DE371674C - Vorrichtung zum Kuehlen der Gase eines Luftschiffes - Google Patents

Description

Ein Luftschiff ist bekanntlich großen senkrechten Gleichgewichtsstörungen ausgesetzt, welche durch Wechsel der Temperatur der Atmosphäre oder der Ballongase hervorgerufen werden. Bezieht sich die Temperaturschwankung auf die durch den Ballonkörper verdrängte Luft, so ergibt sich daraus für i° C eine Gleichgewichtsstörung von 0,4 Prozent des Gesamtauftriebes, was aus folgender Betrachtung hervorgeht. Bezeichnen wir das spezifische Gewicht der Luft bei den Tempe-' raturen t und ^₁ (wobei J₁ = Iu⁰C) mit γ und Y₁, und das verdrängte Luftvolumen mit V, so drückt sich der Gesamtauftrieb A oder A₁ aus durch A = V · γ und A₁ = V · γ_λ.

Da nun weiter y_x —y 11 +. ——I, so beträgt

ν ²73 J
der Unterschied der Auftriebe A — A₁ = V · y-

— V -γ 11 + —— I = +. A ■—^- co + 0,004.4. ' \ — 273 / 273 — ^

Ein Ausgleich dieser Auftriebsunterschiede ist betriebstechnisch unerläßlich, denn würde ein Auftriebsminus nicht ausgeglichen, - so würde das Luftschiff bis zur Erde durchsinken, was einer Katastrophe gleichzuachten wäre. Im Falle eines Auftriebsplus würde der Ballon wegen des entstehenden Überdruckes platzen. Im ersten Fall· regelt man gewöhnlich mit Ballastabgabe, im zweiten Fall mit Gasabblasem. Die modernen Systeme regeln- ganz oder teilweise auch mit dynamischen Mitteln.

Eine jede solche Gleichgewichtsstörung setzt sich im praktischen Luftsohiffbetrieb aus zwei Reaktionen zusammen, und zwar: Ist die Atmosphäre kälter als das Ballongas, so entsteht so lange ein Auftriebsplus, bis auch ■das Ballongas die Temperatur der Luft angenommen hat, wodurch das Gleichgewicht wieder eintritt, vorausgesetzt, daß es nicht notwendig war, dem großen Auftriebsplus durch Gasabblasen entgegenzuwirken, denn in diesem Fall ist später wieder ein neuerlicher Ausgleich ia Form von Ballastabgabe notwendig. Bei Auftriebsminus erfolgen die Reaktionen im umgekehrten Sinne. Solche Systeme, welche die durch Gleichgewichtsstörung bedingten Gegenwirkungen dynamisch vornehmen, haben nur der ersten Reaktion ausgleichend zu begegnen und bei ausgeglichener Temperatur zwischen Atmosphäre und Ballongas die dynamisch wirkenden Gegenmittel aufzuheben.

Bei Temperaturschwankungen der Atmosphäre setzt mit dem Moment des Auftretens der Temperaturdifferenz zwischen Atmosphäre und Ballongas auch schon der natürliche Ausgleich ein, da das Ballongas, wenn auch langsam, mit der ZeLt die Temperatur der umgebenden Luft annimmt. Zu diesem Fall besteht die Möglichkeit, den natürlichen Ausgleich ganz oder teilweise diurch Anwendung dynamischer Mittel abzuwarten, obgleich diese, wenn sie überhaupt in derartigem Umfange verfügbar sind, nur auf Kosten des Betriebsstoffes¹ umdi der Geschwindigkeit des Luftschiffes anwendbar sind...

B71674

Ganz anders jedoch gestalten sich die Verhältnisse, wenn das Ballongas durch ständig wirkende äußere Einflüsse auf einer anderen Temperatur gehalten wird als die der Atmo-Sphäre. In einem solchen Fall, wie er sich z. B. bei Einwirkung der Sonnenstrahlen ergibt, kommen nur höhere Temperaturen der Ballongase gegenüber der umgebenden Luft in Betracht. Bei Erwärmung des Ballongases ίο durch Sonnenstrahlung erfolgt ein natürlicher -Ausgleich erst bei Sonnenuntergang oder im Wolkenschatten.

