DE614036C - Luftschleppzug mit einem Schlepper und einem oder mehreren Anhaengern - Google Patents

Description

Es ist bekannt, ein oder mehrere Segelflugzeuge durch, ein Motorflugzeug bis in eine gewisse Höhe und gegebenenfalls auch über längere Strecken durch die Luft zu schleppen, um sie dann zur Ausführung von Segelflügen abzukuppeln. Eine solche Einrichtung dient rein sportlichen Zwecken und hat keine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des Antriebes oder Erhöhung der Nutzlast zur Folge, da der Luftwiderstand mehrerer Flugzeuge höher ist als der Luftwiderstand eines einzelnen schnelleren Flugzeuges mit der Motorleistung des Schleppflugzeuges und einer Tragkraft, die der Gesamttragkraft des Schleppzuges entspricht.

Bekannt sind auch Luftschleppzüge, bestehend aus einem durch Elektromotor getriebenen schleppenden Luftschiff und einem oder mehreren von diesem geschleppten Luftschiffen oder Ballonen. Die Stromzuführung geschieht hierbei durch ein Kabel vom Boden aus. Die Unterteilung in mehrere Luftschiffoder Balloneinheiten dient hierbei lediglich dazu, nach Bedarf den Schleppzug vergrößern oder verkleinern zu können. Über die Wirtschaftlichkeit des Antriebes und der Nutzlast gilt hierbei das gleiche wie für Luftschleppzüge, die nur aus Flugzeugen bestehen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Verbesserung an Luftschleppzügen durch die Vereinigung eines oder mehrerer Flugzeuge mit hohem Leistungsüberschuß als Schlepper mit einem oder mehreren Ballonen als Anhänger zur Beförderung der Lasten und Passagiere, und zwar zu dem Zweck, lange Strecken mit für Luftschiffe schwer oder gar nicht erreichbaren hohen Geschwindigkeiten von etwa 150 km pro Stunde und mehr zu überwinden, wobei einerseits die Wirtschaftlichkeit des Antriebes gegenüber einem selbst angetriebenen Luftschiff verbessert wird und andererseits die Flugsicherheit gegenüber einem Flugzeug, oder motorgetriebenen Luftschiff erhöht und dabei doch die notwendige Bequemlichkeit für die Passagiere gewahrt bzw. sogar noch verbessert wird.

Das Luftschiff mit eigenem Motorantrieb hat folgende Mängel:

i. Es ist für die Anforderungen eines wirtschaftlichen Verkehrs zu langsam. Die Geschwindigkeit, welche heute für 100 000 cbm Luftschiffe bei etwa 120 bis ißokm/Std. liegt, läßt sich mit wirtschaftlich erträglichem Aufwand nicht nennenswert steigern, weil die Gleitzahl A/W beim Luftschiff bei größer werdender Geschwindigkeit sehr schnell fällt: Der Auftrieb ist im wesentlichen rein statisch gegeben durch die Hubkraft des Gases und bleibt für jede Geschwindigkeit konstant, der Luftwiderstand wächst aber mit dem Quadrat der Geschwindigkeit, folglich wird

A_ W

Auftrieb
Widerstand

sehr schnell kleiner. Beim Flugzeug ist dagegen die Gleiteahl A[W unabhängig von der Geschwindigkeit, weil Auftrieb und Luftwiderstand beide mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wachsen.

2. Das spezifische Eigengewicht des Luftschiffs, kg/cbrn, Zuladung, Luftwiderstand, Gleitzahl und damit die Geschwindigkeit werden nun zwar günstiger bei größeren Schiffen, so daß man nach Vergrößerung der äußeren Abmessungen strebt; das bedeutet aber eine immer größer werdende Verteuerung bezüglich Hallen, Landeplätze, Bedienungspersonal, Haltemannschaften usw. Das Luftschiff kann ίο ferner am Boden nicht mit eigener Kraft manöverieren, was bei größeren Dimensionen immer unangenehmer wird.

3. Bei großen Flugstrecken ist das erforderliche Brennstoffgewicht ein Vielfaches der Nutzlast. Im Verlauf der Fahrt nimmt das Brennstoffgewicht ab. Um den Gleichgewichtszustand wieder herzustellen, muß Gas abgelassen werden; bei Verwendung von Helium ist das aber zu teuer. Andere Maßnahmen, Ersatz des flüssigen Brennstoffs durch Brenngas oder Rückgewinnung von Ballastwasser aus den Auspuffgasen, haben sich nicht bewährt.

4. Man geht wahrscheinlich mehr und mehr zur Heliumfüllung über, weil bei Wasserstoff die Möglichkeit der Knallgasbildung zusammen mit den Explosionsmotoren eine ständige Gefahr für Schiff, Besatzung und Fluggäste bedeutet. Helium ist aber vor allem bei den immer größer werdenden Abmessungen für einen wirtschaftlichen Betrieb zu teuer und außerdem spezifisch schwerer als Wasserstoff, das damit gefüllte Schiff ist also in seinem Wirkungsgrad bedeutend schlechter.

