WO2014173797A1 - Luftfahrzeug umfassend ein aerostatensystem mit einer steuereinheit und einer antriebseinheit sowie einer funktionseinheit - Google Patents

Luftfahrzeug umfassend ein aerostatensystem mit einer steuereinheit und einer antriebseinheit sowie einer funktionseinheit Download PDF

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WO2014173797A1
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WO
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unit
aircraft
drive
rescue
control unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/057866
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Carl-Heinrich VON GABLENZ
Alexander von Gablenz
Steffen GLASS
Original Assignee
Cl Cargolifter Gmbh & Co. Kg A. A.
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Publication date
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    • B64D1/22—Taking-up articles from earth's surface
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    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/12—Ground or aircraft-carrier-deck installations for anchoring aircraft
    • B64F1/14—Towers or masts for mooring airships or balloons

Definitions

  • Aircraft comprising an aerostat system with a control unit and a
  • the invention relates to an aircraft.
  • the aircraft comprises an aerostat system and at least one drive unit or a drive unit and a functional unit, wherein the aerostat system has at least one aerostat, in particular at least one balloon.
  • a distress rescue device which comprises a supporting balloon with a drag anchor connected via a cable.
  • the distress rescue unit forms a unit when not in use and is designed as a rescue box.
  • the rescue pennant comprises a balloon and a rescue unit consisting of a tug anchor and a rope, which is attached to the towing anchor and over the
  • the Rescue Cancel is connected directly or indirectly to the balloon.
  • the person to be rescued carries the knapsack and is connected via the rescue penny with both the balloon and the towing anchor.
  • the balloon unfolds and is inflated after the drag anchor has filled with water.
  • the towing anchor forms an open towing sail in working condition.
  • the balloon carries the rope, the tug anchor with tow, the person and any necessary accessories above the sea, that is, the person to be rescued is pulled out of the water and lifted into a position to be rescued.
  • the balloon with the rescued person hanging on the balloon can, after appropriate location, be retrieved by an external aircraft, in particular a helicopter.
  • the distress rescue equipment has the disadvantage that an immediate rescue is not possible.
  • the person to be rescued to the detection and recovery without further assistance.
  • the rescue device can only be used once in the case of rescue and can not be readily used to rescue other persons.
  • the invention is an object of the invention to provide an aircraft or aircraft, which allows, among other advantageous applications and functions efficient transport or in particular effective rescue of persons.
  • the aircraft should be easy to handle and can be used at various locations.
  • the starting point of the invention is an aircraft or aircraft, comprising an aerostat system, wherein the aerostat system has at least one aerostat, in particular at least one balloon, which can be filled with a carrier gas.
  • the object is achieved by a control unit indirectly connected to the aerostat and a drive unit, wherein the control unit and the drive unit either a) as a bifunctional arranged in a compact unit control and
  • control unit is assigned at least one seat for at least one person, and wherein the respective control and drive unit allows the maneuvering of the aircraft between different locations, in particular from a starting location to a place of deployment and to a landing site.
  • a bifunctional compact unit is understood to mean that a compact unit is made up of units such as the control unit and the drive unit, wherein the control unit performs the function of controlling the aircraft and the drive unit fulfills the drive function and the function of the maneuvering.
  • a compact unit can still be modular, but the modules are arranged close to each other and form a compact unit after assembly.
  • a monofunctional dual unit is understood to mean that the control unit and the drive unit are made up of two units. Control unit and drive unit take over the aforementioned functions, but the units within the aircraft are not arranged close to each other. However, there is a technical connection between the control unit and the drive unit, since the control unit monofunctionally ensures the control of the drive unit, the drive unit monofunctionally ensuring the maneuvering of the aircraft.
  • FIGS. 1 to 13A describe a bifunctional compact unit.
  • FIG. 14 explains a monofunctional dual unit.
  • FIG. 16 illustrates a combination of a bifunctional compact unit and a monofunctional dual unit.
  • the control unit of the respective compact unit or the dual unit or the combination thereof is assigned a functional unit.
  • the aerostat lines in particular balloon lines, at one end of a rotatable load ring or a rigid load ring is assigned.
  • the bifunctional compact unit is directly connected to and disconnectable from the rotatable load ring.
  • the bifunctional compact unit is connected via an arranged on the rotatable load ring connecting means, in particular at least one support frame or a carrying line, indirectly with the rotatable load ring on and off in connection.
  • control unit and the drive unit are each separately connected directly or indirectly to the rigid load ring.
  • the rigid load ring is directly or indirectly connected to the drive unit of a monofunctional dual unit, wherein a bifunctional compact unit of control and drive unit is additionally arranged on the rigid load ring.
  • the functional unit and the functional unit assigned to the control unit are connected directly to one another via holding structures and form a unit.
  • a rescue unit or a recreational unit or a research unit is formed.
  • control unit and the functional unit are modular.
  • the control unit associated with the functional unit is not directly connected to this, but the control unit and the functional unit are connected to each other via an element as a connection module, so that different functional units are modular on the control unit and decoupled.
  • the functional units mentioned, such as the rescue unit, the recreational unit or the research unit, can optionally be connected to and disconnected from the control unit according to the needs and task of the aircraft.
  • This one-piece and two-piece design refers to the relationship between the control unit and functional unit.
  • the bifunctional control unit is simultaneously assigned a drive unit (compact unit).
  • the control unit may also be monofunctional, d. H. the drive unit is arranged separately from the control unit (dual unit).
  • the aircraft with the bifunctional compact unit of control and drive unit is characterized in that the drive unit for maneuvering the aircraft within its first support structure at least one motor drive and drive elements, in particular a propeller and control elements, in particular at least one rudder or at least one rudder and an elevator and at least one pilot seat includes.
  • the aircraft with the monofunctional dual unit of control and drive unit is characterized in that for maneuvering the aircraft within its first support structure of the control unit at least one pilot seat and separate from the control unit within the drive unit at least one about a horizontal axis of rotation and / or a vertical axis of rotation displaceable propeller is arranged. That is, the control unit and drive unit are formed separately from each other and in the drive unit is at least one propeller, which, as explained above, within a rigid ring about a horizontal axis of rotation and / or about a vertical axis of rotation relative to the rigid ring is arranged displaceable.
  • the aircraft is further distinguished by the fact that the functional unit has at least one seat within its second support structure, wherein at the second
  • Holding structure optionally depending on the application of the functional unit different functional equipment items are arranged.
  • the aircraft further comprises according to the invention in / on the aerostat system at least one ballast unit with a ballast reservoir for balancing the aircraft.
  • the aircraft is further distinguished by the fact that the ballast unit with the
  • Ballast reservoir for ballast compensation of the aircraft in linen in particular the Balloon lines of the aerostat between the aerostat and the one-piece or two-piece control and functional unit (rescue unit) is located above the load ring.
  • ballast body in particular a ballast anchor for ballast compensation, is held on or in the second holding structure of the functional unit.
  • the aircraft In order to be able to use the aircraft at various locations, the aircraft is arranged in its non-use situation compact on a movable transport unit.
  • the transport unit will be explained in more detail in the description.
  • the aircraft may carry at least one person for research and leisure purposes.
  • the aircraft includes the aerostat system and the drive unit with the pilot's seat.
  • the aerostat is preferably filled with carrier gas and is in particular a balloon.
  • the balloon rises due to its static buoyancy at the starting point in a predetermined altitude above a terrain.
  • the pilot in the pilot seat of the control unit is taken during the take-off phase of the aircraft in the predetermined altitude above the terrain.
  • the aircraft is further from the pilot by means of the control and drive unit in a phase of flight of the pilot to a place to be explored or visited
  • the location (generally referred to as the location) maneuvered, wherein the aircraft at the site or, optionally, after a further flight phase lands to a landing in a landing phase or is brought down.
