DE29618093U1

DE29618093U1 - Luftschiff

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Publication number: DE29618093U1
Application number: DE29618093U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1996-07-09
Publication date: 1996-12-12
Anticipated expiration: 2006-07-10

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftschiff, bestehend aus einem Luftschiffkörper, der ein Traggerüst, eine Außenhaut, eine innere Kammeraufteilung und an seiner Oberfläche seitlich befestigte Propellertriebwerke aufweist und mit am Heck befestigten Seiten- und Höhenleitwerken sowie mit einer an der Unterseite des Luftschiffkörpers hängenden Gondel versehen ist.

Es sind bereits Luftschiffe bekannt, die einen Luftschiffkörper aufweisen, die durch den aerostatischen Auftrieb einer Traggasfüllung getragen und die durch Propellertriebwerke angetrieben sowie mittels kreuzförmig am Heck angeordneter aerodynamischer Ruderflächen oder Leitwerke gesteuert werden. Der Nachteil bei allen bisher bekannten Luftschiffen ist der, daß die heiße Abluft der Verbrennungsmotoren zum Antrieb der Propellertriebwerke an die Umgebung abgegeben wird, ohne die darin enthaltene Wärmeenergie bzw. diese zur Verbesserung des Auftriebes zu nutzen.

Des weiteren sind verschiedene Bauweisen von Luftschiffen bekannt. Bekannt sind die Starr-Luftschiffe, die ein mit einer Stoffbespannung überzogenes tragendes Innengerüst aus Leichtmetall oder Holz besitzen, zur Wahrung der Form und zur Aufnahme der Traggaszellen und anderer Einrichtungen. Daneben existieren halbstarre Luftschiffe, die einen zusätzlichen Kielträger aufweisen, an dem Motoren- und Fahrgastgondeln angebracht sind, welche sonst aber den unstarren oder prallen Luftschiffen ähnlich sind. Die prallen oder unstarren Luftschiffe haben kein Traggestell. Statt dessen erhalten diese ihre strömungsgünstige Form durch den inneren Überdruck des Füllgases, der durch besondere Luftsäcke (Ballonetts) erzeugt wird, die durch Gebläse unter Druck gehalten werden. Die Luftschiffhülle wird hier aus Ballonstoff hergestellt und ist auf der Innensei-

te mit gummiertem Gewebe versehen. Bei diesem Bautyp sind außer den Gondeln, den Motoren und den Steuerflächen keine festen Bauteile vorhanden.

In neuerer Zeit wurde ein weiterer Bautyp entwickelt, nämlich das Hybrid- oder Rotor-Luftschiff. Bei diesem Bautyp sind schwenkbare Hubschrauber-Rotoren an dem gasgefüllten Tragkörper angeordnet, die sowohl die Vortriebskraft als auch eine zusätzliche Auftriebskraft liefern sollen, wodurch die Tragfähigkeit vergrößert und die Manövrierbarkeit, besonders in vertikaler Richtung, wesentlich verbessert werden kann.

Alle beschriebenen Bautypen weisen Nachteile auf. Zum einen kann der Auftrieb gar nicht oder nur durch Verändern des Druckes des Füllgases beim unstarren Luftschiff gesteuert werden. Auch der neueste Bautyp kann dieses Problem nicht beseitigen, da die schwenkbaren Hubschrauber-Rotoren nur schwer und deshalb ungenau zu handhaben bzw. zu justieren sind, um einen bestmöglichen Auftrieb zu bekommen. Zum anderen weisen die Bautypen keine Trennwände auf, die den Luftschiffkörper in einzelne, separat befüllbare, Kammern aufteilt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Luftschiff der eingangs genannten Art eine Steuerung des Auftriebes zu ermöglichen und die Sicherheit des Luftschiffes zu erhöhen. Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Danach betrifft die Erfindung ein Luftschiff, bestehend aus einem Luftschiffkörper, der an seinem heckseitigen Ende Leitwerke und seitlich befestigte Propellertriebwerke aufweist, derart, daß die Verbrennungsgase der Propellertriebwerke in

den durch Trennwände gekammerten Innenraum des Luftschiffkörpers eingeleitet werden, so daß diese zum Auftrieb des Luftschiffes beitragen können. Zur Steuerung des Auftriebes sind im oberen Bereich des Luftschiffkörpers Steuerventile vorgesehen , die mittels einer Verbindungsleitung mit einer zentralen Steuereinheit verbunden sind.

