstoß-Lenkung angeordnet sind.

   7. Bodeneffektgerät nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Tragwerk (100) in der Reihenfolge von vorn nach hinten ein Führerstand. (210), ein Fahrgastraum (220) ein gegenüber der Mitte des Tragwerks etwas nach hinten versetzt mit senkrechter Achse eingebautes Gebläse (23O), ein Paar mit von hinten nach vorn leicht aur-wärts divergierenden Achsen eingebauter Luftschrauben (240) und ein gegebenenfalls einen Auftrieb erzeugender windEchlüpfifcr Qurrtriebakörper (PSQa) angeordnet sind.

   109886/0303

   8o Bodeneffektgerät nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 7 j dadurch gekennzeichnet, daß es eine Brennstoffversorgungsanlage für die·. Spei« sung der Turbine (250) mit wenigstens einer unterhalb des Decks (110) des Tragwerks (100) befestigten Brennstoff= zelle (700) aufweist, daß die Brennstoffzelle über eine an der Turbine angebrachte Druckentnahmeeinrichtung (701) mit Druck gespeist ist und daß von der von der Brennstoffzelle zur Turbine führenden Brennstoffleitung (707) .^■eine in einem oberhalb der Turbine angeordneten Behälter (7ΙΌ für die Brennstoff speisung der Turbine unter Schwerkraftwirkung beim Anlassen mündende Zweigleitung (709) angeführt ist.

   9_o Bodeneffektgerät nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 5 dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Decks (110)» steuerbare Einrichtungen (800) zum Begrenzen oder Ablenken der,Strömung vorhanden sind, mittels welcher der Verlauf und· die Verteilung der vom Schacht (23I) des Gebläses (230) aus unterhalb des Decks radial zum Rand des Tragwerks (100) verlaufenden Strömungen beeinflußbar sind» ·■ '

   10. Bodeneffektgerät nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Übertritt von Luft zwischen dem Wulst (130) und der ringförmigen Halterung (321) mittels einer Anzahl verstellbarer Klappen (901) örtlich beeinflußbar ist»

   11. Bodeneffektgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Klappen

   (901) jeweils mittels eines federelastisohen Gelenkteils

   (902) am Wulst befestigt und durch dieses in Anlage am Wulst (130) belastet sind und daß zwischen dem· Wulst und den Klappen jeweils ein aufblasbarer Körper (903) eingesetzt ist, mittels dessen die Stellung der Klappe steuerbar ist.

   10983S/Q303

   12, Bodeneffektgerät nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im hinteren Teil des Geräts unterhalb des Decks (110) Brennstoffzellen und im vorderen Teil des Geräts ein Wasserball stb ehält er als Gewichtsausgleich ,.für die Brennstoffzellen angeordnet sind, wobei die im Ballastbehälter befindliche · Wassermenge mittels einer Regeleinrichtung in Abhängigkeit vom in den Brennstoffzellen vorhandenen Brennstoffvorrat derart regelbar ist, daß das Gleichgewicht jederzeit aufrechterhalten ist.

   Leerseite