NO167623B - Anordning ved kombinert traadkurvhylle. - Google Patents

Description

Luftskip.

Oppfinnelsen vedrører et motordrevet, styrbart, halvstivt luftskip med et sammenleggbart bløtt hylster som er utformet som en dobbeltvegg omkring oppdriftsgassvolumet og er fylt med gass, f. eks. Luft, under trykk, hvor det mellom hylsterets inner- og yttervegg cr anordnet varmekonveksjonsreduserende m.ellomledd samt mellom veggene forløpende flateelementer.

De hittil konstruerte; luftskip er som regel fylt mod hydrogen eller helium som oppdriftsgass. Helium, som ikke er brennbart, er imidlertid meget kostbart og gjør driften av luftskip i større målestokk svært uøkonomisk. Hydrogen er på den annen side så brannfarlig at det på grunn av kata-strofefaren ikke lenger cr tillatt brukt for persontransport med luftskip. Allerede i 1908 ble det foreslått å bruke overhetet damp for oppdrift av luftskip. Bruken av overhetet damp ble imidlertid foreslått for luftskip av den stive type, idet man antok at isolasjonsmidlet bestående av dunfjær bare kunne legges rundt de enkelte bæreceller i stive luftskip (tysk patent-skrift 214 019). Vanndampens oppdrift er også for lav til å bære stive luft-skips omfattende konstruksjon, som består av flere deler og således beting-er mange bæreceller i tillegg til isolasjonsmaterialet.

Til grunn for den foreliggende oppfinnelse ligger den oppgave å tilveiebringe et luftskip som tilfredsstiller de krav som idag stilles til kommu-nikasjonsmidler, spesielt når det gjelder sikkerhet mot brann og eksplosjons-fare, men også hva angår økonomisk produksjon og drift, og som også under de nåværende forhold egner seg for transport av personer og gods, selv over lange strekninger, og i stor utstrekning er uavhengig av landingsplasser.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen med et luftskip av den innlednings-vis nevnte art som kjennetegnes ved at a) oppdriftsgassen for en betydelig del består av vanndamp, som i det minste nær hylsteret foreligger under betingelser for mettet damp, b) mellomleddene er utformet som i kort innbyrdes avstand anordnede, sammenleggbare trekkforbindelser,som praktisk talt forbinder inner- og

ytterveggen radialt,

c) flateelementene dannes av ytterligere, nær hverandre anordnede, tynne og sammenleggbare varmereflekterende foliestrimler, som er anordnet

tilbakeløpende, f. eks. siksakformet mellom inner- og ytterveggen ved siden av veggplanet.

Luftskipet ifølge oppfinnelsen har store fordeler fremfor stive luftskip, idet det ikke krever en omfattende og komplisert konstruksjon til støtte for isolasjonen. I stedet for mange bæreceller er det i det vesentlige tilstrekkelig med en stor bærecelle for vanndampen, idet de fortrinnsvis forut og akterut anordnede utlignings-luftceller samtidig varmes opp og medvir-ker til å bære luftskipet. Et luftskip ifølge oppfinnelsen har også den fordel at det ikke krever en stor hangar for oppbevaring og at hylsteret efter at oppdriftsmediet er sluppet ut, kan legges hhv. brettes sammen. Den ifølge foreliggende oppfinnelse foreslåtte bruk av vanndamp foruten vidtgående forander-lige andeler av kald eller varm luft i utlignings- og trimcellene i slike luftskip er fordelaktig, spesielt fordi det ikke oppstår vesentlige økonomiske tap når oppdriftsmediet slippes ut, slik det er tilfelle ved bruk av vanskelig er-stattbart helium.

Kombinasjonen ifølge oppfinnelsen, hvor det i et trykk-luftskip med isolerende hylster benyttes vanndamp og luft som oppdriftsmiddel, gjør det for første gang mulig å tilveiebringe et luftskip, som økonomisk, sikkert og pålitelig kan transportere gods og personer over valgfrie strekninger. Vanndampens store kondensasjonsvarme på 330 kcal/m gir stor termisk stabili-tet i forhold til ren gassfylling. Ytterligere en stor fordel ved det damp- og luftfylte luftskip ifølge oppfinnelsen ligger i at oppdriften ved innblåsing eller kondensering av større dampmengder i forbindelse med temperaturforandring i de spesielle luftfylte trimceller, som dannes ved oppdeling av hylsteret ved hjelp av likeledes varmeisolerende kledning, i stor utstrekning kan tilpasses de til enhver tid rådende belastnings- og atmosfæriske forhold med små om-kostninger .

Når det for eksempel fjernes last, kaniman i første omgang prøve å

la luftskipets gass- og varmeinnhold forbli uforandret og oppta tilsvarende ballast, fortrinnsvis vann. Dette koster minst, som regel bare pumpeeffek-ten.

Hvis dette ikke lar seg gjøre, kan varmluften i utligningscellene forut og akterut skiftes ut med frisk luft ved hjelp av vifter, som produserer det nødvendige trykk. Hvis luftskipet bare har ca. halv maksimallast ombord, kan man i alminnelighet klare seg uten ballastutligning med utskiftning av varm med kald luft.

Ved større last må det først og fremst ha vært produsert mer damp. Denne kondenseres da til ca. halve vekten av den etter luftutskiftningen gjen-stående rest av den last som skal losses. Det dannede vann utligner den rest-erende dampmengdes oppdrift. For igjen å produsere bærekraft for en ny last kan man således rett og slett fordampe kondensatet og oppvarme luften i trimcellene.

Ved meget stor last fylles luftskipets hylster med damp, bortsett fra en liten brøkdel luft i trimcellene. Hvis denne damp av en eller annen grunn slippes ut i atmosfæren, bortsett fra den damp som er nødvendig for selve luftskipets oppdrift, må man for lastens vekt oppta en like stor mengde vann av damp eller produsere denne ombord. Hvis 1 t fyringsolje eller jordgaes koster ca. 180. - kroner, vil dette for 100 t last koste ca. 1260. - kroner. Dette er den dyreste, men hurtigste metode for lastutligning.