  • a carriage for at least one person P1 takes place with an aircraft L according to at least one of claims 1 to 15, wherein the aircraft L comprises an aerostat system 100, wherein an aerostat 101 filled with a carrier gas, in particular a balloon in a take-off phase I of a use situation of the aircraft L rises by its static buoyancy at a starting point SO in a predetermined altitude above a terrain G.
  • a carrier gas in particular a balloon in a take-off phase I of a use situation of the aircraft L rises by its static buoyancy at a starting point SO in a predetermined altitude above a terrain G.
  • a control unit 250 which is indirectly connected to the aerostat 101 and a drive unit 200; 200-1, wherein the control unit 250 is associated with at least one seat 200 for at least one person P1, while the Start phase I of the aircraft L is taken to the predetermined altitude above the terrain G and the aircraft L by the control unit 250 and a drive unit 200; 200-1 is maneuvered in a flight phase II of the pilot P1 to a deployment EO, the aircraft L lands at the site EO or optionally after a further flight phase to a landing LO in a landing phase IV or is brought down.
  • the aircraft is also intended, for example for research and leisure purposes, to carry at least two persons.
  • the aircraft comprises for this purpose the aerostat system and the control unit with the pilot's seat as well as the drive unit and a functional unit with a further seat.
  • a transport for at least two persons P1, P2 takes place with an aircraft L according to at least one of claims 1 to 15, which comprises an aerostat system 100 and at least one functional unit 300, wherein an aerostat 101 filled with a carrier gas, in particular a balloon in one Start phase I of a situation of use of the aircraft L by its static lift at a starting point SO ascends to a predeterminable altitude over a terrain G.
  • control unit 250 is associated with a functional unit 300 comprising a seat 300B for a second person P2, wherein the drive unit 200 has a seat 200B for a first person P1, in particular a pilot P1, wherein the control unit 250 and the functional unit 300 and the two persons P1, P2 on the seats 200B, 300B are taken to the predeterminable altitude above the terrain G during the take-off phase I, and the aircraft L is taken by the control unit 250 and a drive unit 200; 200-1 is maneuvered in a flight phase II of the pilot P1 to a deployment EO, the aircraft L lands at the site EO or optionally after a further flight phase to a landing LO in a landing phase IV or is brought down.
  • the second seat of the functional unit is also located next to the pilot seat of the control unit or the two seats are arranged such that the pilot in the control unit and the second person in the functional unit are arranged sitting back to back.
  • the aerostat is preferably filled with carrier gas and is in particular a balloon. The pilot in the pilot seat of the control unit and the second person in the seat of the functional unit are taken during the take-off in the situation of use of the aircraft by its static buoyancy at the starting location of the aircraft in the predetermined altitude above the terrain.
  • the aircraft is further maneuvered by the pilot by means of the control unit and propulsion unit in a phase of flight to a location to be explored or surveyed, commonly referred to as the mission site, the aircraft landing in a landing phase at the site or, optionally, after another flight phase to a landing site is brought down.
  • the aircraft is intended to carry at least three persons for rescue, research and leisure purposes.
  • the aircraft includes the aerostat system and the control unit with a pilot seat and a functional unit with at least two seats.
  • the aerostat is preferably filled with carrier gas and is in particular a balloon.
  • the aircraft is further maneuvered by the pilot by means of the control and propulsion unit in a phase of flight to a rescue location or location to be explored or visited, commonly referred to as the site of use, the aircraft at the site or, optionally, after another phase of flight to a landing site in one Landing phase lands or is fetched.
  • a rescue it is provided that in a rescue phase by the rescuing sitting in the rescue unit second person (paramedic) rescues at least one other person, and the aircraft after another phase of flight to a landing site in a landing phase for salvage the person to be rescued lands or is fetched together with the paramedic and the pilot. Or the paramedic provides additional people to be rescued on site and two people to be rescued are taken along.
  • the principle of the three-person transport concept is explained below by reference symbols (see figures):
  • a transport for three persons P1, P2, P3 takes place with an aircraft L according to at least one of claims 1 to 15, which comprises an aerostat system 100 and at least one functional unit 300, wherein an aerostat 101 filled with a carrier gas, in particular a balloon in a starting phase I a use situation of the aircraft L rises by its static buoyancy at a starting place SO in a predetermined altitude above a terrain G.
  • a carrier gas in particular a balloon in a starting phase I a use situation of the aircraft L rises by its static buoyancy at a starting place SO in a predetermined altitude above a terrain G.
  • control unit 250 is assigned a functional unit 300 having at least two seats 300B for at least two further persons P2, P3, the control unit 250 and a drive unit 200;
  • 200-1 has a seat 200B for a first person P1, in particular a pilot, wherein the control unit 250 and the functional unit 300 designed as a rescue unit 300 and the two persons P1, P2 on the seats 200A, 300B during the starting phase I to the predeterminable altitude are taken over the area G and the aircraft L is maneuvered by the drive unit 200 in a flight phase II of the pilot P1 to a location EO, after which in a rescue phase III by rescuing in the rescue unit 300 rescued person P2 saving the at least one other Person P3 is seated in the seat 300B of the functional unit 300, the aircraft L lands at the site EO or optionally after a further flight phase to a landing LO in a landing phase IV or is brought down.
  • Starting place and landing place can be different places in each of the transport concepts.
  • the starting point and the landing site can also be one and the same place.
  • FIG. 1 shows an aircraft, comprising an aerostat and a bifunctional control and drive unit as a compact unit in a side view in a recreational application; the aircraft comprising the aerostat and the bifunctional control and propulsion unit in a front view in the recreational application; the aircraft, comprising the aerostat and the bifunctional control and drive unit and a functional unit as
  • FIG. 15 shows a twin-engine aircraft comprising an aerostat and a control unit and a twin-engine drive unit as a monofunctional dual unit and a functional unit as a rescue unit in a front view in a rescue application;
  • 16 is a three-engine aircraft, comprising an aerostat and comprising a combination of a bifunctional compact unit comprising a control unit and a single-engine drive unit and a monofunctional dual unit with a twin-engine drive unit having a control unit and a functional unit as a rescue unit in a front view in a rescue application;
  • FIGS. 1 to 13A explain the concept of the bifunctional compact unit in various design variants.
  • Figures 1 and 2 show an aircraft L in a first embodiment variant, comprising an aerostat system 100 with an aerostat 101 and a control unit 250 and a drive unit 200 in a side view and a front view in a recreational application according to the first transportation concept, a one-person carriage ,
  • Aerostat 101 a balloon is used.
  • Aerostat system 100 includes balloon lines 103 that are attached to the balloon shell. At the lower end of the balloon lines 103, a load ring 104 is arranged.
  • aerostat 101 a balloon is used.
  • the balloon 101 of the system generally referred to as aerostat system 100 used in the various design variants is referred to below as a balloon system 100 due to the use of a balloon 101.
  • the load ring 104 has an upper ring and a lower ring, which are preferably non-positively and positively connected rotatably connected to each other, wherein the connection is realized for example via a ball bearing, in particular a thrust ball bearing.
  • the upper ring is connected to the balloon lines 103, while the lower ring is connected to a support unit 105.
  • the carrying unit 105 and all components arranged below the carrying unit 105, which are in communication with the carrying unit 105, are arranged rotatable relative to the balloon 101.
  • the rotatability of the control unit 250 and the drive unit 200 and optionally the functional unit 300 disposed thereon with respect to the balloon 101 about an imaginary vertical axis is of particular importance for the maneuvering of the aircraft L, as will be explained in more detail later.
  • the upper ring is connected to the carrying unit 105 and the lower ring is connected to the balloon lines 103.
  • the support unit 105 serves as a connection means between the lower ring of the load ring 104 and the first support structure 200A of the control unit 250.
  • the drive unit 200 is connected to the first support structure of the control unit 250.
  • connection means As a connecting means, at least one supporting frame or at least one carrying line is connected to the lower ring of the load ring 104 on the one hand and the first holding structure 200A of the control unit 250 on the other hand.
  • the connection is designed in such a way that the connection means can be connected or disconnected either on the side of the load ring 104 or on the side of the control unit 250 or on both sides.
