DE60210364T2

DE60210364T2 - Verfahren zur Herstellung eines Hochdruckspeichers insbesondere für ein Raumfahrzeug und nach dem Verfahren hergestellter Hochdruckspeicher

Info

Publication number: DE60210364T2
Application number: DE60210364T
Authority: DE
Inventors: Jack Gauthier
Original assignee: EADS Space Transportation SA
Current assignee: EADS Space Transportation SA
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2022-05-18
Also published as: EP1258669B1; FR2824892A1; JP2003080609A; DE60210364D1; US20020175168A1; EP1258669A1; FR2824892B1; US20060065663A1; US6962672B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Hochdruck-Gasbehälter, die in Raumflugkörpern, Trägerraketen, Satelliten, Sonden usw. verwendet werden.
Trägerraketen verfügen über Behälter, die Produkte enthalten, die mit Druck beaufschlagt oder entlastet werden können, wie etwa Kraftstoffe des Typs Ergole. Dazu werden Hochdruck-Gasbehälter verwendet, die das Ausführen dieser Druckbeaufschlagung oder Druckentlastung ermöglichen. Dies erspart mechanische Systeme, wobei solche Anordnungen sehr schnelle und sehr genaue Aktionen ermöglichen und Steuermittel benötigen, die auf Elektroventilen basieren, was wenig Energie verbraucht und eine minimale zusätzliche Masse ergibt.
Das unter Druck gehaltene Trägergas muss bestimmten Erwägungen wie etwa der Leichtheit und des Fehlens von Brandgefahr entsprechen. Aus diesem Grund wird, vor allem wegen des Fehlens von Explosions- oder Feuergefahren im Vergleich zu Wasserstoff, vorteilhafterweise Helium gewählt.
Dennoch kommen bei bestimmten Anwendungen Stickstoff, Sauerstoff oder Edelgase wie Neon und Xenon in Betracht.
Diese Behälter besitzen sphärische, zylindrisch-sphärische, zylindrisch-elliptische oder torische Formen.
Eine weitere Bedeutung dieser Hochdruckbehälter liegt darin, dass sie mit Hilfe von Sensoren das Bestimmen des Volumens des in dem Behälter enthaltenen Hauptprodukts, beispielsweise die Menge an Ergol im Fall von Treibstoff, ermöglichen.
Tatsächlich wird bei diesen Behältern ein Teil ihres Inhalts beispielsweise beim Starten verbraucht, worauf der verbleibende Teil zu anderen Manövern und zur Versorgung weiterer Motoren dient. Außerdem ist es sehr sinnvoll, die verbleibende Menge und somit die Restlebensdauer zu bestimmen, und zwar einfach anhand von Messungen der Temperatur und des Drucks.
Die französische Patentanmeldung FR-A-2 730 831 beschreibt eine solche Funktionalität im allgemeinen Rahmen einer Druckbeaufschlagungsvorrichtung eines Antriebsuntersystems eines geostationären Satelliten.
Die Herstellung von Behältern, die diesen Anforderungen genügen, ist nicht einfach, wobei die Behälter gegenwärtig vollständig metallisch oder aus Verbundwerkstoffen sind und eine als Kern dienende innere Haut aus Metall und eine äußere, mit Harz imprägnierte Faserfilamentbewicklung aufweisen.
Der Vorteil der letzten Ausführungsform ist ein Gewinn an Masse bei gleichen mechanischen Leistungen.
Ein Beispiel ist in dem Patent US-A-5 822 838 gegeben, das ein Verfahren zum Herstellen von Behältern aus Titanlegierung, die eine Graphit/Epoxidharz-Verbundhülle aufweisen, beschreibt.
Im Fall dieser Verbundbehälter ist die innere Haut aus Metall und gewährleistet mehrere Funktionalitäten.
Sie bildet eine Hülle, die für Gase und insbesondere für Helium, von dem bekannt ist, dass die Moleküle einen sehr kleinen Durchmesser besitzen und dass sie die meisten Werkstoffe mit hohen Leckraten übertreffen, undurchlässig ist. Nur bestimmte Metalllegierungen können einem so großen Diffusionsvermögen begegnen.