Luftskipet ifølge oppfinnelsen drives fortrinnsvis nøyaktig i akseret-ning ved hjelp av luftstrømmer, som produseres i spesielle vifter og blåses ut gjennom ringspaltedyser i baugen og akterut. Baug-ringspaltdysen er ut-styrt med omstyringsorganer, for at luftstrømmen ved normalflyging skal ledes bakover langs baugflaten. På denne måte føres en del av fremdrifts-energien umiddelbart inn i motstrømningen, og dennes trykk mot hylsteret reduseres. Derved blir det mulig å benytte et lettere hylster for en bestemt, nødvendig sikkerhet.

Med fordel kan det også foruten oppdriftsdampen benyttes en bestemt mengde av en oppdrift-produserende brennbar gass. Denne brennbare gass, som jordgass (metan) eller hydrogen, lagres enten i atskilte celler som omgis ildsikkert av den ikke brennbare vanndamp, og/eller tilsettes direkte til vanndampen. Gass som tilsettes direkte, tilsettes maksimalt i en slik mengde at det ikke kan bestå noen brannfare, hvis blandingen på en eller annen måte kommer ut i fri luft. Ved luftskipets drift tilføres drivmotorene eller dampgeneratorene ifølge oppfinnelsen for var.metilførsel ved stillestående motorer en tilnærmet like stor varmeverdimengde flytende, hhv. fast brenn-stoff som den som forbrukes av den brennbare, oppdriftsproduserende gass. Ved denne driftsmetode unngåes oppdriftsendringer, samtidig som luftskipet kan medbringe en maksimal varmeverdi. I den utstrekning den medbragte jordgass ikke forbrukes, vil den på grunn av sin større bæreevne enn vanndamp (plus 12%) øke luftskipets lasteevne.

Den lette gass kan tas direkte ut fra de spesielle celler eller kan skil-les ut fra vanndampen ved kondensering av den sistnevnte.

Luftskipets hylster kan dessuten ifølge oppfinnelsen fastholdes ved kjølskjelettet, som inneholder samtlige betjenings-, maskin- og transport-rom. Kjølskjelettet kan i denne forbindelse være utformet slik at det med hele sin nedre flate hhv. med den forsterkede skjelettramme kan lande på marken med en ettergivende tetningsvulst.

Når luftskipet ifølge oppfinnelsen skal holdes på bakken, skjer dette

ved at hele luftskipets underside eller de deler derav som er utformet som sugekopper ifølge oppfinnelsen er forbundet med sugevifter, fortrinnsvis med de drivende vifter, slik at luftskipet etter å ha tatt bakken suges fast til den-

ne med stor kraft. Det foreslåes videre at kjølskjelettets undersidé forbindes med trekkmagnetplater, som ved bruk av landingsflater som er belagt med stålplater, sørger for en forankringsvirkning i tillegg til sugevirkningen eller som erstatning for denne. Ifølge beregninger kan man med gitterlignende, høykantstilte flate staver av jern og mellom disse anordnete keramiske per-manentmagneter med ca. 200 kg vekt produsere 50 t magnetisk trekkraft pr.

2

m .

Ved et beregnet eksempel av et luftskip ifølge oppfinnelsen for transport av 75 t frakt eller ca. 400 personer på seter kreves en lengde på 170 m ved en diameter på 53 m. Luftskipet har en luftsjiktisolasjon på 0, 3 m tykkelse, som pr. m^ og time ved 100°C temperaturdifferanse slipper igjennom 9 kcal varme. Luftskipet har tilnærmet spindelform. I begge ender er det anordnet ringspalteformete dyser for fremdrift og styring. Den maksimale marsjhastighet ved en utformning som fraktluftskip er ca. 160 km/h. Ved en marsjhastighet på ca. 70 km/h dekkes varmetapet hos oppdriftsmediene damp og luft gjennom den isolerende mantel av motorenes avgitte varme.

Hvis man ved luftskipet ifølge oppfinnelsen skal losse last på ikke spesialutstyrte landingsplasser, reduseres oppdriften først ved utskifting av varm luft mot kald luft i baug- og aktercellene. Skilleveggene, som i disse celler er vendbare som en topplue mot damp-oppdriftsrommet innenfor det ytre hylster, er likeledes dobbelte og varmeisolert med trekkbånd. Det kan således blåses inn eller suges ut luft fra skilleveggene, slik at varme-passasjen kan reguleres til sperring eller nokså ubehindret passasje. På grunn av dette prinsipp kan lufttemperaturen i baug- og aktercellene endres uavhengig av dampkamret. Utskifting av kald mot varm luft gjør det bare nødvendig å bruke 1 1 kg fyringsolje eller 16 cbm jordgass (100 C) for produksjon av 1 t oppdrift, og dette koster ca. kr. 1.80 til 2.70.

Når hele varmluften i baug- og aktercellene er blåst ut og fortrengt av frisk luft, kan det for større lastendring slippes ut vanndamp eller vanndamp kan kondenseres, fortrinnsvis ved at frisk luft blåses gjennom baug-og aktercellene i lengre tid og således fjerner den nødvendige dampvarme-mengde. For dette formål luftes skilleveggen, slik at den i forhold til sin isolerende virkning blir i det minste hundre ganger mer varmeledende. Det dannede ballastvann vil oppveie tilnærmet en vektmessig tilsvarende dampmengdes oppdrift. For ny transport må det brukes ca. 35 kg fyringsolje eller ca. 50 m jordgass på 100°C for dampproduksjon for 1 t oppdriftskraft. Løfteomkostningene for lasten er således bare ca. kr. 6. 30 pr. 1000 kg. Hvis dette luftskip svever i 1 time uten motordrift, vil oppdriften opprett-holdes ved forbrenning av 25 kg fyringsolje eller 35 m^ jordgass på 100°C. Det er her regnet med en effektiv varmeavgivende flate på ca. 20 000 m 2. Hvert minutt stoppetid koster således ca. kr. 0. 10.

Hylsterets ytterflater er ved dette nye luftskip fullstendig glatte for at overflatemotstanden skal bli ringe. Man har unngått utbygninger for styring eller motorer. De nødvendige arbeidsrom og maskinanlegget er anordnet i skrogskjelettet og er statisk beregnet slik at luftskipet med full last også bare kan hvile på to punkter på endene mot landingsplassen.