Dabei ist vorgesehen, daß die heißen Verbrennungsgase der Verbrennungsmotoren der Propellertriebwerke in das Innere des Luftschiffkörpers geleitet werden, der mittels Kammertrennwänden in einzelne Kammern unterteilt ist, die entweder mit Traggas oder mit Heißluft gefüllt sind, wobei ersteres eine das Luftschiff tragende Funktion hat und zweiteres eine Auftriebsfunktion hat. Des weiteren sind im oberen Bereich des Luftschiffkörpers in der Außenhaut der Heißluftkammern Steuerventile angeordnet, die jeweils mittels einer Verbindungsleitung mit der zentralen Steuereinheit verbunden sind. Mittels dieser Anordnung läßt sich der Auftrieb in einfacher Weise steuern; wird durch die geöffneten Steuerventile heiße Luft aus der Heißluftkammer an die Umgebung abgegeben, dann wird der Auftrieb abnehmen und das Luftschiff beginnt zu sinken. Da sich in der Heißluftkammer weniger heiße Luft befindet, ist die Luft nun insgesamt kühler. Werden die Steuerventile geschlossen und gleichzeitig die heißen Verbrennungsgase der Verbrennungsmotoren der Propellertriebwerke in die Heißluftkammer eingeleitet, dann wird die Luft wieder wärmer und damit leichter und das Luftschiff beginnt zu steigen.

Diese Vorgänge werden von einer zentralen Steuereinheit gesteuert, die auf der unteren Seite des Luftschiffkörpers der Propellermotoren montiert ist. Diese Steuereinheit kann entweder manuell von einem Piloten bedient werden oder ist an einen Computer angeschlossen, der dann die Bedienung der

Steuereinrichtung übernimmt. Dieses Verfahren ist im übrigen sehr genau und präzise.

Das Verfahren des Einleitens der heißen Verbrennungsgase der Verbrennungsmotoren der Propellertriebwerke hat den Vorteil, daß die Wärmeenergie der Verbrennungsgase in dem Innenraum des Luftschiffkörpers genutzt wird, die bisher ungenutzt geblieben ist und gleichzeitig wird die Atmosphäre geschützt, da die mit den Verbrennungsgasen entstehenden Schadstoffe nicht in die Atmosphäre, sondern in die Heißluftkammer des Luftschiffkörpers gelangen, wo diese abkühlen und in chemisch inaktivere Stoffe zerfallen können. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die Steuerventile mit entsprechenden Filtereinsätzen auszurüsten, um so zu verhindern, daß diese Schadstoffe in die Atmosphäre gelangen können.

Des weiteren ist vorgesehen, den Luftschiffkörper mittels Kammertrennwänden in einzelne kleine Kammern zu unterteilen. Diese Kammertrennwände werden quer zur Längsachse des Luftschiffes eingebaut und sind fest mit dem Traggerüst des Luftschiffkörpers verbunden. Diese Unterteilung hat zum einen den Zweck, abgeschlossene Kammern zu schaffen, die entweder mit Traggas oder mit Heißluft gefüllt sein können und zum anderen den Zweck, die Sicherheit des Luftschiffkörpers zu erhöhen, denn durch den Einbau der Kammertrennwände entstehen kleine in sich geschlossene Kammern, was von Vorteil ist, weil das Luftschiff noch eine Zeitlang schweben kann, falls eine Kammer defekt werden sollte.