Die innere Haut dient außerdem als Kern für die Bewicklung und nimmt bei diesen Vorgängen der Ablagerung von Fasern und der Polymerisation der Harze die mechanischen Spannungen auf.
Die innere Haut wird außerdem als Verankerungspunkt für die Befestigungen des fertigen Behälters verwendet, um die Montage an der Struktur der Trägerrakete sicherzustellen.
Andererseits weisen solche Behälter zahlreiche Nachteile auf, da die Herstellung sehr heikel ist.
Tatsächlich besteht das Herstellungsverfahren ausgehend von einem Rohling mit starker Dicke, der geschmiedet ist, darin, diesen in der Masse zu bearbeiten, um die Dicke zu reduzieren, was zu sehr langen Bearbeitungsdauern und zu einem großen Verbrauch an wertvollem Material führt, von dem sich ein sehr großer Teil in Form von Bearbeitungsabfällen wieder findet.
Die Teile werden anschließend durch eine äquatoriale Schweißnaht durch Elektronenbeschuss zusammengefügt. Eine solche äquatoriale Schweißnaht durch Elektronenbeschuss ist schwierig und teuer.
Außerdem macht ein metallisches Gerippe dieses Typs ungefähr die Hälfte der Kosten des fertigen Behälters aus.
Auf der anderen Seite ist das Wechseln des Werkstoffs nicht einfach. Wenn unter den anderen Metallen oder Metalllegierungen gesucht wird, wird auf ein Herstellungsverfahren getroffen, das komplex bleibt, weil es zumindest bei großen Behältern in der Größenordnung von einem Meter im Durchmesser wenig Alternativen zum Schmieden und einer Bearbeitung in der Masse gibt. Zudem können sich Probleme der Kompatibilität mit den Gasen stellen, was dazu geführt hat, dass die Hersteller Titan als Werkstoff wählen, obwohl es sehr teuer ist.
Eine Alternative wäre das Zurückgreifen auf Kunststoffe, von denen bekannt ist, dass die Verarbeitungsverfahren viel geringere Selbstkosten besitzen. Andererseits sind Kunststoffe dafür bekannt, dass sie für Gase mit einem großen Diffusionsvermögen wie etwa Helium durchlässig sind und die Verlustraten vor allem bei einem langfristigen Betrieb wie etwa bei den Satelliten, deren Lebensdauer etwa im Bereich von 10 bis 15 Jahren oder gar darüber hinaus liegt, ein Hindernis darstellen. Tatsächlich nimmt in diesem Fall nicht nur der Druck stark ab, sondern kann das Entweichen von Gas die Umgebung des Satelliten und insbesondere die an Bord befindlichen Geräte stören.
Das Dokument EP-0 465 252 beschreibt einen Behälter, der eine erste Haut aus einem Polymer aufweist, die in bestimmten Fällen allein die Dichtheit sicherstellt. Jedoch erlaubt der so erhaltene Behälter keine Lagerung von Gas mit einem großen Diffusionsvermögen wie etwa Helium bei einer für eine langfristige Lagerung annehmbaren Verlustrate.
Im Übrigen beschreiben die Dokumente EP-0 555 951 und WO 00/57102 ebenfalls Behälter, die aus einer nicht metallischen inneren Haut und einer äußeren, aus einem Verbundwerkstoff gewickelten Verkleidung gebildet sind.
Gemäß der Erfindung und trotz der Vorurteile, die durch die angewandten technischen Lösungen hervorgerufen werden, wird bei der Herstellung der inneren Haut eines Behälters auf Kunststoffe und auf eine Verarbeitung in der Weise, dass eine Leckrate erhalten werden kann, die mit den Anwendungen wie etwa jenen der langfristigen Satelliten oder Sonden vereinbar sind, zurückgegriffen.
Dazu hat die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Hochdruck-Gasbehälters, insbesondere für Helium, zum Gegenstand, der wenigstens eine Befüllungs- und Entleerungsöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:

– Herstellen einer inneren Haut durch Strangpressen/Blasformen aus einem Kunststoff, der aus Polyethylenen und kristallisierten Polyamiden gewählt ist, derart, dass an den beiden Polen Zonen mit geringerer Dicke und zwischen den beiden Polen eine Zone mit größerer Dicke, die eine Verstärkung bildet, erhalten werden,
– Anordnen eines metallischen Einsatzes, der einen Teil der Zonen mit geringerer Dicke abdecken kann,
– Bewickeln mit einer Harz-Faserverstärkung und
– Polymerisieren.

Vorzugsweise wird für die Herstellung durch Strangpressen/Blasformen eine Gießform verwendet, deren Verbindungsebene dem Äquator des Behälters entspricht, derart, dass zwei Überdicken erhalten werden, die zwischen den beiden Polen Verstärkungen bilden.
Vorteilhafterweise wird ein Harz mit einem großen Dehnungskoeffizienten, der vorzugsweise größer als 8 % ist, verwendet.
Die Polymerisation wird durch einen langsamen Temperaturanstieg während mehrerer Stunden bis zu einem Wert im Bereich von 80°C bis 120°C und eine ebenfalls langsame Abkühlung bewerkstelligt.
Gemäß der Erfindung wird ein Leckverlust für Helium geringer als 5·10^–9 N·m³/s oder eine mittlere Permeabilität von 1,16·10^–3 N·m²/Bar·s erhalten, dank:

– der Beherrschung des Minimalwertes der Dicke der inneren Haut,
– der Verfügung über Zonen mit geringer Dicke auf Höhe der Pole des Behälters, die mit metallischen Einsätzen abgedeckt sind,
– der Bildung der Verstärkungsstruktur, die ausgehend von einem homogenen Verbundwerkstoff erhalten wird, zu einer großen Dicke gewickelt ist und ein Harz mit einer starker Dehnung verwendet, und
– dem Verfahren der Polymerisation des Verbundwerkstoffs, das ein Verringern der inneren Porositäten der Verstärkungsstruktur ermöglicht.

Das Verfahren zum Herstellen eines Hochdruck-Behälters wie jenes einer Trägerrakete wird nun gemäß einer bestimmten, nicht einschränkenden Ausführungsform genau beschrieben, und zwar in Gegenüberstellung mit der beigefügten Zeichnung, worin:
1 eine Schnittansicht der inneren Haut bei ihrer Formgebung unter Anwendung einer Strangpress-/Blasformtechnik ist,
2 eine Schnittansicht der inneren Haut gemäß der durch die Linie II-II in 1 dargestellten Äquatorialebene ist, und
3 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Behälters ist.
In 3 ist ein erfindungsgemäßer Behälter 1 gezeigt, der eine innere Haut 2, die mit einer verstärkenden Bewicklung 3 bedeckt ist, sowie eine Entleerungs- und Befüllungsöffnung 4 aufweist.
Das Verfahren besteht darin, einen Behälter mit einer inneren Haut aus Kunststoff herzustellen, der eine Masse, die gleich jener eines Behälters mit einer metallischen inneren Haut ist, und eine annehmbare Leckrate kleiner als 5·10^–9 N·m³/s oder eine mittlere Permeabilität von 1,16·10^–3 N·m²/Bar·s aufweist.
Das Verfahren verwendet somit Kunststoffe, die dem Durchgang von Gasmolekülen und insbesondere von Helium mit einem sehr großen Diffusionsvermögen ein Minimum an günstigen Stellen anbieten.
Außerdem besteht das Verfahren darin, kristallisiertes Polyethylen oder Polyamid zu wählen, die die erwarteten Resultate ergeben.
Als handelsübliches Produkt kann das halbkristallisierte Polyamid PA6 des Typs EMS Grillon R50HNZ zitiert werden.
Ein solches Produkt weist die folgenden Eigenschaften auf:

– Dichte im Bereich zwischen 1,13 und 1,15,
– Elastizitätsmodul im Bereich zwischen 1 und 2 GPa,
– Bruchdehnung bei Zug: 25 bis 35 % bei 40°C 50 bis 300 % bei 23°C,
– Bruchspannung bei Zug: 100 MPa bei 40°C 55 bis 70 MPa bei 23°C,
– Schmelztemperatur: 220°C