Skroget består fortrinnsvis av stivt gitterfagverk, med fordel av ekstruderte aluminiumrør, hvor drivstoffet kan oppbevares bransikkert, be-skyttet og fordelt i fortrinnsvis foldbare beholdere.

Under drift er varmetapet på grunn av isolasjonsmantelen ifølge oppfinnelsen så lavt at et dampluftskip med ovennevnte dimensjoner kan holde seg svevende i 200 dager med maksimalbelastning. Ved en marsjhastighet på 80 km/h kan det oppnåes en aksjonsradius på 100 000 km, hvis det er med-"3 / o

brakt 75 000 m jordgass (100 C) i vanndampen samt 53 t olje, noe som rundt regnet koster kr. 19. 000. -. Samtidig forbruk av gass og olje vil ikke påvirke luftskipets oppdriftsforhold. Den oppdrift som står til disposisjon for luftskipets konstruksjon og nyttelast er ca. 112 t ved damp og varmluft. 32 t for-bruker hylsteret i en utførelse for firedobbelt sikkerhet ved 150 mm maksimalt dynamisk trykk, noe som er tilstrekkelig for ca. 200 km hastighet. Skroget, maskiner og 1. samt drivanordningen krever ifølge en omtrentlig beregning 45 t. Det gjenstår således 30 t nyttelast og 5 t for reserve.

For kortere strekninger inntil 2 000 km ved 100 km/h og 1000 heste-krefters driveffekt blir nyttelasten for et fraktskip ca. 50 t. høyere.

Idet styreflater er utelatt og den hittil vanlige eksentriske drift er unngått, kan det nye dampluftskip med aksialdrift forut og akterut utformes med et diameter-lengde - forhold på ca. 1:2 til 1:3, som er meget gunstig med henblikk på fremdriftsmotstanden. Derved oppnåes en vesentlig forbed-ring av forholdet mellom innhold og overflate. Byggete, stive luftskip hadde et diameter-lengde-forhold på 1:5 og mer. Den andel som skriver seg av den rene formmotstand var 15%, utbygningenes motstand 28% og overflatemotstanden 57% av den totale motstand.

Fordi styreanordningen og de ytre motorgondoler faller bort og som følge av driftens stabilisering ved hjelp av driv- og styreanordningen ved luft-stråledrift forut og akterut på det nye luftskip, er den korte form blitt anvendelig.

Samtidig oppnåes den store fordel at varmetapet reduseres i avhengig-het av overflatereduksjonen. Dette medfører igjen at oppdriftsrommet for damp og oppdriftsgass ikke må oppdeles i lengderetning. Det har vist seg enklere og mer økonomisk å øke hylsterets soliditet i stedet for å dele cel-lene. Hylsterets yttervegg kan således gjøres lett og sterkt nok til at opp-driftsgassens høyere barometertrykk ved skråstilling av luftskipet opptas med stor sikkerhet.

De hittil kjente luftskip hadde også den ulempe at de med sin styrean-ordning bare kunne utføre styrebevegelser og produsere aerodynamisk oppdrift ved tilsvarende fart. Den aksiale drift av strømningen rundt skipsskrog-et ifølge oppfinnelsen muliggjør også styrebevegelser ved stillstand, hvis en av drivanordningene i baugen eller akterut reverseres i sin retningsvirkning.

Ifølge oppfinnelsen består skrogets varmeisolerende yttermantel av dobbcltvegger, som er forbundet ved mange gjennomgående bånd, som trekk-midler som deler opp rommet, og holdes i avstand av trykket fra en i dob-bcltvcggen ifylt gass, fortrinnsvis luft, som i det minste overstiger oppdrifts-gassens trykk, som virker på innsiden av det veggparti som tjener som bærecelle, med den sistnevnte gassens barometertrykkhøyde. Luftskips-hylsterets dobbeltvegger har således varmeisolerende avstand på ethvert punkt. Gassens konveksjonsbevegelser hindres av trekkbåndene. Avstand-

en mellom tverrbåndene ligger på en størrelsesorden av cm, f. eks. 5 cm, mens avstanden mellom dobbeltveggene er flere ganger så stor, f. eks. 30 cm. For å redusere varmestrålingen er tverrbåndene fortrinnsvis på innsiden belagt med et varmereflekterende metallsjikt. Fortrinnsvis anbring-

es et pådampet sjikt av aluminium, som bare må være ganske tynn og som er økonomisk anvendelig også for flere hundre tusen kvadratmeter.

For å opprettholde hylsterveggenes avstand over hele flaten må gass-trykket mellom veggene være minst så meget høyere enn oppdriftsgas sens trykk som svarer til den sistnevnte gassens barometriske trykkhøyde. Iføl-ge oppfinnelsen produseres denne trykkforskjell fortrinnsvis ved hjelp av en kontinuerlig drevet hjelpevifte, som suger luft ut av trimcellene og således sikrer den nødvendige trykkforskjell uten komplisert regulering. Luftcellene fylles av andre vifter, fortrinnsvis av viftene for produksjon av drivstråle-luften. Trykket i oppdriftsgassener således i og for seg lavere enn det nød-vendige mottrykk mot det ytre dynamiske trykk, fordi trykkene i gassrom-met og i mellomveggen overlagres hhv. påvirker hverandre. Dette bevirkes ved den overalt virksomme, jevnt fordelte forbindelse mellom hylsterets dobbeltvegger ved hjelp av trekkbåndene, idet båndene må være spent for å opprettholde avstanden. Man kan benytte seg av dette for å gjøre det ellers ved et trykk-luftskip på oppdriftsgassen utøvede trykk så lavt som mulig for ikke å redusere oppdriftsverdiene. Selv med meget tynne folier som flate-formete trekkbånd oppnåes lett en over 100-foldig sikkerhet for båndene og klebe- eller sveiseforbindelsene.