Andererseits hat das Luftschiff gegenüber dem schnellfliegenden Fernflugzeug, besonders beim Trans-Ozean-Verkehr, folgende Vorteile:

1. Die auch bei kleineren Luftschiffen im Verhältnis zum Flugzeug schon riesigen Abmessungen gestatten eine überaus bequeme Unterbringung der Fluggäste mit Schlafkabinen und großen Aufenthaltsräumen.

2. Das Luftschiff wird bei Versagen der Triebwerksanlage nicht zur Landung gezwungen, weil sein Auftrieb, unabhängig von der Geschwindigkeit, konstant bleibt. Das Luftschiff kann sich dann freitreibend in der Luft halten und den Maschinenschaden beheben.

3. Aus dem gleichen Grunde gibt es beim Luftschiff die vom Flugzeug bekannte Absturzgefahr und die Gefahr der hohen Landegeschwindigkeit nicht.

Die Erfindung verfolgt den Zweck, die Mangel des Luftschiffs weitgehend zu beseitigen unter möglichster Beibehaltung der Vorteile, und zwar im Prinzip durch die getrennte Unterbringung von Antriebsaggregat (Triebwerk, Maschinenanlage, Brennstoff, Führerpersonal) in einem oder mehreren Flugzeugen und Nutzlastaggregat (Fracht- und Fluggasträume) in einem oder mehreren vom Flugzeug geschleppten Luftschiffen. Der neue Luftschleppzug ist ein Kompromiß zwi- 6g sehen Flugzeug und Luftschiff, bei dem die Mangel beider Systeme möglichst vermieden und die Vorteile weitgehendst beibehalten werden; insonderheit wenden die Hauptvorteile des Flugzeugs: große Geschwindigkeit, kleine äußere Abmessungen, vereinigt mit denen des Luftschiffs: ausgezeichnete Unterbringungsmöglichkeit für Fluggäste und große Flugsicherheit.

Die Gleitzahl des Schleppzuges setzt sich zusammen aus der des Flugzeuges und der des Anhängers; dadurch wird die wirtschaftliche Geschwindigkeit, die beim Luftschiff sehr niedrig (etwa 130 km/Std.) liegt, erheblich erhöht bis auf Werte, die bisher dem Flugzeug vorbehalten waren. Infolge der Trennung können ferner das Flugzeug sowohl wie der Anhänger aerodynamisch günstiger gebaut werden: Wegen des Fortfalls der Flugigasträume kann der Schlepper als ideales Nur-Flügel-Flugzeug ausgebildet werden; für das Luftschiff bedeutet Fortfall der Maschinengondeln und der Propeller eine wesentliche Verminderung des schädlichen Widerstanides.

Das Anhängerschiff wird bedeutend kleiner als das entsprechende unmittelbar angetriebene; je nach Zuladung und Flugstrecke sinkt sein Volumen auf ¹^ bis ¹Z₅, selbst wenn dabei nicht die gleiche Geschwindigkeitsbasis berücksichtigt wind. Die Abmessungen eines Flugzeuges sind immer klein im Vergleich zu denen eines Luftschiffes. Das Flugzeug braucht keine Halle und nur sehr wenig Bedienungspersonal, so daß erheblich an Bodenorganisation gespart wird.

Der Vorteil des Schleppzuges gegenüber dem normalen Luftschiff hinsichtlich der dauernden Erhaltung des Gleichgewichtszustandes und der Heliumersparnis ist offensichtlich.

Das Anhängerschiff erhält zweckmäßigerweise eine kleine Hilfsmaschinenanlaige für Start und Landung und für den Notfall, daß der Schlepper ausfällt und der Anhänger bis zum Eintreffen des Ersatzschleppers bzw. bis zum Erreichen einer Notlandegelegenheit seine Fahrt mit eigener Kraft fortsetzen muß. Im äußersten Notfall kann das Anhängeschiff auch als Freiballon treiben.

Der Anhänger hat Besatzung, Funkanlage und direkte telephonische Verbindung mit dem Schlepper durch ein mit dem Schleppseil verbundenes Kabel.

, Start und Landung gehen für beide Fahrzeuge getrennt vor sich, erst in der Luft wird gekuppelt. Das Schleppflugzeug hat für den

Start die ganze Leistung, die zum Schleppen des Anhängers nötig ist, frei zur Verfugung, startet also mit kleiner Leistungsbelastung, so daß Starthilfen, wie z. B. Katapult, überflüssig sind.