Um die innere Haut 2 herzustellen, ist das Formgebungsverfahren vom Typ Strangpressen/Blasformen.
Zuerst wird ein Zylinder mit einer an das herzustellende Produkt angepassten Dicke hergestellt. Dieser Zylinder wird anschließend durch Blasformen gegen die Wände einer Gießform gedrückt.
Gemäß der Erfindung besteht die Gießform aus zwei Teilen 5.1 und 5.2, wobei die Verbindungsebene dem Äquator des Behälters entspricht und die auf Höhe eines der Pole des Behälters vorgesehene Entleerungs- und Befüllungsöffnung 4 auf Höhe eines der beiden Teile vorgesehen ist.
Aufgrund dieses Übergangs von einem Zylinder zu einer Kugel wird an jedem Punkt der Kugel eine minimale Dicke, die entsprechend einem mittleren Ziel von 5 mm korrekt beherrscht wird, erhalten.
Da die Leckrate im Wesentlichen von der Dicke der inneren Haut abhängt, erlaubt somit das Beherrschen dieser Dicke das Steuern der Leckrate.
Wie in den 1 und 2 zu erkennen ist, sind die geringsten Dicken vor allem auf Höhe der Pole angeordnet, die teilweise mit vollkommen dichten Metallelementen abgedeckt sind, wie weiter unten erläutert wird.
Die Tatsache des Anordnens der Zonen mit geringer Dicke in vernünftiger Weise, insbesondere auf Höhe der Pole, erlaubt somit ein noch besseres Steuern der Leckrate und das Reduzieren der Flächenausdehnung der Zonen mit geringer Dicke.
Außerdem weisen gemäß dieser Ausführungsform wenigstens zwei Meridiane eine größere Dicke als der Rest der inneren Haut auf und bilden die zwei Verstärkungen 6.1 und 6.2, was insbesondere in der Bewicklungsphase zu einer Verbesserung der Steifigkeit der inneren Haut aus Kunststoff beiträgt, wie weiter unten erläutert wird.
Vor der Bewicklungsphase werden auf Höhe der Pole des Behälters metallische Einsätze 7.1 und 7.2 angeordnet, die für die Bewicklung erforderlich sind, insbesondere nach der Empfehlung des Patents FR-2 744 517.
Vorteilhafterweise wird die Außenfläche der inneren Haut 2 von Fett befreit und mit einer Klebeschicht überzogen. Diese Klebeschicht trägt dazu bei, die Leckrate zu senken, indem die Haftung der verstärkenden Bewicklung 3 an der inneren Haut 2 verbessert wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Bewicklung mit einer Kohlenstofffaser, beispielsweise vom Typ T 800, die von TORAY^® erhältlich ist, aus 12000 nicht verdrillten Filamenten verwirklicht.
Diese Faser ist im Voraus bei einem Anteil von etwa 30 % mit einem Harz, das eine Dehnung von vorzugsweise über 8 % besitzt, wie etwa dem Harz B14M15 von EADS^® vorimprägniert worden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Fasern paarweise vorimprägniert, wobei die Fasern, die 24000 Filamente enthalten, in Gruppen zu 6 angeordnet werden.
Im Gegensatz zu der Verstärkungsstruktur im Stand der Technik, die porös ist und keine Abdichtungsfunktion besitzt, trägt die Verstärkungsstruktur der Erfindung wegen der verwendeten Werkstoffe, insbesondere des Harzes mit einem großen Dehnungskoeffizienten, dazu bei, die Dichtheit des Behälters zu verbessern.
Die Bewicklung erfolgt mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von 1 m/s, wobei jede Lage eine Dicke in der Größenordnung von 0,6 mm besitzt. Vorteilhafterweise ist die Bewicklung vom ebenen Typ mit nebeneinander liegenden Fasern, wobei der Zug maximal 4 daN pro Faserbüschel beträgt, um eine Größenordnung anzusetzen.
Es können weitere Werkstoffe wie etwa jene auf Grundlage von Aramidfa sern, die unter Bezeichnung "Kevlar" vertrieben werden, oder auf Grundlage von Glasfasern, die unter der Bezeichnung "Vetrotex" vertrieben werden, verwendet werden.
Um die Matrix zu bilden, können andere Typen von Harzen verwendet werden, die einen hinreichenden Dehnungskoeffizienten von über 8 %, vorzugsweise von über 11 % und vorteilhafterweise in der Größenordnung von 14 % oder darüber besitzen, verwendet werden.
Die Polymerisation wird durch einen langsamen Temperaturanstieg während mehrerer Stunden bis zu einem Wert im Bereich von 80°C bis 120°C und eine ebenfalls langsame Abkühlung bewerkstelligt.
Während der Bewicklung wird die innere Haut 2 mit einem Innendruck beaufschlagt, derart, dass ein relativer Druck in der Größenordnung von 1 bis 2 Bar erzielt wird, um die Verformungen, die durch die Bewicklung erzeugt werden können, zu begrenzen. Im Übrigen führen die durch die Bewicklung erzeugten Zugkräfte dank des Vorhandenseins der Verstärkungen 6.1 und 6.2, die Verstärkungen zwischen den Einsätzen 7.1 und 7.2 bilden, zu keinen Verformungen.
Anschließend wird der so erhaltene Behälter mit den Leitungen und weiteren gesteuerten Ventilen versehen, die für das Anschließen eines solchen Behälters erforderlich sind.
Somit wird gemäß der Erfindung die Dichtheit des Behälters 1 erreicht, dank:

Um ein konkretes Beispiel anzugeben, können die Merkmale eines solchen Behälters angeführt werden.
Bei der Trägerrakete Ariane 5 sind mehrere Behälter vorgesehen.
Diese Behälter besitzen eine sphärische Form, wobei sie gemäß einem bekannten Beispiel einen Innendurchmesser von 800 bis 900 mm und ein Volumen von 300 Liter bei einem Innendruck von 400 Bar aufweisen. Der annehmbare Druckverlust beträgt 0,1 Bar in 48 Stunden. Ferner sei angemerkt, dass im Fall einer Trägerrakete solche Gasverluste im Vergleich etwa zu jenen während des Zündens unbedeutend sind und keine Gefahr, die Umgebung der Trägerrakete wie im Fall von Satelliten zu verschmutzen, darstellen.
Für eine innere Haut, die den oben angeführten Abmessungen entspricht und die mit ihrer Befestigungen ausgestattet ist, werden somit die folgenden Parameter erhalten:

– eine Masse von etwa 12 kg anstatt von 18 kg für eine innere Haut aus Titanlegierung im Fall eines Behälters von 81 kg,
– eine Dicke der inneren Haut von wenigstens 5 mm an jeder Stelle der inneren Haut,
– eine Dicke der Bewicklung von 16 mm,
– einen Gasverlust kleiner als 5·10^–9 N·m³/s,
– eine Bruchfestigkeit gegenüber einem Druck von über 800 Bar.