For å beskytte dette hylster for sol- og værpåvirkning, dekkes det egentlige bæresjikt allsidig med en fuktighets- og lys-ugjennomslippelig aluminiumsfolie, som igjen er belagt med en polyvinyldenfluorid-folie, som tåler sol- og værpåvirkning i lang tid og beskytter mot korrosjon og plutse-lig opptredende utettheter. En slik utprøvet folie finnes i handelen under be-tegnelsen "Tedlar". Det kan imidlertid også benyttes andre folier, som har samme egenskaper og dessuten er hydrofobe, dvs. vannavstøtende. Med et slikt vannavstøtende sjikt oppnåes at regn o.l. ikke avleires på hylsteret, men renner av eller blåses bort av luftstrømningen. På denne måte hindres at luftskipet tynges av slike avleiringer.

Ifølge oppfinnelsen dekkes også innsiden av hylsterets dbbbeltvegg, som vender mot vanndampen, med en aluminiumsfolie med PVF-overtrekk. Dels hindres derved et kjemisk angrep av vanndampen på innerveggens struk-tur og de avtettende folier, dels vil kondens ate-.t renne selv ved meget små dråper, slik at heller ikke hylsterets innside tynges av vann. Den oppnåelige nyttelast blir således ikke redusert.

For å oppnå full varmeisolasjon, må også varmestrålingstap hindres.

Ved hjelp av f. eks. siksakformete strimler av meget tynn kunststoff-folie med pådampet aluminiumssjikt, anordnet mellom forbindelsesbåndenc halve-res det i og for seg lave varmetap. Denne foranstaltning kan imidlertid unn-væres ved luftskipet ifølge oppfinnelsen med sin sterke motoreffekt og store

avgitte varme, idet det her disponeres over tilstrekkelig avgitt varme.

0 Videre foreslåes ifølge oppfinnelsen at det som vannavstøtende stoff på aluminiumfolien velges et materiale;, hvor aluminiumfolien i høyvakuum kan oppvarmes ut over vanndampens kritiske temperatur uten at det vannav-støtende materiale nedbrytes, men smeltes tett på folien uten at vanndamp-rester innesluttes. Et slikt sjikt vil på grunn av sin lave overflatespenning ikke vise tendens til å danne; en vanndamphinne av atmosfæren, slik alle øv-rige stoffer gjør. Det formodes at de veggnsere adhe;re;nde; grensesjiktdeler fastholdes på denne absorberende vanndamphinne; og deretter medfører de kjente; strømningsfe-nomener, når legemer omgis av strømninger.

Hvis det lykkes å e-limine;re vanndamphinne;n, i;r de;t å vente at det he;lle;r ikke; kan oppstå e-t adherende grensesjikt, men at man får et glidc-grensesjikt. På denne måte- vil strømningstapene; reduseres vesentlig.

Ifølge e;n annen te-ori i st rømnings fy sikken forsvinner strømningsfrik-sjoncn, hvis lege;me:t cr inntil 10 en, dvs. cl ektroncopt i s k glatt. På grunn av smelteprosessen i høyvakuum under samtidig fje;rne'lsc av on adhesjons-mulighet for vanndamphinncn cr ele;t også å ve-nte; at ove-rflaten av et slikt

påsmeltet sjikt blir e;lektrone'oplisk glatt.

De-t fore-slåe-s å be-nytte- slike' aluminium- eller anelre; metallfolier med i høyvakuum påførte- sjikt for oppnåelse av e-t glidende strømningsgrensesjikt (for reduksjon av over flatemot standem) i gass eller væske på vann- land- og luftkjøretøyer, maskiner og instrumenter. Enke;ltve;ggene; består ifølge oppfinnelsen fortrinnsvis av meget faste; fibre, f. eks. av polytereftalsyreester, me;el ve;d side-n av hve;randre- be;ligge;nde, krysse;ele; tråder, som er vevet i-følge- kjente metoder eller krysser hverandre- parallelt. Ved sistnevnte anordning oppnåes trådenes forbindelse- ved at de dekke;r e;t mellomlegg. Ut-siele;ne; av de vevete eller krysse;nde; tråder med mcllomle:gg forbindes ifølge oppfinnelsen med e;n fast folie-, fortrinnsvis av samme; meget faste kunststoff, ved hje;lp av et kle;bemidde;l elle;r ved påsmelting ved sveising, f. eks. med ultralyd, slik at ele-t oppstår te-tte- og fo r s k y v ni ngs s i k r c flate;r.

For et luftskip gjøres fibertykkelsen eller -antallet fortrinnsvis dobbelt så stor i materialets hovedpåkjennings retning som i hylster materialets lengderetning. På denne måte oppnåes en meget lett og varig mantel som gir luftskipet stor soliditet og sikkerhet.

Det vevete eller krysslagte fibermateriale som er avtettet på den omtalte måte impregneres dessuten langs kantene ved forbindelse med en krymp-ende, flytende kittmasse, som trenger gjennom fibermaterialet og som også trenger avsnittsvis inn i tverretning. Det oppstår således lufttett lukkede felter mellom dekkfoliene og tetningssporenes omkrets. Derved hindres at fuktighet sprer seg over større hylsterområder, hvis det skulle oppstå et lite hull. Samtidig forblir et slikt fibermateriale i stand til å flyte, noe som på mange måter kan være fordelaktig. Denne anordning foreslåes således og-så for annen anvendelse. Dette trekk er viktig også fordi mange kunststoff-fibre på grunn av påvirkning av fuktighet, spesielt damp, utsettes for en viss hydrolyse, dvs. etter hvert mister sin fasthet. Den innvendige og ytre be-kledning av dette materiale i dobbeltveggene beskytter altså hylsteret mot en slik forandring, idet et metallsjikt som kjent er ugjennomslippelig for damp og det fortrinnsvis fluorholdige sjikt som beskytter metallene som alle høy-molekylære kunststoffer lar vanndamp diffundere.