  • the control unit 250 comprises at least one seat 200B for a first person P1, in particular a pilot.
  • the pilot P1 is shown from the side and from the front, wherein in Figure 2, the pilot P1 is covered by the propeller 201 and the drive of the drive unit 200.
  • FIG. 1 shows, in side view, in particular, a vertical rudder 202 belonging to the drive unit 200, with a further elevator 203 (not shown in more detail) being arranged.
  • FIG. 2 also shows a connection module 106 within the first holding structure 200A of the control unit 250, which allows the attachment (connection) of a functional unit 300 to the control unit 250, so that the aircraft L is next to the aerostat system 100 includes both the control unit 250 and the drive unit 100 and a functional unit 300.
  • a control unit 250 is advantageously formed that comprises a first support structure 200A in which a connection module 106 is integrated, to which a second support structure 300A of the functional unit 300 can be coupled in a two-part design is.
  • control unit 250 and functional unit 300 The one-piece design of control unit 250 and functional unit 300 will be explained later in more detail.
  • the second retaining structure 300A can be omitted, as shown in particular in FIG.
  • the pilot seat 200B is disposed in the first support structure 200A of the control unit 250, the first support structure 200A being directly connected to the support unit 105 and thereby to the lower ring of the load ring 104.
  • ballast unit 102 is arranged with a ballast reservoir whose function will be explained in more detail below.
  • the aircraft L shown in Figures 1 and 2 is used in particular research and leisure purposes.
  • the aerostat 101 is filled with carrier gas and is in particular a balloon.
  • the balloon 101 rises by its static buoyancy at the starting point SO in a predetermined altitude above a terrain G.
  • the pilot P1 in the pilot seat 200B of the control unit 250 is taken during the starting phase I of the aircraft L in the predetermined altitude above the terrain G.
  • the aircraft L is further maneuvered by the pilot P1 by means of the control and drive unit 250, 200 in a flight phase II of the pilot P1 to a location to be explored or visited EO, the aircraft L at the place of work or, optionally, after a further phase of flight II lands to a landing point LO in a subsequent landing phase III or is fetched.
  • connection module 106 provided exclusively for research and leisure purposes functional unit 300 is connected to the control unit 250, so that the aircraft L next to the aerostat system 100, both the control and drive unit 250th , 200 as well as a functional unit 300 for research and leisure purposes.
  • This research and leisure function unit 300 then includes a second support structure 300A that is connectable either directly to the first housing structure 200A of the controller 250 (one-piece design) or via the interconnect module 106 to the first support structure 200A of the controller 250 (two-part design).
  • connection module 106 different functional units 300 can be connected and disconnected in a modular manner to the control unit 200.
  • the functional unit 300 for research and leisure purposes comprises, when the functional unit 300 is arranged, at least one seat 300B in which a second person P2 can sit in the situation of use, so that the pilot P1 in the control unit 250 and the second person P2 in the functional unit 300 sitting.
  • the aircraft L which is shown in FIGS. 1 and 2, two persons P1, P2 can now be carried.
  • the aircraft L is maneuvered by the pilot P1 by means of the control and drive unit 250, 200 in a flight phase II to a location to be explored or visited EO, the aircraft L at the site EO or optionally after a further flight phase to a landing LO in Landing Phase III is landed or brought down.
  • FIGS. 3 to 6 show a further aircraft L according to the invention, which comprises the balloon system 100 comprising the at least one balloon 101 and a control and drive unit 250, 200, and a rescue unit 300 as a functional unit.
  • the balloon 101 is also in this third embodiment variant with the control unit 250 via balloon lines 103 in conjunction.
  • the drive unit 200 in communication with the first support structure 200A of the control unit 250 enables the maneuvering of the aircraft L from the start location SO to the deployment location EO and to the landing location LO and back.
  • Starting point SO and landing place LO can be the same place. However, a location LO which differs from the place of departure SO is also possible.
  • the balloon 101 is in all configuration variants in the use situation of the aircraft L on the balloon lines 103 permanently with the control unit 200 and thereby also with the drive unit 200 and the respective functional unit 300 in connection.
  • the aircraft L is characterized by a control and propulsion unit 250 indirectly connected to the aerostat 101, which permits the maneuvering of the aircraft L back from the launch location SO to the deployment location EO and to the landing location LO, with the control unit 250 in the third Design variant is associated with a rescue unit 300 as a functional unit.
  • control unit 250 assigned to the rescue unit 300 is connected directly to the rescue unit 300.
  • the support structures 200A, 300B of the two units 250, 300 form one unit.
  • control unit 250 assigned to the rescue unit 300 is indirectly connected to one another via ropes / lines or a linkage, or the like.
  • the holding structures 200A, 300A of the two units 200, 300 are thus connected to each other via ropes / lines or a linkage or the like.
  • the aircraft L also in the third embodiment variant comprises the control and drive unit 250, 200 for maneuvering the aircraft L, wherein the control unit 250 is arranged within the first support structure 200A.
  • the drive unit 200 comprises at least one motor drive and drive elements, in particular a propeller 201 and the vertically arranged rudder 202 and the horizontally arranged elevator 203.
  • the aircraft L comprises the rescue unit 300 within the second support structure 300A.
  • the rescue unit 300 has the at least one rescuer seat 300B disposed in the second support structure 300A, with the second support structure 300A optionally having various rescue devices 304 (FIGS. 3 to 7) and / or 305 (FIG. 8) disposed over ropes 301, 302 and in each case at least one associated structure-fixed winch with respect to the rescue unit 300 movable, in particular retractable and retractable, as will be explained in detail later.
  • the at least one Bailastech 102 with the ballast reservoir for ballast compensation of the aircraft L is also arranged.
  • the function of the bailaste unit 102 will be explained in more detail below.
  • a ballast armature 306 for ballast compensation is provided on or in the second support structure 300A of the rescue unit 200, which in one embodiment can be moved over the second cable 302 and the at least one associated structure-fixed winch relative to the rescue unit 300, in particular retractable and extendable. and is arranged separable from the second cable 302.
  • ballast anchor 306 is also assigned to the control unit 250 of an aircraft L according to the first embodiment variant or the functional unit 300 according to the second or third embodiment variant.
  • the balloon 101 has balloon lines 103 at the ends of which the one-piece or two-part control and drive unit with the rescue unit 250, 200; 300 is arranged according to the first or second embodiment.
  • the bailaste unit 102 be connected to the ballast reservoir for ballast balance of the aircraft L in balloon lines 103 of the balloon 101, between the balloon 101 and the one-piece or two-piece control and drive unit 250, 200 and the Rescue unit 250, 200, 300 according to the first or second embodiment variant is arranged.
  • the Ballastreservoir the Bailastü 102 is thus located above the one-piece or two-piece control and drive unit and the rescue unit 250, 200, 300th
  • FIGS. 7 and 8 show, for further clarification, a method for rescuing a person P3 to be rescued.
  • the aircraft L is to a take-off and landing SO; LO trans- ported.
  • the newly developed transport unit 400 will be explained in more detail later in connection with FIGS. 9, 10 and 11.
  • a tarp is preferably spread to protect the shell of the balloon 101.
  • the balloon 101 is downloaded from the transport unit 400.
  • the filling of the balloon 101 then takes place with a carrier gas under pressure in the gas storage bottles 500 (see FIGS. 9 and 10).
  • a carrier gas under pressure in the gas storage bottles 500
  • a lighter-than-air blowing gas in particular helium or hydrogen
  • the pressure in the gas storage bottles 500 is preferably chosen for reasons of simplification such that no pressure reducer is required during the filling of the balloon 101, as a result of which Filling time of the balloon 101 is significantly reduced compared to the filling with a pressure reducer.
  • the balloon 101 has a diameter of 10 m.
  • 550 m 3 carrying gas from six to eight gas storage bottles 500 are used for this embodiment.
