DE2814309A1

DE2814309A1 - Toroidal dirigible airship with gas inflation - has solar cell power for electrically driven horizontal control propellers, and gas liquefaction plant for varying gas vol.

Info

Publication number: DE2814309A1
Application number: DE19782814309
Authority: DE
Inventors: Hans-Werner Schmitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-04-03
Filing date: 1978-04-03
Publication date: 1979-10-04

Abstract

The toroidal dirigible airship has a hull of synthetic material such as polyethylene, kept in shape by ballonets inside it. Suspended underneath this are electric motors driving propellers, which may be moved through 360 deg., for horizontal control and vertical control is achieved by varying the degree of inflation. Surplus gas is liquefied and stored. Electrical energy is obtd. through solar cells on the upper surface of the hull and stored in batteries. Control and other equipment is installed in compartments low down in the hull. The load is carried, under the centre of the ring, from radial straps bonded to the hull; possibly of fibre reinforced plastics.

Description

Beschreibung: Das lenkbare Kreisring(Torus)-Ballon-Luftschiff als Träger von Lasten.Description: The steerable circular ring (torus) balloon airship as Carrier of loads.

Insbesondere als: 10 Träger von Frühwarn- und Befehlsplattformen; 2. Träger von Luftabwehrbasen; 3. Träger von Flugzeugen; 4o beweglicher Träger von Atmosphärenforschungsgeräten; 5. Träger von Stratosphären-Sonnenkraftwerken; 6, wiederverwendbare Startrampe und Aufstiegsteil ffir Raumtraneporter und Raketen; 7. Erprobungsstand in großen Höhen für z.B. Raketentriebwerke; So Rettugskran für havarierte Schiffe, Bohrinseln uswe; 9. Transporter von z.B. großen und schweren Stückgütern; 10.Passagier-Luftschiff; ii0Aufstiegs- und Abstiegsteil eines Ganzheit-Raumschiffes mit z.B. Elektrostatischen- und/oder Magnetofluiddynamischentriebwerken Z.Z. müssen zOBo Raketen von Startrampen am Boden gestartet werden, das bedeutet, daß in den ersten Sekunden nach dem Start die Treibgase durch Refektion nicht voll zur Geltung kommen. Danach muß die Rakete die dichten unteren luftschichten durchqueren0 Beides hat einen hohen Verbrauch von Treibstoffen und eine erhebliche Belastung der Umwelt zur Folge.In particular as: 10 carriers of early warning and command platforms; 2. Carriers of air defense bases; 3. Aircraft carriers; 4o movable carrier from Atmospheric research equipment; 5. Carriers of stratospheric solar power plants; 6, reusable launch pad and ascent for space porters and missiles; 7. Test stand at great heights for e.g. rocket engines; So rescue crane for wrecked ships, oil rigs, etc .; 9. Transporters of e.g. large and heavy vehicles General cargo; 10. Passenger Airship; ii0 Ascent and descent part of a wholeness spaceship with e.g. electrostatic and / or magnetic fluid dynamic engines Z.Z. have to zOBo missiles are launched from launch pads on the ground, which means that in the the propellant gases do not fully come into their own due to refection in the first few seconds after the start come. Then the rocket has to cross the dense lower layers of air. Both has a high consumption of fuel and a significant impact on the environment result.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die vorhandene Sonnenenergie und die Auftriebsmöglichkeiten durch Gase die leichter sind als Luft zur Beförderung von Lasten zu nutzen und dadurch eine Entlastung der Umwelt, sowie eine Einsparung von Treibstoffen zu erreichen, Die Aufgabe wird dadurch gelöst, in dem das Torus-Ballon-Luftschiff ein genirgend großes Volumen hat, um 1.Solarzellen und deren Zuleitungen zu den/der 2.Energiewandlungsanlage(n), sowie die 3 .Energiespeicheranlage, die 4.Horizontalsteuerung, die 50Vertikalsteuerung -Aufttieg erfolgt durch den freien Auftrieb-, Abstieg erfolgt durch Umwandlung des Traggases in einer verflüssigungsanlage, sowie 6.Steuerungs- und Lageregelungsanlagen, Nachrichten- und Navigationssysteme, Unterkünfte, Materiallager; 7.Tragegurte für die Nutzlast (nicht immer nötig-Passagierlufts.-), S0die Nutzlast 9.die Ballonhülle durch den freien Auftrieb zu tragen.The invention is based on the object of the available solar energy and the buoyancy possibilities through gases that are easier to use than air to transport loads and thereby relieve the environment and save fuel. The object is achieved in which the torus -Balloon airship has a volume that is nowhere big enough to move the 1st solar cells and their supply lines to the 2nd energy conversion system (s), as well as the 3rd energy storage system, the 4th horizontal control, the vertical control Descent takes place by converting the lifting gas in a liquefaction plant, as well as 6th control and position regulation systems, communication and navigation systems, accommodation, material storage; 7. Carrying straps for the payload (not always necessary-passenger air.), S0 the payload 9. to carry the balloon envelope through the free buoyancy.