Forbindelsen mellom de enkelte av vevbaner fremstilte hylsterpartier opprettes ved overlappende klebning, slik at vevbanene dekker hverandre og også kunststoff-foliene, som beskytter vevet. Klebeforbindelsene opprettes med fordel ved hjelp av tokomponent-kleber eller en kontaktkleber og med herding. Det ytre hylster utsettes ikke for høy temperatur, idet praktisk talt hele temperaturfallet finner sted i luftsjiktet mellom dobbeltveggene, innenfra og ut, bortsett fra en ringe rest, som neppe er påvisbar. Hylsteret må likefullt være sterkt nok til å tåle en temperatur som svarer til vanndampens, idet det er mulig å slippe ut det skillende gass-sjikt i dobbeltveggene og bringe dem til anlegg for derved å oppnå hurtig kondensering av vanndampen, for eksempel for lossing eller for forankring og oppbevaring av et luftskip.

Vanndampens temperatur kan reduseres ved at dampen tilsettes en gass. Ifølge kjente lover vil vanndampen da få en kondcnsasjonstemperatur som svarer til dampens deltrykk i gassblandingen. Fortrinnsvis iblandes dampen metan, som øker oppdriften. Hydrogen er likeledes brukbar som tilsetting, idet den ikke er brennbar i form av en ringe andel i vanndampen.

I luftskipet ifølge oppfinnelsen kunne det også benyttes overhetet vanndamp, idet foliene og fibermaterialene i innerveggen ville tåle dette. På den annen side ville man miste den fordel at vanndampens kondcnsasjonstemper a-tur, dampmetningstemperaturen, overalt er den maksimale temperatur, slik at sikring mot overheting på bestemte steder av hylsteret bare kunne oppnåes med kompliserte midler. Dessverre finnes det ikke noe annet mid-del enn vanndamp, som samtidig kan komme på tale som oppdriftsmedium og har høyere fordampningstemperatur.

Bruken av mettet damp, dvs. tilførsel av damp, som er lite oppvarm-et over kokepunktet, noe som lett kan oppnåes ved adiabetisk spenning, gir således den høyeste grad av driftssikkerhet som tenkes kan for et luftskip med varm gass som oppdriftsmedium.

Andre fordeler og anvendelsesområder av luftskipet ifølge oppfinnelsen vil fremgå av tegningen og nedenstående beskrivelse av noen utførelses-eksempler og detaljer ved oppfinnelsen. Fig. 1 viser luftskipet ifølge oppfinnelsen med mulige hylsterinstal-lasjoner. Fig. 2 viser luftskipet ifølge oppfinnelsen med spindelform og et diameter-lengdeforhold på 1:3. Fig. 3 viser luftskipet ifølge oppfinnelsen med et lengdeforhold på 1:5.

Fig. 4 viser et luftskip ifølge oppfinnelsen, sett forfra.

Fig. 5 viser et snitt gjennom det dobbeltveggete isolasjonshylster for luftskip ifølge oppfinnelsen. Fig. 6 viser et snitt gjennom det ytre baugparti av et luftskip ifølge oppfinnelsen. Fig. 7 viser et snitt gjennom det ytterste akterparti av et luftskip i-følge oppfinnelsen. Fig. 8 viser et snitt gjennom skroget for et luftskip ifølge oppfinnelsen med oppbrettet mantel. Fig. 9 viser en utførelsesform av et luftskip ifølge oppfinnelsen med en atskilt celle for den brennbare gass og med vendbare endevegger.

Ifølge fig. 1 omfatter luftskipet et skrog 1 og et hylster 2. Akter-og baugdysen er betegnet med 3 hhv. 4. I luftskiphylsterets indre er det et spantesystem 5, hvor det kan festes spenntau 6, som kan lede kreftene fra hylsterets overside til skroget. Hylsteret 2 kan om nødvendig være oppdelt ved tverrvegger 30.

I fig. 2 er luftskipet vist med spindelform og et diameter-lengdeforhold på 1:3, som gir gunstige luftmotstandsverdier og et gunstig overflate-volumforhold. Fig. 3 viser en form av luftskipet ifølge oppfinnelsen for oppnåelse av høyere hastighet med et diameter-lengdeforhold på 1:5.

Fig. 4 viser et luftskip ifølge oppfinnelsen, sett forfra, som viser

at hylsteret 2 er festet til skroget 1 med langsgående bånd 31. Selve hylsteret 2 er som vist gjennomgående lukket i skrogområdet.

Fig. 5 viser videre et snitt gjennom luftskipets dobbeltveggete isolasjonshylster. Som det vil fremgå av figuren, omfatter hylsteret 2 følgende sjikt, sett utenfra og innover: Dampen i luftskipets indre omgis av et vann-avstøtende, dvs. hydrofobt kunststoff sjikt 7, som fortrinnsvis består av polytetrafluoretylen eller polyvinylfluorid. Det kan også benyttes andre kunststoffer med samme virkning. Dette vannavstøtende kunststoff sjikt er anbrakt på en damptett metallfolie, som fortrinnsvis består av aluminium. De to sjikt kan forbindes med hverandre ved en nærmere omtalt temperaturpåførings-metode under vakuum eller en beskyttende gass. Til metallfolien 8 slutter det seg et bindesjikt 9, som består av et vanlig handelsført kunststoff-bindemid-del og påføres som lakk. Ved hjelp av dette bindesjikt er metallfolien 8 forbundet med kunststoff-fibersjiktet 10.

Det sistnevnte sjikt består fortrinnsvis av polyester, som er varme-bestandig over 100°C. Det kan benyttes et vev eller en trådanordning, hvor enkelttråder ligger ved siden av hverandre og krysser hverandre og kan være festet ved klebing. For å kunne ta opp de forskjellige spenninger i hylsterets lengde- og omkretsretning, kan forholdet mellom renning og islett fortrinnsvis velges slik - f. eks. 2:1 - at enkelttrådenes belastning i vevet utlignes.

For dessuten å hindre at vevet strekker seg i diagonalretning, foreslåes som en videreføring ifølge oppfinnelsen at selve det bærende vevsjikt på en eller begge sider belegges med en tynn folie av samme materiale og ved strekfor-met gjennomgående impregnering deles opp i tette felter. Folien er da i det minste i impregneringslinjene forbundet med vevet. Etter vevsjiktet 10a, b,

c følger ifølge oppfinnelsen gjennomgående bånd 11. Båndene består likeledes av kunststoffvev eller folier, fortrinnsvis av polyester. Båndene 11 er videre pådampet et aluminiumsjikt 12 mot varmeutstråling. De er sveiset eller klebet sammen med det indre kunststoffvev-foliesjikt og det ytre kunststoffvev-foliesjikt 13a, b, c. I tverrbåndenes 11 u-formete rom kan det videre være anordnet en tynn brettet kunststoffolie 14. Folien 11 er fortrinnsvis pådampet aluminium eller et edelmetall. Foliene 14 hindrer varmestrål-ing mellom de to vevsjikt 10a, b, c og 13a, b, c og konveksjon av den mellom-liggende luft.