  • novel plastic pressure bottles are also used, which are easier to handle and to
  • the supporting gas provides the required buoyancy, the so-called net lift of the aircraft L, which is needed for making the total mass m tal the aircraft L pilot P1 and paramedic P2 from the ground G and from the starting location SO to the site EO and back to the landing site LO to fly.
  • the total mass of the aircraft L to be considered (excluding the person to be rescued) consists of the following sub-masses.
  • ITlTotal m Balloon (100; 101) + ITldrive unit (200 %) + Tlpi
  • ITl rescue unit (300 %) + ⁇ paramedic ⁇ ) + ITl total ballast + m accessory (301, 302, 303,
  • ITl Total Ballast IT Load Unit (102) + IT Ballast Anchor (306) or Ballast Container
  • the mass m A ntnebsritt the control and drive unit 250, 200 thereby also includes the mass of the first support structure 200 A and the mass of the pilot seat 200 B and the drive.
  • the mass m Re ttungsiere the rescue unit 300 comprises the mass of the second support structure 300A of the at least one paramedic seat 301 or more seats osteoassistent three hundred and first
  • the prior art makes a distinction between aircraft that are lighter than air and hold in the air by static buoyancy and aircraft that are heavier than air that fly by means of dynamic buoyancy.
  • the aircraft L which holds in the air by means of static buoyancy (carrier gas in the balloon 101).
  • carrier gas helium (He)
  • H 2 hydrogen
  • the aircraft L still has its own drive in the drive unit 200, which does not serve to keep the aircraft L by means of dynamic buoyancy in the air, but which only serves the aircraft L, as already explained, of a Starting location SO to maneuver a deployment site EO and back to a landing location LO.
  • the balloon system 100 includes the ballast unit 102 for ballast compensation, which in particular in the non-use situation in which the aircraft L at the starting place SO prepared for use in a situation of use (filled) before maneuvering during the use situation to the place of deployment EO and there, for example, for the rescue used and then maneuvered back to the landing site LO.
  • the ballast unit 102 is used for ballast compensation in the situation of use, as the aircraft L rises due to ballast change and the ballast of the aircraft L in the situation of use varies, for example, by reducing people or persons, as will be explained in more detail.
  • a situation-dependent ballast compensation takes place via the ballast unit 102 filled with a ballast in the situation of use or during the transition from the non-use situation into the use situation, in particular during the start preparation and when the aircraft L lands.
  • the balloon 101 is connected to the transport unit 400 via a tether 107 shown in FIG. 11, so that the balloon 101 is indirectly - via the transport unit 400 - securely connected to the terrain G is connected. It is understood that the balloon 101 may also be connected directly to the terrain G in another embodiment.
  • the balloon 101 Only in secured non-use position, in which the balloon 101 is indirectly or directly connected to the terrain G, the balloon 101, as explained above, filled with carrier gas.
  • the control unit 200 comprises at least the seat for the first person P1, in particular the pilot, in particular the pilot seat 200B.
  • the drive unit 200 comprises the motor drive and the necessary drive elements, such as the propeller 201 and also the control organs for maneuvering the aircraft L, such as the aforementioned at least one rudder 202 and the elevator 203.
  • the control of the drive unit 200 is carried out by the control unit 250.
  • the rescue unit 300 and the control and drive unit 250, 200 form a bifunctional compact unit (compact unit).
  • the control and drive unit 250, 200 with integrated rescue unit 300 represents a preferred first embodiment, which is characterized by a high degree of compactness.
  • the rescue unit 300 is not an integral part of the control unit 250, whereby the control unit 250 is connected to the rescue unit 300 in an additional assembly step, so that the rescue unit 300 after assembly, for example via the in FIG illustrated connecting means (tethers or linkage), is connected to the control unit 250 indirectly.
  • the rescue unit 300 itself is a separate unit.
  • the advantage of this second embodiment is that the units 250, 300 are each easier to handle and thus easier to handle and can also be independently designed with regard to their task and function.
  • the rescue unit 300 also includes at least one seat, which is referred to as a rescue assistant seat 301 and serves in this third embodiment variant within the use situation in particular to accommodate a second person P2, in particular a paramedic P2.
  • the paramedic seat 301 is for the
  • the rescue unit 300 thus comprises at least one paramedic seat 301 or as FIG. 5 shows a further paramedic seat or additional additional ones
  • the balloon 101 is still trimmed in the non-use position at the starting location SO.
  • the aircraft L is basically ready to fly from the starting point SO to the place of deployment EO.
  • Start Phase I The aircraft L is first released from the terrain G by loosening the down or tether 800 shown only in Figure 1 1.
  • the aircraft L increases, as explained above, depending on the predeterminable total ballast m G eticianiast and the predetermined filling amount of carrier gas in the balloon 101, taking into account the total mass m Ge together with the aircraft L in a desired altitude.
  • the aircraft L remains in the air during its mission and is brought down to the ground of the ground G and secured to the ground only after the end of the single or multiple rescue operation at the landing LO.
  • a lightweight, durable rope is proposed, which is generally referred to as tether 107, and serves as a safety line and operated by the placed on the site G winch operator, the means released or obtained, will.
  • Flight Phase II After reaching a desired launch altitude, the pilot P1 corrects the balancing trim and may release propellant gas or discard ballast from the ballast unit 102 to set the desired altitude, indicating that the ballast unit 102 is not needed only for ballast balancing in the inoperative situation. but also in the use situation during the flight phase II is used to adjust the takeoff or flight altitude.
  • the drive unit 200 is started and thrust is generated, wherein the control organs control the aircraft L in the desired direction of flight.
  • both the drive member (the propeller 201) of the drive unit 200 and the control members (such as the at least one rudder 202 and the elevator 203) can be pivoted overall relative to an imaginary vertical or about the imaginary vertical, so that a maneuvering already on the thrust generated and the adjustment of the thrust direction by pivoting the entire control and drive unit 250, 200 per se is effected without the rudder 202 and the elevator 203 are actuated.
  • a control and drive unit 250, 200 for example, a drive unit of a microlight aircraft can be used. Ultralight aircraft are small, very light motor-powered aircraft.
  • the aircraft L is maneuvered by the pilot P1 by means of the control and drive unit 250, 200 to the deployment site EO.
  • the aircraft L is held in position.
  • Rescue phase III At the rescue unit 300 are, for example, two winches, each with a first and a second rope 301, 302, as shown in all figures 3 to 6.
  • a closable crane hook is arranged on the first cable 301, to which, for example, a ballast anchor 306 or a rescue device 304, 305 can be fastened.
  • Attached to the second cable 302 is a first rescue device 304, such as a rescue harness or rescue belt, or a second rescue device, such as a rescue stretcher 305 (shown in FIG. 8) or a third rescue aid, such as a rescue cage (not shown).
  • a first rescue device 304 such as a rescue harness or rescue belt
  • a second rescue device such as a rescue stretcher 305 (shown in FIG. 8)
  • a third rescue aid such as a rescue cage (not shown).
  • various rescue devices 304, 305 can thus be arranged as required.
  • the first rescue device 304 in the manner of a rescue harness or rescue belt, is arranged on the first cable 301.
  • a closable crane hook is arranged on which, for example, the ballast anchor 306 is attached.
  • the first rescue device 304 in the manner of a rescue harness or rescue belt, is arranged on both ropes 301 and 302.
  • the rescue harness 304 may include one or for example also two loops, so that a first loop for the paramedic P2 and a second loop for the person to be rescued P3 is formed within a rescue harness 304.
  • the aircraft L is held in place in the air and the paramedic P2 remains seated in its paramedic seat 301 and, as shown in Figure 3, by extending the second cable 302, the rescue harness 304 or the rescue stretcher 305 or the rescue cage the person to be rescued P3 down, with the person to be rescued P3 automatically enters the respective rescue device 304, 305 and by rising the balloon 101 by discharging ballast water from the bailaste 102 or refilling of carrier gas in the balloon 101 and optionally by pulling up to the rescue unit from the danger zone at the place of work EO is recovered.