Die Sicherheit und auch die Stabilität des Luftschiffes, speziell die des Luftschiffkörpers, kann durch die Anzahl und die Anordnung der Kammern erhöht werden. In der Regel wird die gleiche Anzahl von Heißluftkammern und Traggaskam-

mern vorgesehen. Es besteht jedoch die Möglichkeit, je nachdem, wofür das Luftschiff verwendet werden soll, entweder mehr Traggaskammern als Heißluftkammern vorzusehen, wenn z.B. Lasten transportiert werden sollen, oder mehr Heißluftkammern als Traggaskammern vorzusehen, um einen optimalen Auftrieb zu bekommen, wenn z.B. das Luftschiff sehr hoch fliegen soll, oder wenn das Luftschiff zu Rundflügen genutzt werden soll, um bestimmte Positionen halten zu können, wegen der Aussicht für die Passagiere. Eine weitere Variante besteht neben der Änderung der Anzahl der Kammern darin, die Anordnung der Kammern zu verändern. So kann man z.B. die Heißluftkammern in der Mitte des Luftschiffkörpers anordnen und die Traggaskammern jeweils zu beiden Seiten der Heißluftkammern bzw. an den Enden des Luftschiffkörpers anordnen oder umgekehrt. In der Regel ist es jedoch sinnvoll, die Heißluftkammern im Wechsel mit den Traggaskammern anzuordnen, da so eine optimale Verteilung der Kammern erreicht wird, die wiederum für einen optimalen Auftrieb und eine optimale Stabilität des Luftschiffes sorgen kann.

Des weiteren ist ein Traggerüst vorgesehen, um die Außenhülle des Luftschiffkörpers zu tragen, um die Kammertrennwände zu befestigen und um die Propellerwerke daran anordnen zu können.In der Regel wird das Traggerüst aus Leichtmetall hergestellt, während die Außenhülle des Luftschiffkörpers entweder aus Stoff oder Ballonstoff besteht, der auch mit Metallfasern durchwebt oder mit Metall bedampft sein kann. Die Kammertrennwände bestehen ebenfalls aus Leichtmetall, wie z.B. Aluminium, nur sollte hier das Leichtmetall mit einem wärmeisolierenden Stoff beschichtet oder bedampft sein, weil sonst sehr viel Wärme bzw. Hitze, die von der Heißluft an das Metall abgegeben wird, verloren gehen kann oder aber durch das Metall in die benachbarten Kammern geleitet werden kann, wo die Wärme unter Umständen einen nega-

tiven Einfluß z.B. auf das Traggas ausüben kann, indem z.B. dessen Eigenschaften verändert werden können.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die zentrale Steuereinheit manuell zu betätigen oder an einen Computer anzuschließen, der die Bedienung der Steuereinheit automatisch durchführt, was zu einer optimalen Einstellung der Steuereinheit führt und damit natürlich auch zu einem optimalen Auftrieb.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von einer Ausführungsform im Zusammenhang mit der Zeichnung erläutert werden,

die einen Längsschnitt durch ein Luftschiff mit teilweiser Einsicht in die innere Verstrebung des Luftschiffkörpers zeigt.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Heißluft-Luftschiff 100 dargestellt, das aus dem Luftschiffkörper 10 besteht, an dessen hinteren Ende (Heck) Leitwerke 12,12a, die in Kreuzform angeordnet sind, befestigt sind. Des weiteren befindet sich am bugseitigen unteren Bereich des Luftschiffkörpers 10 eine Gondel 11 und seitlich jeweils Propellertriebwerke 14. Diese bestehen aus einem Verbrennungsmotor 14a, der einen an einer Achse befestigten Propeller 14b antreibt. Der Verbrennungsmotor 14a ist in der Regel in einer am Luftschiffkörper 10 angebrachten Gondel untergebracht. Der Luftschiffkörper 10 besteht aus einem Traggerüst 21 aus Leichtmetall, in das Kammertrennwände 13 eingebaut sind. Diese Kammertrennwände ermöglichen es, den Luftschiffkörper 10 in Heißluftkammern 18 und in Traggaskammern 19 zu unterteilen. Das Gerüst aus