Etter det ytre vevsjikt 13 følger på samme måte som etter det indre vevsjikt 10 et bindesjikt 15 og etter dette følger en vanndamptett metallfolie 16 og et vannavstøtende sjikt 17. Det ytre, vannavstøtende sjikt 17 sørger for at regn, snø og dugg ikke setter seg fast på luftskipet, men renner av, slik

at man unngår ekstra nedtynging på grunn av overflatefuktighet.

De ovenfor omtalte sjikt har ifølge oppfinnelsen følgende dimensjoner, som er å betrakte som omtrentlige verdier. Det indre vannavstøtende sjikt 7 har en tykkelse på 25 my, den indre metallfolie 8 har en tykkelse på 11 my, bindesjiktet 9, som foreligger i form av en lakk, har en vekt på 4 g/m , det indre vevsjikt har fortrinnsvis en tykkelse på 0, 15 - 1 mm, mens tverrbåndene 11 har en tykkelse på 5-25 my og det på disse pådampede metallsjikt 12 tilnærmet har en tykkelse på 0, 1 my. Det ytre folie- og vevsjikt 13a, b, c er hele mantelens bærende sjikt. Den har en tykkelse på ca. 0, 3

til 2 mm. Lakkbindesjiktet 15 har en tykkelse på ca. 4 my, den ytre metallfolie 16 er ca. 11 my tykk, mens det ytre vannavstøtende sjikt 17 er 25 my tykt.

Dobbeltvegg-isolasjonsmantelen ifølge oppfinnelsen vil ved 100°C temperaturdifferanse for en veggavstand på 30 cm og en avstand mellom tverrbåndene på 5 cm få et varmetap på mindre enn 17 kcal/m h. Ved 30 folde-folier 14 er varmetapet til og med mindre enn 10 kcal/m h.

Fig. 6 viser et snitt gjennom luftskipets ytre baugparti. Trykkluften, som fortrinnsvis produseres av dieselmotorer og dermed forbundne propel-lere eller vifter i skroget, føres via et lufttilførselsrør 18, som likeledes dannes av vevmaterialer, til baugdysen. Luften fordeler seg i en ringspalte-dyse med et sentralt dyselegeme 20 og trer på innsiden av omstyringsskjermen 19 ut i anlegg med bauglegemet. I dyselegemets 20 indre rom kan en ob-servatør eller pilot med fordel utføre sitt arbeid. Omstyringsskjermen 19

kan reguleres hydraulisk i sideretning og i avstand fra baugkanten og på denne måte kan luftskipet styres. Skjermen er fortrinnsvis sammenfoldbar, slik at baugdysen da blåser ut en stråle mot den normale kjøreretning. På denne måte kan luftskipet ifølge oppfinnelsen ikke bare drives ved hjelp av baugdysen, som når omstyringsskjermen befinner seg i normalstilling, men også bremses, når omstyringsskjermen er foldet sammen. Når luftskipet skal styres til siden, forskyves dyselegemet fra sin sentrale stilling ut mot den ene side av ringspalte-dysekanten. Luftutstrømningen fra baugdysen vil da bli sterkere på den ene side og produsere krefter som avviker fra akselinjen og som utnyttes for styring.

Ved den sentrale bakoverrettede utstrømning av den drivende trykk-luft vil det dynamiske trykk på luftskipets baugparti reduseres betydelig, slik at det nødvendige trykk (Pralldruck) reduseres.

Fig. 7 viser et snitt gjennom det ytterste akterparti av luftskipet iføl-ge oppfinnelsen. Lufttilførselen til akterenden skjer igjen gjennom et luft-tilførselsrør 21, på samme måte som i baugen. Selve trykkluften produseres i skroget på samme måte som trykkluften til baugdysen. Ringspalte-dys - en dannes også her ved hjelp av et sentrisk dyselegeme 22, som er aksialt og radialt allsidig regulerbart. Ved hjelp av stråleomstyringsflater som kan stilles ut fra dyselegemet 22, kan akter strålen omstyres. På samme måte som bauglegemet 19 kan dyselegemet 22 utformes som utkikspost.

Fig. 8 viser et snitt gjennom skroget 1 med sammenbrettet hylster

2. Skroget 1 dannes av fire langsgående lettmetallrør 23 med ekstrudert profil og stor diameter. I lettmetallr ør ene 23 kan drivstoffer o. 1. lagres oppdelt i slangeceller. Drivstoff o. 1. kan således lagres brannsikkert og uten å ta opp plass i skrogets indre rom. De fire rørene 23 er forbundet med hverandre ved langs- eller tverrgående vegger eller bjelker. Dette skrog kan ved lav vekt dimensjoneres for anlegg på to valgfrie steder, som ved større skip. Det kan således lande på valgfrie anleggsflater. Oversiden av skroget kan være forsynt med taklignende utliggervegger 25, som etter at oppdriftsmediet er sluppet ut gjør det mulig å folde sammen hylsteret.

Ved hjelp av denne utformning unngår man å bruke spesielle hangarer.