  • a use height of about 20 m above the site EO.
  • ballast water from the Bailastü 102 or refilling of carrier gas in the balloon 101 is made by the pilot P1 in coordination with the paramedic P2.
  • the raising of the person P3 to be rescued is accomplished by the paramedic P2 who operates the winch associated with the second rope 301 and pulls the person P3 towards him.
  • the rescue unit 300 has a plurality of emergency assistant seats, the rescued person P3 can be placed in one of the further emergency assistant seats.
  • the rescue harness 304 has two loops, in this first rescue scenario in which the paramedic P2 remains seated in his paramedic seat 301, two people - one person in each loop of the rescue harness 304 - can be rescued simultaneously. It is understood that two persons can be rescued simultaneously in two rescue harnesses 304 with one loop or four persons with four loops in two rescue harnesses.
  • the ballast anchor 306 on the second cable 302 is not used in this rescue scenario.
  • the return flight of the aircraft L to the landing site LO takes place at which the rescued person P3 or the rescued persons P3 are finally recovered.
  • the aircraft L is also placed by the pilot P1 in hover over the location EO of the aircraft L. Also proposed here is a deployment height of about 20 m above the site EO.
  • the rescue assistant P2 as shown in FIG. 6, in the first loop of the rescue harness 304 hanging down on the first rope 301 itself, successively down the first cable 301 by remote control of the associated winch to the place of deployment EO.
  • the pilot P1 preferably according to the instructions of the paramedic P2, the ballast anchor 306 on the second cable 302 down via the associated winch. Too high buoyancy of the aircraft L is reduced via carrier gas delivery.
  • the pilot P1 operates a valve device which allows carrier gas to escape in the upper region of the balloon 101.
  • ballast anchor 306 or a ballast container on the site G is anchored on a suitable landing area at the place of deployment EO, as a result of which the aircraft L is fixed overall on the site G.
  • a third, not shown, rope 303 for the Basastanker 306 is arranged on the second support structure 300A of the rescue unit 300 next to the respective rescue winch on the first and second cable 310, 302 for the paramedic P2 and the person to be rescued P3.
  • the paramedic P2 who himself is in the first loop of the rescue harness 304, can now actively assist at the scene EO to retrieve a person P3 who is in need of assistance by placing the person P3, for example, in the second loop of his rescue harness 304 on the first rope 310 or as shown in FIGS Loop of the other rescue harness 303 on the second cable 302 receives.
  • the paramedic P2 will descend by remote control of the associated winch together with the rescue stretcher 305 or the rescue cage, for example on a first rope 301 and harbors the person to be rescued P3 by this person P3 in the Rescue stretcher 305 lays or by that person going up to him in the rescue basket.
  • ballast anchor 306 By unlatching the ballast anchor 306, that is separation of the ballast anchor 306 from the aircraft L, the aircraft L rises after the rescue operation upwards, as in the Figures 2 and 3 is illustrated. In this solution with a ballast anchor 306, the ballast anchor 306 is lost in each rescue operation and is replaced at the starting location SO.
  • ballast bag as a ballast container, which has been previously filled with ballast, in particular ballast water
  • the rise of the balloon 101 of the aircraft L can be ensured that ballast escapes from the ballast container.
  • ballast bag is not lost in this case, the ballast bag for a next rescue mission and at the starting point SO can be filled with ballast again.
  • One or more persons to be rescued P3 be recovered by the paramedic P2 temporarily remains at the site EO.
  • the procedure corresponds to the second scenario ( Figure 6), but is referring to the raising of the rescue harness 304 or the rescue stretcher 305 or the
  • Landing Phase IV The return flight takes place analogously to the outward flight, with the winch operator shown only in FIG. 11 at the landing location LO first securing the aircraft L via the securing line 107 to the terrain floor.
  • the pilot P1 delivers the so-called downhill ropes 800 from the aircraft L out of the ground crew and is captured by the ground crew and the aircraft L is brought down via the bottom-side winches 700.
  • the aircraft L is stabilized and pulled down via the downhill cables 800 and the associated winches 700 disposed on the bottom or on the transport unit 400.
  • ballast in particular ballast water
  • the corresponding rescue device 304, 305 on the aircraft L is lowered at the landing point LO only as far as necessary.
  • ballast in particular ballast water
  • the provision of the rescued persons P3 takes over the ground crew.
  • ballast unit 102 For renewed use, fuel for the motor drive of the drive unit 200 is also refueled if necessary. In addition, if necessary, further ballast, in particular ballast water is filled into the ballast unit 102.
  • ballast anchor 306 In the solution with a ballast anchor 306, a new ballast anchor 306 is attached. Thereafter, the aircraft L is again prepared for another use.
  • FIG. 7 shows a first terrain G1 with a first small rescue zone Z1.
  • the first rescue scenario is preferably provided in which it is not necessary to drop a ballast anchor 306 or a ballast container at the place of deployment EO.
  • the aircraft L is kept in a hovering position and the at least one person P3 to be rescued is rescued via one of the described rescue devices 304, 305 from the very small rescue zone Z1.
  • FIG. 8 shows a second area G2 with a second large rescue zone Z2, in particular a second rescue zone Z2 larger than the first small rescue zone Z1.
  • the second and / or third rescue scenario is preferably provided, in which a ballast anchor 306 or a ballast bag can safely be dropped at the deployment site EO due to the more generous space available.
  • the aircraft L is also kept in a hovering position, the ballast anchor 306 or ballast bag is safely dropped due to the better space available and the at least one person to be rescued P3 is rescued from the large rescue zone Z2. It is understood that in a second large rescue zone Z2 in principle, the first rescue scenario can be used.
  • Figures 3 to 1 1 show how the aircraft or aircraft L for the transport of persons to be rescued in case of disaster, especially floods and
  • the aircraft L is flexibly equipped for the particular application and is thus a multifunctional aircraft or aircraft. As shown in FIGS. 9 and 10, the aircraft L is divided into components when not in use. In the non-use situation, the aircraft L is stored in a transport unit 400.
  • the transport unit 400 also serves as a platform for takeoff and landing of the aircraft L.
  • the transport unit 400 is a trailer that can be towed from a conventional passenger car with a trailer hitch to the jobsite EO.
  • the transport unit 400 preferably has the dimensions of about 4 m long, about 2 m wide and a height of about 2.20 m.
  • the aircraft L including trailer 400 and gas storage 500 bottles weighs about 1, 5 t.
  • the trailer 400 has two sprung axles.
  • the ground clearance is about 0.3 m.
  • gas storage bottles 500 are arranged, for example, eight pressure-resistant low-weight plastic bottles with a diameter of approximately 0.55 m and a length of about 2.65 m are arranged.
  • the gas storage bottles 500 are connected to a large bundle.
  • the bundle has a frame and a shock protection.
  • the gas storage bottles 500 are already completely piped.
  • the piping of the gas storage bottles 500 comprises an inlet or outlet valve.
  • the large bundle has the dimensions of about 3 m in length, about 1, 95 m wide and about 1, 40 m in height.
  • the large bundle sits inside a container shell 402 and is approved as a separate unit and is tested for pressure and shock resistance and fire resistance and certified.
  • the large bundle forms a self-contained unit, which can be removed from the system if necessary, preferably before the construction of the platform. So is an exchange or refilling the
  • the container shell 402 of the container fills the front of the trailer completely.
  • the necessary filling and emptying technique is preferably arranged on the side of the drawbar of the trailer 400.
  • the storage room 401 In the rear part of the trailer 400 is the storage room 401 for certain components.
  • the storage room 401 has about 1 m in length, about 2 m wide and about 1.40 m in height. Additional storage compartments are located below the bottom of the trailer 400.
  • a platform 600 is mounted, which is supported directly on the frame of the trailer, so that no forces are introduced into the container.
  • the platform 600 is shown in Figure 1 1 in use situation.
  • the platform is about 2 m wide and 4 m long.