Die hierbei verwendete Form eines Kreisringes(Torus) hat gegenüber dem herkömmlichen Luftschiff und dem Ballon Vorteiler Dem Luftschiff herkömmlicher Art insofern, als daß ein Torus mit einem Kreiskörper-#- von z.B. loo m und gleichem Volumen einen geringere Oberfläche hat, wie ein Buftschiff mit einem / von loo m0 Außerdem ist ein Luftschiff für Raketenstarts ungeeignet. Bei der Verwendung eines Torus kann man die Rakete im Körpermittelpunkt aufhängen und von dort aus ohne Gefahr für die Ballonhülle starten da der Torus so konstruiert werden kann, daß die Hülle möglichst weit vom Körpermittelpunkt entfernt ist, Gegenüber einme Ballon besteht die Möglichkeit einer guten horizontalen Lenkbarkeit und die wesentlich bessere Eignung für Raketenstarts.The form of a circular ring (torus) used here has opposite the conventional airship and the balloon prescaler More conventional than the airship Kind insofar as that a torus with a circular body - # - of e.g. loo m and the like Volume has a smaller surface area, like a buffalo with a / of loo m0 In addition, an airship is unsuitable for rocket launches. When using a Torus you can hang the rocket in the center of the body and from there without danger for the balloon envelope because the torus can be constructed to accommodate the envelope is as far away from the center of the body as possible, there is a balloon opposite the possibility of a good horizontal steerability and the much better one Suitability for rocket launches.

Ausfahrunsbeispiel: Der Torus mißt zOBo ioo m Kreisring-#-und 400 m Gesamtkörper-#-Volumen -Formel- 2 phi2 r2 R = 1497894 Mill.Example: The torus measures zOBo 100 m circular ring - # - and 400 m total body - # - volume - formula 2 phi2 r2 R = 1497894 Mill.

Oberfläche-Formel- 4 phi2 r R48o o95916 Mill. m2 Bei zOB jO % iger Traggasfüllung bedeutet dies einen Gesamtauftrieb von# ca0 1400 t bis ca. 1500 t was einer Nutzlast von 250 t bis 300 t entspricht mit der eine Höhe von ca. 16 km ü.M. erreicht werden kann0 Eine Europa II-Rakete wiegt ca, 105 t.Surface formula- 4 phi2 r R48o o95916 million m2 at zOB jO% iger This means a total buoyancy of approx. 1400 t to approx. 1500 t which corresponds to a payload of 250 t to 300 t with a height of approx. 16 km above sea level can be achieved0 A Europa II rocket weighs around 105 t.