Leichtmetall ist mit einer Luftschiffhülle 20, aus Stoff oder aus Ballonstoff überzogen. Die heißen Verbrennungsgase der Antriebsmotoren für die Propeller werden über Zuführungsleitungen in die Heißluftkammern 18 eingeleitet, was z.B. auch mit Unterstützung von Pumpen erfolgen kann. Um den Auftrieb des Luftschiffes 100 zu verbessern, sind jeweils im Bereich einer Heißluftkammer 18 im oberen Bereich des Luftschiffkörpers 10 Steuerventile 15 vorgesehen, um heiße Luft aus der Heißluftkammer 18 ablassen zu können. Damit der Heißluftkammer 18 auch wieder heiße Luft zugeführt werden kann, werden die heißen Verbrennungsabgase des Verbrennungsmotors 14a in das Innere des Luftschiffkörpers 10 geleitet, genauer in die Heißluftkammern 18. Um den Auftrieb steuern zu können, sind, wie bereits beschrieben, Steuerventile 15 im oberen Bereich der Heißluftkammer 18 vorgesehen. Diese Steuerventile 15 sind mittels einer Verbindungsleitung 16 mit der zentralen Steuereinheit 17 verbunden, die entweder manuell bedient werden kann oder die an einen Computer oder an ein anderes Datenverarbeitungsgerät angeschlossen werden kann, das dann die Bedienung der Steuereinheit 17 übernimmt, so daß dieses automatisch getätigt wird. Somit wird es möglich, einen optimalen Auftrieb für das Luftschiff zu bekommen, der je nach den vorliegenden Gegebenheiten änderbar bzw. neu einstellbar ist.

Die Traggaskammer 19 ist bevorzugterweise mit Helium- oder Wasserstoff-Gas befüllt, da diese Gase leichter als Luft sind und deshalb den Auftrieb und die Stabilität des Luftschiffes verbessern. Helium-Gas wird dabei bevorzugt, da dieses nicht explosiv ist im Gegensatz zu Wasserstoff-Gas.

Claims

1. Luftschiff, bestehend aus einem Luftschiffkörper (10), der ein Traggerüst (21), eine Außenhaut (20), eine innere Kammeraufteilung und an seiner Oberfläche seitlich befestigte Propellertriebwerke (14) aufweist und mit am Heck befestigten Seiten- und Höhenleitwerken sowie mit einer an der Unterseite des Luftschiffkörpers hängenden Gondel (11) versehen ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Verbrennungsgase der Verbrennungsmotoren (14a) der Propellertriebwerke (14) über Zuführungsleitungen in den Innenraum des Luftschiffkörpers (10) eingeleitet werden und daß zur Auftriebssteuerung im oberen Bereich des Luftschiffkörpers (10) in der Luftschiffhülle (2 0) Steuerventile (17) angeordnet sind.

2. Luftschiff nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Innenraum des Luftschiffkörpers (10) in einzelne Kammern (18,19) unterteilt ist, von denen einige Kammern (19) eine Traggasfüllung und die anderen Kammern (18) von den Verbrennungsmotoren (14a) zugeleitete Verbrennungsgase aufweisen.

3. Luftschiff nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zahl der Heißluftkammern der Zahl der Kammern mit Traggasfüllung entspricht.

4. Luftschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Heißluftkammern (18) im Wechsel mit den Kammern (19) mit Traggasfüllung im Innenraum des Luftschiffkörpers (10) ausgebildet sind.

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5. Luftschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluftkammern (18) im Innenraum des Luftschiff körpers (10) mittig angeordnet sind und daß die Kammern (19) mit Traggasfüllung zu beiden Seiten der Heißluftkammern (18) angeordnet sind.

6. Luftschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile (15) mit einer zentralen Steuereinheit zur Steuerung des Auftriebs des Luftschiffs verbunden sind.

7. Luftschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuereinheit (17) manuell bedienbar ist.

8. Luftschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn &zgr; e i chnet, daß die zentrale Steuereinheit (17) an einen Computer angeschlossen ist.

9. Luftschiff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile (15) im Bereich der Heißluftkammern (18) angeordnet sind und mit Schadstoffe absorbierenden Filtervorrichtungen versehen sind.