  • the platform 600 is enlarged in the situation of use ( Figure 1 1) by mounting the platform elements on a preferably circular surface with a diameter of about 12 m ,
  • the platform 600 is walkable in the situation of use (designed for a load of 150 kg / m 2 ).
  • the platform 600 is preferably provided with a preferably pluggable railing. Access to the platform 600 via a stepladder, which also has a railing. Railing and stepladder are preferably also in the lower region of the bottom (not shown) of the trailer stored.
  • the balloon 101 or the un filled balloon cover 101 is mounted on the platform 600.
  • the balloon envelope 101 preferably has a diameter of approximately 10 m and is stored complete with top emptying plate, bottom filling plate and the entire line guide of preferably three low hoses 800, 22 balloon lines (eyelet lines) and the safety line 107 on the platform 600.
  • the balloon envelope of the balloon 101 is covered with a weatherproof tarpaulin and firmly tied.
  • the folding height of the balloon cover of the balloon 101 is not more than 0.4 m, so that the total height of the trailer does not exceed 2.20 m.
  • ballast unit 102 In the center of the balloon envelope of the balloon 101 is the ballast unit 102, which preferably comprises a storage volume of 250 l of water.
  • the ballast unit 102 is empty (deflated), so that the lower filling plate of the balloon 101 is stored in the ballast unit 102 in a padded sheath.
  • the ballast unit 102 sits on the load ring 104, which is also mounted on the platform 600 as the lowest part of the balloon 101.
  • the load ring 104 preferably has an outer diameter of 1.95 m.
  • the ballast unit 102 is located within the load ring 104 with a diameter of 1.85 m.
  • the load ring 104 has a height of about 0.3 m.
  • the ballast unit 102 is filled with water and closed with a lid, not shown.
  • the ballast unit comprises inside transverse ribs to avoid a build up of water.
  • the ballast unit 102 has laterally on a dockable filling and emptying hose over which the emptying can be done.
  • the filling of the ballast unit 102 extends upwards through a pipe from the filling and emptying hose and the emptying of the ballasting unit 102 takes place through the outflow to the filling and emptying hose downwards.
  • the emptying of the ballast unit 102 is made targeted by the pilot P1 by pulling on a leash.
  • the associated drain valve closes automatically by a biased spring element, which in addition biases when opening the valve in the opening direction and as soon as no more tensile force is applied to the line, the valve closes the ballast unit 102nd
  • the trailer 400 When building the aircraft L, the trailer 400 is parked and disconnected from the towing vehicle. The trailer 400 is first anchored to four tethers (not shown) on the ground, or attached to weights. This allows the trailer 400 to form a secure counterweight for the aircraft L secured to the terrain G. If necessary, especially for longer operations, the bulk bundle may be removed from the trailer unit 400 prior to parking, refilling or replacement.
  • the platform 600 is set up.
  • the platform 600 By pulling out the additional platform elements from the vehicle floor and successively connecting the platform elements to the platform 600 above the container casing 402, the platform 600 according to FIG. 11 is supplemented to the enlarged, preferably circular platform 600.
  • the platform elements have supports that are folded down and locked.
  • the stepladder After folding down the columns, the stepladder is attached and the railing
  • an anemometer and the other equipment, the control and drive unit 250, 200 are constructed according to the first embodiment variant or according to the second and third embodiment variant, the functional unit 300, in particular a rescue unit 300, attached to the control and drive unit 250, 200.
  • the balloon envelope of the balloon 101 is spread on the enlarged platform 600 'and the preferably three downhill ropes 800 are inserted into the bottom-side winches 700 as shown in FIG. 11.
  • the downhill ropes 800 are guided over bottom-side pulleys secured by means of the ground anchors or a ballast block in the triangle outside the enlarged platform 600 'at a distance of about 10 m to the center of the platform 600' of the trailer 400 ,
  • the Niederhalseile 800 run in this embodiment on the pulleys to motor-driven winch tensioning stations, which are arranged on the trailer 400.
  • the motors and tensioning stations of the winches 700 are arranged side by side on the tiller of the trailer 400 in this embodiment.
  • the winches are controlled by a person individually or simultaneously. Only then is the balloon 101 filled with carrier gas.
  • Gas cylinder 500 drain valve and is controlled manually or automatically.
  • the balloon 101 floats, it is controlled via the winch winches 700 so that the load ring 104 is located approximately 1 meter above the platform 600 '.
  • the rescue unit 300 is installed in the rescue operation with the paramedic seat 301.
  • the balloon 101 is further filled with carrier gas and inflated so that first the
  • Support structure 200 A, 300 A Traverse formed, the longitudinal and transverse members 200 L, 300 L, 200Q, 300Q and about 1 m below the load ring 104 is mounted.
  • the load ring 104 has the upper ring and the lower ring.
  • the lower ring is in accordance with one of the two possible embodiments with the balloon lines 103 in conjunction, while the upper ring is connected to the support unit 105.
  • the carrying unit 105 and all components arranged below the carrying unit 105 and connected to the carrying unit 105 are arranged so as to be rotatable relative to the balloon 101.
  • the rescue unit 300, 301 can thereby be rotated in a certain position about its vertical axis.
  • the first support structure 200A of the control unit 250 comprises two crossbeams 200Q and two longitudinal crossbeams 200L, which preferably form a rectangular frame.
  • the second support structure 300A of the functional unit 300 likewise has two transverse members 300Q and two longitudinal members 300L, which preferably also form a rectangular frame.
  • a frame-like construction of two transverse beams 200Q, 300Q and two longitudinal beams 200L, 300L which in the one-piece embodiment serves as a support structure 200A, 300A for the control unit 250 and the functional unit 300, in particular in the enlargements Figures 12, 12A and 13, 13A is shown clearly visible.
  • the pilot seat 200B and the drive unit 200 with the flight control elements for controlling the aircraft L are mounted within the holding structure 200A of the control unit 250.
  • the motor drive (motor) with propeller 201 and the rudder 202 as well as the elevator 203 are thus mounted in the upper area of the traverse of the first holding structure 200A.
  • the flight control elements allow the control of the propeller 201 and the rudder 202 as well as the elevator 203, the control being carried out by the pilot P1 sitting in the pilot's seat 200B of the control unit 250.
  • the control and drive unit 250, 200 with the pilot seat 200B in the control unit 250 and the rescue unit 300 and the paramedic seat or seats 301 are accommodated in the storage space 401 of the trailer 400 when not in use.
  • the propeller 201 is preferably secured externally to the rear trailer wall with an outer protection element.
  • the example, 2.5 m long propeller 201 with its propeller core is slightly tilted relative to an imaginary vertical axis by preferably + 157-15 °.
  • the outer protective grid of the propeller 201 are stored separately in the storage room 401 and mounted after the attachment of the propeller 201.
  • the second holding structure 300A of the rescue unit 300 is attached to the at least one rescue assistant seat 301 for the paramedic P2.
  • the rescue devices 304 and / or 305 together with the associated first cable 301 and / or second cable 302 are arranged on the second support structure 300A, which is preferably likewise designed as a cross member.
  • pilot seat 200B of the control unit 250 is mounted together with the drive unit 200, the fuel tank of the engine is filled and the pilot P1 takes place on the pilot seat 200B.
  • the pilot P1 mounts the aircraft L equipped with a helmet and with integrated communication technology as well as safety clothing and life jacket as well as an emergency parachute.
  • the paramedic P2 is equipped the same way is the pilot P1.
  • the balloon 101 is now successively left on the Niederholwinden 700 further up.
  • the paramedic P2 preferably carries a rescue equipment depending on the application, such as a first aid kit, food, water, blankets,
  • the fillable ballast water sack can be filled with up to 200 l of water.
  • the paramedic P2 and ballast water sack are initially still on the enlarged platform 600 ', while the balloon 101 by yielding the Niederseseile 800 by means of Niederholwinden 700 continues to rise slightly, until the load from the Niederseseilen 800 on the Kunststoffseile 103 and the load ring 104 and the Carrying unit 105 merges into the crossbar 200Q.