Fig. 8 viser videre utformningen av skroget 22 med sugeplater 32, som enten kan anbringes atskilt under skroget eller som kan dekke hele skrogets underflate som en stor sugeplate. På sidene av sugeplatene hhv. skroget 1 er det anordnet slanger 24, fortrinnsvis av et meget fast, avtettet kunststoffvev. Når viften på skroget suger luft, produseres et undertrykk under skrogets plate. Undertrykket vil med stor kraft fastholde skroget og hele luftskipet mot underlaget. På grunn av slangetetningen 24 langs kanten av skroget 1 hhv. sugeplatene 32 kan denne fastsuging også finne sted på gressbevokste plasser, sandflater e. 1. For luftsuging kan også de normale drivvifter benyttes. Derved unngår man ekstra utstyr for undertrykkproduk-sjon. Fig. 9 viser ytterligere en utførelsesform av luftskipet ifølge oppfinnelsen, hvor brennbar gass er anordnet i en spesiell celle 33 innenfor den bærende, ikke brennbare gass. Cellen 33 for den brennbare gass er fortrinnsvis anordnet midt i luftskipet. Celleveggene 26 består likeledes av kunststoffvev, som på en hensiktsmessig måte er dekket med metallfolie mot vanndampen. Vanndampen som omgir cellen 33 beskytter den brennbare gass mot enhver mulighet for tenning.

De sammenleggbare vegger 27 og 28, som skiller dampkamret fra luftkamrene, kan ved innblåsing av luft mellom dobbeltveggene valgfritt gjøres isolerende og ikke isolerende. På denne måte kan luften i baug- og aktercellene 28, 29 oppvarmes hurtig eller uavhengig av dampkamret gjennom-blåses med frisk luft. Vanligvis er luften i baug- og aktercellene varm og bidrar således vesentlig til luftskipets oppdrift. Hvis luftskipets oppdriftskraft skal forandres, erstattes var.mluften ved hjelp av vifter med kald luft. Omvendt kan økt oppdrift oppnåes ved at luften i baug- og aktercellene varmes opp, mens overtrykk hindres som følge av de fritt løpende vifter 19. Denne anordning gjør det for lett regulering mulig å variere luftskipets oppdrift i forbindelse med dampmengden ved hjelp av spesielle fyringskjeler.

Fig. 9 viser også skilleveggene 27 i sammenfoldet tilstand (strekete linjer). I denne tilstand vil luftskipet inneholde mest luft og minst damp. Oppdriften er her minimal.

En annen mulighet for lagring av den brennbare gass uten fare er at gassen iblandes dampen. Iblandingsforholdet velges slik at det er utelukket at gassen tennes i dampen. For å utvinne gassen for forbruk tas en del av dampblandingen ut og kjøles, slik at dampen kondenseres og gassen blir igjen. Det således utvunne vann fordampes igjen ved hjelp av avgående varme fra drivmaskinenc og føres tilbake til damprommet. Hensiktsmessig skjer gassforbruket slik at den reduserte oppdrift som følge av gassforbruket utlignes ved forbruket av flytende eller fast drivstoff c. 1.

Med henblikk på kunststoffets egenskaper drives luftskipet ifølge oppfinnelsen fortrinnsvis bare med mettet damp. Fordelen ved mettet damp sees i hylsterets stabile veggtemperatur på grunn av den overalt like høye bestemte kondensasjonstemperatur i dampkamret. Ulempen ved at mettet damp kon-denserer på dampkamrets innervegg oppheves ved det vannavstøtende sjikt.

Vannet som kondenseres på veggen pumpes ut og føres tilbake til

damprummet ved hjelp av drivmotorens kjøle- og ekshaustgassvarme. Overhetet damp kan også benyttes, men krever spesielle reguleringsanordninger.

I ovenstående beskrivelse er det nevnt at luftskipet drives ved hjelp av vanlige motorer, spesielt dieselmotorer. Ikke desto mindre kan det også benyttes andre drivanordninger, som gassturbiner, atomreaktorer m. v. Hvis drivanordningene ikke frigir tilstrekkelig varme, kan dampen også varmes opp direkte. En slik direkte oppvarming av dampen er også nødvendig for å holde luftskipet svevende i luften uten drift av drivanordningene, likesom for fylling før start. Idet ytterligere benyttede aggregater hhv. ekstra anvendel-sesmuligheter vil være kjent for fagfolk, er disse ikke nærmere beskrevet.

Påføringen av et vannavstøtende kunststoff sjikt på den ytre metall-hinne medfører ytterligere en fordel, idet grensesjiktet eventuelt kan påvir-kes vesentlig ved dette sjikt, slik at luftskipets friksjonsmotstand, som opp-tar en betydelig del av driveffektcn, kan reduseres sterkt. På grunn av denne overflate glir luften forbi luftskipet så å si uten dannelse av et grensesjikt.

Ovenstående beskrivelse, som ikke er ment som en begrensning av oppfinnelsen, men som bare belyser oppfinnelsen ved ett av en rekke tenke-lige og fordelaktige utførelsesformer, vil vise at luftskipet ifølge oppfinnelsen er særdeles velegnet for massetransport av personer og varer.

Sikkerheten ligger spesielt også i det faktum at selv om det mot all formodning skulle oppstå en stor lekkasje i kvadratmeterflate, vil det store dampvolum strømme ut så langsomt at sikker landing blir mulig.

Claims (22)

1. Motordrevet, styrbart, halvstivt luftskip med et sammenleggbart bløtt hylster som er utformet som en dobbeltvegg omkring oppdriftsgassvolumet og er fylt med gass, f. eks. luft, under trykk, hvor det mellom hylsterets inner- og yttervegg er anordnet varmekonveksjonsreduserende mellomledd samt mellom veggene forløpende flateelementer, karakterisert ved at

a) oppdriftsgassen for en betydelig del består av vanndamp, som i det minste nær hylsteret (2) foreligger under betingelser for mettet damp, b) mellomleddene er utformet som i kort innbyrdes avstand anordnede, sammenleggbare trekkforbindelser (li), som praktisk talt forbinder inner-og ytterveggen radialt, c) flateelementene dannes av ytterligere, nær hverandre anordnede, tynne og sammenleggbare varmereflekterende foliestrimler (14), som er anordnet tilbakeløpende, f. eks. siksakformet mellom inner- og ytterveggen ved siden av veggplanet.

2. Luftskip som angitt i krav 1, hvor det innenfor hylsteret er anordnet luftfylte trim- hhv. stabiliseringsceller, karakterisert ved at også veggene (27) for trim- hhv. stabiliseringscellene (28, 29) er utformet som gassfylte, f. eks. luftfylte dobbeltvegger med trekkforbindelser (li) og ekstra, f. eks. siksakformede, varmereflekterende foliestrimler (14) mellom veggene.