Die Sonnenzellen sind auf der oberen Hälfte des Torus angebracht0 Ihre Anzahl ergibt sich aus der benötigten Menge elektrO Energie, Die Horizontalsteuerung bestehend z.B. aus um 360° drehbaren Motoren-(elektrisch) mit Verstellpropeller-Zug/Druck-(Hubschraubers)teuerung) die sich am untersten Punkt der Hülle befinden0 In diesen Gondeln befinden sich die Landestützen. Die Außenhülle bestehend aus z.B.The solar cells are placed on the upper half of the torus0 Their number results from the required amount of electrical energy, the horizontal control consisting e.g. of a 360 ° rotatable motor (electric) with controllable pitch propeller pull / push (helicopter) control) which are located at the lowest point of the shell 0 In these gondolas are the landing supports. The outer shell consisting of e.g.

Polyäthylen kann außerdem zur besseren Wärmebeständigkeit mit z.B.Polyethylene can also be used with e.g.

Aluminium beschichtet sein. In einem abgeschlossenen unteren Segment des Torus befinden sich die verschiedenen Anlagen, Die mit der Hülle verbundenen -eingewebt- Tragegurte halten die Nutzlast im Mittelpunkt des Gesamtkörperse Sie können aus faserverstärkten Kunststoffen bestehend Der Start kann bei sonnigem Wetter mit leeren Speichern durchgeführt werden0 Durch Ballonette wird die äußere Form der Hülle aufrecht erhalten, um einen gleichmäßigen Auftrieb zu gewährleisten. Die Ballonette können sowohl mit Heliumgas als auch, zur Erhöhung des Auftriebs und durch Verwendung eines zweiten innerhalb des ersten Hallonette, mit Wasserstoffgas gefüllt werden0 Durch den freien Auftrieb wird das Torus-Ballon-Luftschiff in die Höhe gehoben. Die Steuerungsanlagen und die Rakete werden durch die Speicheranlagen(Nickel-Kadmium-Batterien) bzwO dierekt von den Solarzellen aus über die Energie wandlungsanlage mit Elektrizität versorgt0 Die Motoren gewährleisten,das der Kurs eingehalten wird, Das Torus-Luftschiff befindet sich zeBç in t6 km Höhe in der Schwebe. Der Raketenstart erfolgt. Durch die nun entstehende Gewichtsverminderung entsteht weiterer Auftrieb Der Druck innerhalb der Ballonette nimmt zu. Durch Überdruckventile und mit Hilfe von Vakuumpumpen wird das Gas in die Verflüssigungsanlage geschafft dort verflüssigt und bis zur erneuten Verwendung gelagerte Die Rakete löst sich von ihrem Startgertist und entfernt sich vom Torus-Ballon-Luftschiff. Im T-B-L wird nun solange Traggas verflüssigt bis eine mäßige Sinkgeschwindigkeit erreicht wird. Die Motoren bringen das Torus-Ballon-Luftschiff zum Startplatz zurück.Be coated with aluminum. In a closed lower segment The torus is home to the various attachments connected to the envelope -woven- risers hold the payload at the center of the whole body They can be made of fiber-reinforced plastics. The start can be in sunny weather Weather can be carried out with empty stores0 By ballonets the outer Maintain the shape of the envelope to ensure even buoyancy. The balloonets can use helium gas as well, to increase buoyancy and by using a second inside the first Hallonette, with hydrogen gas 0 Due to the free buoyancy, the torus balloon airship is in the Elevated. The control systems and the rocket are powered by the storage systems (nickel-cadmium batteries) or directly from the solar cells via the energy conversion system with electricity supplied0 The engines ensure that the course is adhered to, The Torus airship ZeBç is suspended at an altitude of t6 km. The rocket launch takes place. By the now resulting weight reduction creates further buoyancy The pressure within the ballonette increases. By means of pressure relief valves and with the help of vacuum pumps the gas is made into the liquefaction plant there and liquefied up to the renewed Use stored The missile releases from its launcher and moves away from the torus balloon airship. Carrying gas is now liquefied in the T-B-L until one moderate rate of descent is achieved. The engines bring the torus balloon airship back to the launch site.

Claims

Claim: The weaving of balloons / airships, in particular the use of a door body, in connection with solar cells and energy converters, as well as with engines, gas liquefaction plants and energy storage systems, as carriers of Loads,