Der große Leistungsüberschuß des Schleppers beim Alleinflug erhöht die Sicherheit des Schleppzuges ganz erheblich gegenüber der bei normalem Fhigzeug; z. B. kann im

iü Fall eines Maschinenschadens (Ausfall einer oder mehrerer Motoreinheiten) der Schlepper sich durch Abkuppeln vom Anhänger zeitweise entlasten und seinen Maschinen defekt beheben,-während das Anhängeschiff langsam

is mit eigener Kraft seine Fahrt fortsetzt und später wieder in Schlepp genommen wird. Es ist also nicht nur für das Anhängeschiff, sondern auch für den Schlepper eine große Flugsicherheit vorhanden, zumal bei letzterem

ao infolge des Fehlens der Fluggasträume soviel Raum zur Verfugung steht, daß die Maschinenanlage sehr gut zugänglich eingebaut werden kann.

Weitere Vorteile des Luftschleppzuges:

Das Anhängeschiff ist während der Fahrt vollkommen frei von Vibrationen, Lärm und üblen Gerüchen (Auspuffgase).

Durch, die Möglichkeit, verschieden starke Schlepper mit verschieden großen Anhängerschiffen zusammenzukuppeln, lassen sich die mannigfaltigsten Verkehrsbedürfnisse hinsichtlich Zuladung, Geschwindigkeit, Flugstrecke usw. befriedigen.

Bei Verwendung von mehreren Anhängern kann auch einer von diesen über irgendeinem Zwischenhafen an- oder abgekuppelt werden, ohne daß die Fahrt unterbrochen werden muß.

Schließlich kann der Schlepper, allein fliegend, als Postflugzeug eingesetzt werden; die in diesem Fall sehr viel größere Geschwindigkeit gestattet eine erhebliche Verminderung des Brennstoffvorrates. Entsprechend dem gesparten Gewicht kann Post mitgenommen werden.

In den Abb. 1 bis 4 sind einige Beispiele von Schleppzügen dargestellt.

Abb. ι zeigt einen Schleppzug, bei dem als Schlepper ein schwanzloses Nur-Flügel-Flugzeug α und als Schleppballon ein, gegebenenfalls mit Hilfsmaschine und Steuervorrichtung versehener Anhänger b verwendet wird, die beide durch gegebenenfalls mit Telephonkabel versehenes Zugseil c miteinander verbunden sind.

Abb. 2 stellt eine Anordnung mit mehreren einzeln an- und abkuppelbaren Anhängern d dar.

Abb. 3 veranschaulicht zwei Schlepper α, nebeneinanderfliegend, mit einem Anhänger /.

Abb. 4 zeigt das gleiche, jedoch mit übereinanderfliegenden Schleppern.

Ein Luftschleppzug gemäß Abb. 1 zur Beförderung von 50 Passagieren nebst 3000 kg Gepäck über 5250 km mit 175 km/Std. Reisegeschwindigkeit (über 205 km/Std. Höchstgeschwindigkeit) würde beispielsweise bestehen aus: i. einem Luftschiff von 24 600 cbm Gasinhalt mit einer Hilfsniaschinenanlage von 175 PS und Betriebsstoff für 10 Stunden und 2. einem schwanzlosen Flugzeug von 300 qm Flügelareal, 8 Ölmotoren von insgesamt 4300 PS, einem Leergewicht von 17 000 kg und einer Zuladung von 14 600 kg, also Fluggewicht = 31 600 kg. Die Zuladung würde dabei 14 000 kg Betriebsstoff für 30 Stunden Fahrtdauer bei Reisegeschwindigkeit enthalten.

Demgegenüber läßt sich mit den heutigen Luftschiffen (etwa 140 000 cbm Gasinhalt) allein die verlangte hohe Reisegeschwindigkeit von 175 km/Std. für 30 Stunden Fahrt überhaupt nicht erreichen. Ein 140 000 cbm-Liuftschiff würde beispielsweise für 175 km/S td. Reisegeschwindigkeit und 190 km/Std. Höchstgeschwindigkeit eine Maschinenanlage von 13 700 PS benötigen und damit rund 11S t wiegen. Als Betriebsstoff wären rund 601 für 30 Stunden Fahrt bei Reisegeschwindigkeit nötig, so daß das Gewicht des leeren Schiffes -\-6ot Betriebsstoff = 175 t den Gesamtauftrieb in 500 bis 1000 m Fahrthöhe von rund 1401 schon überschreiten würde. Ein hautiges Rumpf flugzeug allein erreicht zwar höhere Geschwindigkeiten, aber nicht die größe Nutzlast bei der verlangten Fahrtstrecke. Ein Nur-Flügel-Flugzeug andererseits bietet keinen komfortablen Raum für die Fahrgäste.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Luftschleppzug mit einem Schlepper und einem oder mehreren Anhängern, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwindung· langer Strecken mit hoher Geschwindigkeit, etwa von 150 km/Std. und mehr, als Schlepper ein oder mehrere Flugzeuge mit hohem Leistungsüberschuß und als Anhänger zur Beförderung der Lasten und Passagiere ein oder mehrere gasgefüllte Ballone dienen.

2. Luftschleppzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ballone mit Hilfsantrieben und Steuereinrichtung ausgerüstet sind.

Hierzu r Blatt Zeichnungen