  • the lower ropes 800 are pulled up to the lower crossbar 300Q and easily releasably attached, so they can not swing freely during use.
  • the entire system is balanced before the actual start so that it is in a limbo.
  • the distribution of the ballast water in the bailer unit 102 and in the ballast water sack depends on the particular application. It is assumed a minimum mass of about 25 kg in the bailaste 102 and a standard mass of about 85 kg in the ballast water sack.
  • the paramedic P2 When starting the aircraft L, the paramedic P2 is moved slightly upwards with the ballast water bag and the pilot P1 accelerates the aircraft L with a propeller position of +/- 15 with respect to the imaginary vertical upward.
  • the paramedic P2 in the rescue unit 300 during the flight together with the rescue unit 300, possibly pulls up directly into the lower area of the traverse formed as the second support structure 300A.
  • the procedure for pulling the ballast water sack over the ballast anchor cable 303 all the way up to the lower area of the crossbeam is also intended for the ballast sack.
  • the balloon 101 and the pilot P1 and the paramedic P2 and the ballast water bag form a unit.
  • the balloon 101 is secured, for example in a variant via a safety line 107.
  • This safety line 107 is, as explained above, a lightweight plastic rope with conductive inner thread for dissipating electrostatic charges.
  • the safety line 107 is connected to the south pole of the balloon 101.
  • a meshholleine at the north pole of the balloon the remindholleine is performed on the ground (terrain G) via a motor-driven winch with a reel.
  • the deflector which is fastened by means of a ground anchor or ballast block, is fastened behind the trailer 400 in the direction of the area of application.
  • An associated capstan sits on the drawbar of the trailer.
  • the drawbar is additionally anchored or loaded in the ground.
  • An operator ensures that the return line is always slightly tensioned.
  • the scaffoldholleine is always arranged by attachment to the north pole of the balloon 101 at least about 20 m above the ballast water sack. There is thus advantageously the possibility that the pilot P1 discharges water from the ballast water sack and retracts via the return line to the starting point SO.
  • the securing line 107 is fastened to the terrain floor and subsequently the downhill ropes 800 are fed to the ground crew, so that the ground crew can draw in the balloon 101.
  • the paramedic P2 (or also the pilot P1) can also lower the ballast bag, which can serve as an additional anchor unit.
  • flight distances between the starting point SO and the place of deployment EO of up to 1000 m are possible.
  • the regulation of the altitude during the flight of the aircraft L is firstly about the mentioned employment of the entire drive unit 200 including the motor preferably up to +/- 15 relative to the imaginary vertical.
  • the regulation of the altitude during the flight of the aircraft L is secondarily on the angle of attack of the arranged in the direction of flight behind the propeller 201 elevator 203 of the drive unit 200th
  • ballast water from the ballast unit 102 and / or the ballast sack or discarding the ballast anchor 306.
  • the flight direction is determined by the already mentioned rudder 202 behind the propeller 201.
  • the height adjustment is carried out by employment of the drive unit 200 or the elevator 203 as explained.
  • the airspeed is between 10 and 20 km / h depending on wind direction and distance.
  • the balloon 101 is placed against the wind.
  • the balloon 101 is placed by the pilot P1 above the deployment site EO.
  • the pilot P1 maneuvers the balloon 101 initially about 20 m above the terrain G in a floating position.
  • the paramedic can then successively via one of the ropes, for example via the first rope 301 ( Figure 6) down on the controlled by him winds down.
  • the pilot P1 drops the ballast sack or the ballast anchor 306 according to an instruction of the paramedic P2.
  • the pilot P1 is connected via the communication means and can follow the explanations of the paramedic P2 and the communication between paramedic P2 and to the rescued P3.
  • the persons to be rescued clear a set-down area and catch the ballast water sack which the pilot P1 releases as instructed by the paramedic P2.
  • the persons to be rescued P3 occupy the ballast water sack, whereby the entire system is anchored and pulls up with a bias in the amount of weight of the loaded ballast water sack.
  • the paramedic P2 decides for himself whether he will lower himself to the ground before or during or after the ballast water sack is dropped into the area of the job site EO.
  • the paramedic P2 decides whether he additionally ties the balloon 101 and whether he can leave his rescue harness 304 or not.
  • Pilot P1's task is always to keep the balloon 101 above the deployment site EO.
  • the return flight from the place of deployment EO to the landing place LO takes place in the case of a balloon 101 "bound" by the winch operator at the landing point LO, who inevitably corresponds to the starting point with a tied balloon 101, at the base pulls the return line.
  • the downhill ropes 800 are fed to the ground crew by the pilot P1 and the balloon 101 is "captured" by the ground crew.
  • the balloon 101 and the control and drive unit as well as the rescue unit 250, 200, 300 are stabilized by the ground crew via the downhill cables 900 and the winches 700 and pulled down until the persons P1, P2, P3 reach the enlarged platform 600 '.
  • ballast water is pumped into the ballast water sack or a new ballast anchor 306 is attached. If necessary, fuel for the drive unit 200 is refueled for the restart, or ballast water is replenished into the ballast unit.
  • the mooring of the system is accomplished by pulling the balloon 101 down onto the platform 600 'via the winches 700 and additional guying.
  • FIGS. 12, 12A show the aircraft L comprising the aerostat 101 and the control and drive unit 250, 200 as well as a rescue unit 300 (one-piece design) again in a rear view in the rescue application with an enlarged enlarged view (FIG. 12A) Control and drive unit 200, 250 and the rescue unit 300.
  • a rescue unit 300 one-piece design
  • Figures 13, 13A show the aircraft L, comprising the aerostat 101 and the control and drive unit 250, 200 and a rescue unit 300 (one-piece version) again in a side view in the rescue application also with an enlarged view ( Figure 13A) of the drive unit 200 as well as the rescue unit 300.
  • FIGS. 12, 12A and 13, 13A the same reference numerals have been used as in FIGS. 1 to 11.
  • Figures 12, 12A and 13, 13A show in particular the truss-like structure of the one-piece control and drive unit 250, 200 and the rescue unit 200, 300 according to the already explained one-piece design.
  • control and drive unit 250, 200 for maneuvering the aircraft L within its first support structure 200A at least one motor drive and drive elements, in particular a propeller 201 and control members, in particular at least one rudder 202 and elevator 203 and the at least one
  • This so far explained drive concept is referred to as a bifunctional "single-engine compact solution", since in a compact unit by means of the control unit 250, the function of the control by the pilot P1 and by means of the
  • Drive unit 200 the function of driving and maneuvering of the aircraft L is realized.
  • FIG. 14 shows a second concept.
  • FIG. 14 shows a single-engine aircraft L comprising an aerostat 101 and a control unit 250 and a single-engine drive unit 200 as a monofunctional dual unit and a functional unit 300 as a rescue unit in a front view in a rescue application.
  • This concept is referred to as a monofunctional "single-engine dual solution" because the control unit 250 is formed as a separate unit and the function of the control by The pilot P1 is carried out, wherein in a separate from the control unit 250 arranged drive unit 200 with a motor drive the function of driving and maneuvering of the aircraft L each monofunctional in the two units 250, 200 takes place.
  • the drive unit 200 is arranged as a technical feature of the invention separate from the control unit 250.
  • the control unit 250 comprises the pilot seat 200B analogous to the previous description, wherein the functional unit 300 is not visible in FIG. 14 on the rear side of the control unit 250 in this example.
  • the two holding structures 200A, 300A are thus directly connected to each other.
  • the functional unit 200 comprises the already explained rescue devices 301 -305 as well as the ballast anchor 306 etc.
  • the drive unit 200 is mounted in this concept with motor drive within the drive unit 200 separated from the control unit 250 in a rigid load ring 108.
  • the concept differs from the first concept also in that the load ring 108 is now rigid and no longer rotatable.
  • the propeller 201 is freely rotatably mounted in the rigid ring 108 and can be moved there by 360 about a horizontal axis X. Thus, the balloon 101 can be pushed in any horizontal direction of flight.