Solche Behälter können auch mit Gasen verwendet werden, die weniger diffusiv als Helium sind, wobei die Verlustrate dann erst recht gering ist.
Solche Behälter können auch für Hydraulikfluide wie in den Düsenaktivierungsgruppen der Feststoff-Beschleunigungsstufen in Trägerraketen wie etwa der Ariane 5 verwendet werden. Gegenwärtig sind solche Behälter mit einer inneren Haut aus Stahl mit einer Bewicklung aus Verbundwerkstoff hergestellt.
Beispielhalber hat ein für einen geostationären Satelliten mit einem Volumen von 90 Liter und einem Durchmesser von 43 cm vorgesehener Behälter, der 18 kg wiegt, eine innere Haut von 4 mm Dicke, einen Betriebsdruck von 300 Bar, einen Berstdruck von 450 Bar und eine Leckrate von 5·10^–9 N·m³/s bei dem Betriebsdruck.
Die gemäß der Erfindung erhaltenen Behälter sind insbesondere für den Raumfahrtbereich vorgesehen und weisen einen Arbeitsdruck von mehr als der Hälfte des Berstdrucks auf, was einem Sicherheitskoeffizienten kleiner oder gleich 2 entspricht.
Um diese Behälter zu dimensionieren, wird in einem ersten Schritt ein Behälter mit einer inneren Haut aus Titan, die die Belastungen aushalten kann, insbesondere die Dicke der Titanhaut, dimensioniert. Bei Kenntnis des Verhältnisses zwischen der volumenbezogenen Masse von Titan und jener des verwendeten Kunststoffs kann die Dicke der inneren Haut aus Kunststoff so bestimmt werden, dass ein Behälter mit im Wesentlichen der gleichen Masse erhalten wird.
Um die Leckrate zu messen, wird der mit Hilfe eines Gases mit Druck beaufschlagte Behälter in ein Vakuumgehäuse gebracht. Zwischen einer Vakuumpumpe und dem Gehäuse ermöglicht ein Massenspektrometer das ständige Messen der Menge an Gas, insbesondere an Helium, das hindurchgeht und aus dem Behälter ausströmt.
Die bei dem Arbeitsdruck gemessene Leckrate ist in der Größenordnung von 5·10^–9 N·m³/s, was einer flächenbezogenen Permeabilität in der Größenordnung von 5,8·10^–12 N·m/Bar·s oder einer mittleren Permeabilität in der Größenordnung von 1,16·10^–13 N·m²/Bar·s entspricht.
Schließlich kann der Behälter in einer Variante mehrere Befüllungs- und Entleerungsöffnungen aufweisen, die auf Höhe der Pole des Behälters, die Zonen der inneren Haut mit geringerer Dicke entsprechen, angeordnet sind.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Hochdruck-Gasbehälters, insbesondere für Helium, der wenigstens eine Befüllungs- und Entleerungsöffnung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: – Herstellen einer inneren Haut (2) durch Strangpressen/Blasformen aus einem Kunststoff, der aus Polyethylenen und kristallisierten Polyamiden gewählt ist, derart, dass an den beiden Polen Zonen mit geringerer Dicke und zwischen den beiden Polen eine Zone mit größerer Dicke, die eine Verstärkung (6.1, 6.2) bildet, erhalten werden, – Anordnen eines metallischen Einsatzes (7.1, 7.2), der einen Teil der Zonen mit geringerer Dicke abdecken kann, – Bewickeln mit einer Harz-Faserverstärkung (3) und – Polymerisieren.
Verfahren zum Herstellen eines sphärischen Behälters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangpress-/Blasformvorgänge darin bestehen, zunächst einen Zylinder mit einer Dicke, die an den zu erhaltenden Behälter angepasst ist, zu verwirklichen und dann den Zylinder in einer sphärischen Gießform (5.1, 5.2) anzuordnen, deren Verbindungsebene dem Äquator des Behälters entspricht, derart, dass zwischen den beiden Polen die Zone mit größerer Dicke (6.1, 6.2) erhalten wird.
Verfahren zum Herstellen eines Behälters nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche der inneren Haut (2) vor dem Bewickeln mit der Verstärkung (3) mit einer Klebeschicht überzogen wird.
Verfahren zum Herstellen eines Behälters nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz der Verstärkung (3) ein Harz mit einem großen Dehnungskoeffizienten, der vorzugsweise größer als 8 % ist, ist.
Verfahren zum Herstellen eines Behälters nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Haut (2) bei der Bewicklung mit einem Innendruck beaufschlagt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Behälters nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation durch einen langsamen Temperaturanstieg während mehrerer Stunden bis zu einem Wert im Bereich von 80°C bis 120°C und eine ebenfalls langsame Abkühlung bewerkstelligt wird.
Hochdruck-Gasbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass er eine innere Haut (2) aus einem Kunststoff, der aus Polyethylenen und kristallisierten Polyamiden gewählt ist, die an den Polen Zonen mit geringerer Dicke aufweist, die teilweise mit einem metallischen Einsatz (7.1, 7.2) abgedeckt sind, sowie eine Verstärkungsstruktur (3), die durch Bewickeln mit einer polymerisierten Harzfaser erhalten wird, umfasst, wobei der Behälter einen Leckanteil in der Größenordnung von 5·10^–9 N·m³/s oder eine mittlere Permeabilität in der Größenordnung von 1,16·10^–13 N·m²/Bar·s bei einem Arbeitsdruck von mehr als der Hälfte des Berstdrucks aufweist.
Gasbehälter nach Anspruch 7, der die folgenden Parameter aufweist: – Leckverlust für Helium geringer als 5·10^–9 N·m³/s, – Masse der Innenhaut von etwa 12 Kilogramm bei einem Gesamtgewicht und einem Behältervolumen von 81 Kilogramm bzw. 300 Litern, – Dicke der Innenhaut mindestens 5 mm an jeder Stelle, – Dicke der Bewicklung 16 mm, – Bruchbeständigkeit bis zu einem Druck von 800 Bar.