Die mit der Sonnentestrahlung· verbundenen senkrechten Gleichgewichtsstörungen des Luftschiffes treten nicht plötzlich auf, sondern die Überhitzung der Gase geht langsam vor sich, das Gas dehnt sich aus, wird beim Prallballon im Maße der Ausdehnung abgeblasen und bedingt bei Wasserstofffüllung einen Fahrthöhenunterschied von 2 bis 3 m für ι ° C, bei Leuchtgas etwa 20 bis 30 m, je nach der Reinheit der Gase. Der Einfluß ist auf Pralluftschiffe augenscheinlich gering, da bei unmerklich gesteigerter Fahrthöhe zwar ein Gasverlust eintritt, der Auftrieb bei langdauernder Strahlung aber auch konstant bleibt. Erfolgt die Landung vor Beendung der Strahlung, so daß ein natürlicher Temperaturausgleich der Gase während der Fahrt fehlt, so ist zwar ein Gasverlust zu verzeichnen, dessen Ausgleich' jedoch durch Ballast nicht erforderlich. Hört die Strahlung aber vor beendeter Fahrt auf, so ist das Gegenäquivalent für das abgeblasene Gas in Form von Ballast zu opfern. Auch im Fall der Sonnenstrahlung ist es möglich, dynamische Mittel zum Ausgleich anzuwenden, da jedoch die Wirkung der Gasüberhitzung sehr lange andauern kann und eine Gegenwirkung von gleicher Dauer erfordert, so ist dadurch ersichtlich, daß in solchem Fall dynamische Ausbalancierung keineswegs rationell ist.

Neben den erwähnten Mitteln ist nun auch

schon vorgeschlagen worden, ein Luftschiff in senkrechter RTchtung durch Abkühlen (oder Erhitzen) der Füllgase zu steuern und zu diesem Zweck oberhalb des Ballons einen Kühler anzuordnen, der durch eine Leitung mit dem oberen und durch eine andere mit dem unteren Teil des Ballonraumes oder eines Gasmantels in Verbindung steht,, so daß das Gas selbsttätig durch den Kühler umläuft.

Nach der vorliegenden Erfindung wird zur Kühlung der Gase vorteilhafter der Luftstrom benutzt, durch den sich das Luftschiff fortbewegt. Zu diesem Zweck werden die Gase, am besten maschinell, in Umlauf versetzt und durch Rohrleitungen gefördert, die als Strahlkörper ausgebildet sind. Diese sind so angeordnet, daß sie dem Luftstrom nur bei Anwendung dieses Verfahrens ausgesetzt werden. Man kann natürlich diese zur Kühlung bestimmte Apparatur auch zur Überhitzung der Ballongase verwenden, wenn man beispielsweise die Abgase der Motoren dazu benutzt. Wenn man auch des weiteren damit den natürlichen Ausgleich der Temperaturen beispielsweise bei plötzlicher Abkühlung der Atmosphäre beschleunigen kann, so bleibt doch der wesentlichste Zweck des Verfahrens die Kühlung der Gase als Schutz gegen Überhitzung durch Strahlung.

Wichtig ist, daß die explosiblen Auftriebsgase während des Kühlvorganges unbeeinträchtigt bleiben, weil jede Auftriebsverschlechterung als Nachteil anzusehen ist und jede direkte Behandlung der explosiblen Gase eine Gefahrenquelle darstellt. Dies ist bei dem Verfahren auch erfüllt, da durch Strahlung nur die Ballonhülle erwärmt wird und diese ihre Temperatur erst durch Leitung mitteilt und es infolgedessen vollkommen ausreicht, die der Ballonhülle zunächst liegende Gasschicht (d. h. die Isolier- oder Ausgleichsgase) zu kühlen. Die Regelbarkeit der Kühlung ist zur Konstanterhaltung der Wirkung erreichbar und vorgesehen.

In der beiliegenden Zeichnung ist beispielsweise eine zur Ausführung der Erfindung geeignete Vorrichtung dargestellt. Unter dem Chassis α sind in den beiden Kielen b die Enden c einer Gasleitung gelagert. Mittels der Stopfbüchsen d ist zwischen den Enden der Gasleitung der Kühlkörper e um die Achse der Stopfbüchsen schwingbar angeordnet und in der Mitte noch durch ein Lager/ unterstützt. Durch eine geeignete, vom Führerstand aus zu bedienende Vorrichtung kann der Kühler in einer beliebigen Lage von senkrecht bis wagerecht festgestellt werden.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zum Kühlen der Gase eines Luftschiffes zur Erhaltung und Herstellung des senkrechten Gleichgewichtes unter Umlauf der Gase, dadurch gekennzeichnet, daß in die Umlaufleitung eingebaute Strahlungskörper (Radiatoren) dem Luftstrom ausgesetzt werden, durch den sich das Schiff fortbewegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Strahlungskörpern, dem Luftstrom entgegengestellte Fläche regelbar ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.