3. Luftskip som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at de varmereflekterende foliestrimler (14) er forsynt med minst et tynt, eventuelt også gittergasformet metallsjikt.

4. Luftskip som angitt i et av kravene 1 til 3, karakterisert ved at de varmereflekterende foliestrimler (14) består av kunststoffolie, f. eks. polyester, spesielt polyetylentereftalat med et ahiminiumsjikt.

5. Luftskip som angitt i et av kravene 1 til 3, karakterisert ved at de varmereflekterende foliestrimler (14) har et edelmetallsjikt.

6. Luftskip som angitt i et av kravene 1 til 5, karakterisert ved at trekkforbindelsene (11) og/eller de varmereflekterende foliestrimler (14) er anordnet nær hverandre med små innbyrdes avstander, slik at konveksjonsbevegelser av gassen innenfor dobbeltveggens mellomrom i stor utstrekning hindres.

7. Luftskip som angitt i krav 6, karakterisert ved at trekkfor-bindelscne (11) er anordnet i en innbyrdes avstand på få cm, f. eks. 5 cm, som er mindre enn deres lengde og at avstanden fra inner- til ytterveggen utgjør det mangedobbelte av denne; verdi, f. eks. 30 cm.

8. Luftskip som angitt i et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at inner- og/eller ytterveggen på ytterflatcn, som vender bort fra dobbeltveggens annen vegg, er forsynt med lysbes kytt ende mctallfoLier (8, 16), som er diffusjonstette mot fuktighet og gass.

9. Luftskip som angitt i krav 8, karakterisert ved at metallfoliene (8, 16) er overtrukket med et dekksjikt (7, 17) av et hydrofobt kunststoff, f. eks. polytetr afluor etylen eller fluorharpiks .

10. Luftskip som angitt i'et av kravene 1 til 9, karakterisert ved at hylsterets (2) inner- og yttervegg er forsynt med et særdeles sterkt vevsjikt (10, 13) av kunststoffibre, som er forskyvningssikkert forbundet og lami-nert med en tynn kunsts to f fol ie, eventuelt av samme kunststoff som det bærende vevsjikt.

11. Luftskip som angitt i krav 10, karakterisert ved at det bærende, sterke vevsjikt (10, 13) har tilnærmet dobbelt så stor trekkfasthet i trykk-mantelens (2) omkretsretning enn på tvers av denne.

12. Luftskip som angitt i et av foranstående krav, karakterisert ved at gassen, f. eks. luft, nitrogen, i mellomrommet mellom inner- og ytterveggen i det minste holdets under e;t trykk som overstige-r oppdrifts mediets trykk som i det øvre parti påvirker innerveggen.

13. Luftskip som angitt i krav 12, karakterisert ved at det er anordnet en vifte som tjone-r til å opprettholde og.forandre trykket.

14. Luftskip som angitt i et av kravene 1, 12 eller 13, karakterisert ved at gassen i mellomrommet er tørket.

1 5. Luftskip som angitt i kr av 1, karakterisert ved at oppdrifts - gassen inneholder en andel av brennbar arbeidsgass.

16. Luftskip som angitt i krav 15, karakterisert ved at det er anordnet en innretning for å skille- ele-n brennbare andeel av arbeidsgass fra vanndampen.

17. Luftskip som angitt i kr av 1, karakterisert ved luftstråle - frcmdriftsinnretninge-r i baug og akte-r, som mates ved hjelp av vifter som er anordnet i et kjølskrog som er anbragt på luftskipets oppdriftslegeme, og at fremdriftsinnretningene omfatter drivdyser (3, 4) med en ringspalte-formet utstøtningsåpning, som utad hhv. innad sidebegrenses av styreinn-retninger (22, 19), og hvor utstøtningsåpningens ringformede spalte ved hjelp av styreinnretningene (22, 19) er aksialt og radialt regulerbar i forhold til dysens lengdeakse.

18. Luftskip som angitt i krav 17, karakterisert ved at den ytre begrensning av dysekanalen for styre- og drivdysen (3) akterut forløper konvergerende mot utstøtningsåpningen, at styreinnretningen (22) er anordnet innenfor dette dysekanalområde og er utformet slik at den avsmalnende rager gjennom utstøtningsåpningen og at denne styreinnretning (22) ved hjelp av trykksylinderinnretninger er aksialt og/eller radialt regulerbar i forhold til den ytre begrensning for dysekanalen.

19. Luftskip som angitt i krav 17, karakterisert ved at styre-og drivdysen (4) i baugen dannes mellom den ytre vegg av hylsteret (2) for det mot baugen avsmalnende oppdriftslegeme (10) og en foran dette anordnet styreinnretning i form av en apsissformet omstyringsskjerm (19), slik at den ringspalteformede utstøtningsåpning er rettet bakover, og at denne om-styrings skjerm (19) i forhold til oppdriftslegemet er aksialt og radialt regulerbar for driftsregulering og -styring, slik at baugenden er selvstendig styrbar.

20. Luftskip som angitt i krav 17, karakterisert ved at omstyringsskjermen (19) kan vippes forover, slik at utstøtningsåpningen for styre- og drivdysen (4) rettes forover.

21. Luftskip som angitt i krav 17, karakterisert ved at kjøl skroget (l) er stivt med en stor, i det vesentlige flat, stiv bunnflate og strekker seg over en vesentlig del av oppdriftslegemets lengde, og at det på under-siden av denne bunnflate er anordnet en slangeputeformet avtetning, som i det minste omslutter en del av bunnflaten, i hvilken minst en innsugnings-åpning for en sugevifte munner, slik at luftskipet ved landing på bakken øye-blikkelig kan suges fast, når avtetningen (24) kommer i kontakt med og anlegg mot landings flaten og overfører sugetrykket på bakken.

22. Luftskip som angitt i krav 21, karakterisert ved at luftskipets drivvifter virker som sugevifter, idet deres sugesider er eventuelt avsteng-bart forbundet med en innsugningsstuss, som er anordnet i den bunnflatedel som omsluttes av avtetningen (24). Anførte publikasjoner: -