  • the propeller 201 of the drive unit 200 in the rigid ring 108 about a vertical axis Z is rotatably mounted to 360, whereby a buoyancy or downforce of the aircraft L is generated and the aircraft L in the height direction +/- Z is maneuverable.
  • the control is performed by the pilot P1 from the control unit 250.
  • the drive unit 200 comprises in the exemplary embodiment a central propeller 201 -1, which is pivotally mounted in the rigid load ring 108, so that the propeller 201 -1 can be rotated horizontally and vertically by 360 about the horizontal and vertical axes of rotation X, Z.
  • the propeller 201 can be controlled by the pilot P1 of the control unit 250 in its performance (thrust).
  • energy-supplying units 204 are arranged, which are assigned to the drive motor.
  • the drive motor is preferably arranged on the hub of the propeller 201.
  • the pilot P1 controls the respective horizontal and vertical rotation angle of the propeller 201 and the thrust force of the aircraft L.
  • the pivoting movement of the propeller 201 can be carried out separately about both axes X, Y.
  • the drive motors are designed as internal combustion engines or electric motors, that is, the drive unit 200 includes as energy supplying units 204 a fuel tank for a version with internal combustion engines or accumulators for an electric drive.
  • the control is performed by the pilot P1 from the control unit 250.
  • the control is done mechanically or by radio.
  • the propeller 201 acts as a propulsion for locomotion of the aircraft L and also serves to maneuver the aircraft.
  • FIG. 15 shows a third concept.
  • FIG. 15 shows a twin-engine aircraft comprising an aerostat 101 and a control unit 250 and a twin-engine drive unit 200-1 as a monofunctional dual unit and a functional unit 300 as a rescue unit in a front view in a rescue application.
  • FIG. 15 shows the balloon 101 with the pilot P1 in the control unit 250 and a salvaged person P2 in the rescue loop 304.
  • the two drives 201 -1 of the drive unit 200-1 are in the figure of Figure 15 designed as a propeller drive 201 -1 and stored separately on a construction so that the two propellers 201 -1 are rotated horizontally about the horizontal axis of rotation X by 360 can.
  • the two propeller drives 201 -1 are arranged analogously to FIG. 14 on a rigid load ring 108. They are preferably arranged at the end of the load ring 108 in a horizontal plane on the load ring 108.
  • the two propeller drives 201 -1 can be controlled in this concept of the pilot P1 in their performance (thrust).
  • control unit 250 is formed as a separate unit and the function of the control by the pilot P1 in a separate from the control unit 250 arranged drive unit 200-1 is carried out, which also with two motor drives the Function of driving and the maneuvering of the aircraft L is monofunctional in the two units 250, 200-1.
  • an aggregate 204 is arranged approximately in the middle of the drive unit 200-1 between the propeller drives 201-1, which unit acts as an energy source for a drive motor.
  • the non-illustrated drive motor of the propeller drives 201 -1 is designed as an internal combustion engine or electric motor.
  • the unit 204 is thus either at least one fuel tank for an embodiment as an internal combustion engine or at least one accumulator for an electric drive.
  • the drive motors which are operated electrically or as fuel-operated engines, fit into the hub of the engine
  • Propeller drives are integrated.
  • drivable hybrid drives are used with an internal combustion engine and accumulators.
  • the pilot P1 controls the respective angle of attack of the propeller drives 201 -1.
  • Both propeller drives 201 -1 can be controlled separately.
  • Propeller drives 201-1 are controlled mechanically or by radio by pilot P1.
  • the two propeller drives 201 -1 act on the one hand to drive the aircraft L and on the other hand they are used for maneuvering. If, for example, both propeller drives 201-1 are running in the opposite direction, the pilot P1 can turn on the spot.
  • FIG. 16 shows a fourth concept.
  • a three-engined aircraft L comprising an aerostat 101 and comprising a combination of a bifunctional compact unit 250, 200 comprising a control unit 250 and a single-motor drive unit 200 combined with the monofunctional dual unit 200-1 with the twin-engine drive unit 201 -1 and the
  • the control of the compact unit 250, 200 and the propeller drives 201 -1 of the dual unit 200-1 takes place in a single control unit 250.
  • a functional unit 300 is arranged as a rescue unit.
  • the power supply of the propeller drives 201 -1 (2x) is effected via at least one unit 204 arranged in the center of the rigid ring 108 of the drive unit 200-1.
  • the drive motor of the propeller drives 201 - 1 designed as an internal combustion engine or electric motor.
  • the unit 204 is thus either at least one fuel tank for an embodiment as an internal combustion engine or at least one accumulator for an electric drive. It is also proposed for the solution shown in Figure 16, that are electrically or as fuel-powered drive motors integrated into the hub of the propeller drives.
  • drivable hybrid drives are used with an internal combustion engine and accumulators.
  • Figure 16 further illustrates that the propeller drive 201 (1 x) is arranged separately in the compact unit and in addition to the propeller drives 201 -1 (2x) end of the rigid ring.
  • the two propeller drives 201-1 (2x) are used in the takeoff and landing phases and for maneuvering the aircraft L at a particular location LO, SO, EO.
  • the B propeller drives 201 -1 (2x) are used in the area of a rescue station for receiving a person P3 or the like to be rescued.
  • the functionality and the structure or the arrangement of the two propeller drives 201 -1 (2x) on the rigid ring 108 corresponds to the description of the third concept according to FIG. 15.
  • the propeller drive 201 of the compact unit is used to overcome larger distances used.
  • the propulsion of the aircraft L from one location to another SO, LO, EO in a horizontal direction thus occurs in relation to a maneuvering of the aircraft L at a location LO, SO.
  • EO at a relatively high speed with the help of preferably provided with an internal combustion engine powerful gasoline-powered "backpack drive", while the two propeller drives 201 -1 (2x), which are used in the take-off and landing at SO, LO, EO for maneuvering, with electric motors are driven.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Luftfahrzeug L umfassend ein Aerostatensystem (100), wobei das Aerostatensystem (100) mindestens einen mit einem Traggas befüllbaren Aerostaten (101), insbesondere mindestens einen Ballon aufweist. Das Luftfahrzeug L ist gekennzeichneten durch eine mit dem Aerostaten (101) indirekt in Verbindung stehende Steuereinheit (250) und eine Antriebseinheit (200; 200-1), wobei die Steuereinheit (250) und die Antriebseinheit (200; 200-1) entweder • als eine bifunktionale in einer Kompakteinheit angeordnete Steuer- und Antriebseinheit (200; 250) oder • als monofunktionale in einer Dualeinheit angeordnete Steuer- und Antriebseinheit (200-1, 250) oder • als Kombination aus einer bifunktionalen Kompakteinheit (200; 250) und einer monofunktionalen Dualeinheit (200-1) ausgebildet sind, wobei der Steuereinheit (250) mindestens ein Sitz (200B) für mindestens eine Person (P1) zugeordnet ist, wobei die jeweilige Steuer- und Antriebseinheit (200; 250; 200-1) das Manövrieren des Luftfahrzeuges L zwischen verschiedenen Orten SO, EO, LO ermöglicht.

Description

Luftfahrzeug umfassend ein Aerostatensystem mit einer Steuereinheit und einer
Antriebseinheit sowie einer Funktionseinheit
Die Erfindung betrifft ein Luftfahrzeug. Das Luftfahrzeug umfasst erfindungsgemäß ein Aerostatensystem und mindestens eine Antriebseinheit oder eine Antriebseinheit und eine Funktionseinheit, wobei das Aerostatensystem mindestens einen Aerostaten, insbesondere mindestens einen Ballon aufweist.
Aus dem Stand der Technik ist ein Seenot-Rettungsgerät bekannt, welches einen tragenden Ballon mit einem über ein Seil verbundenen Schleppanker umfasst. Das Seenot- Rettungsgerät bildet im Nichtgebrauchszustand eine Einheit und ist als Rettungstornister ausgebildet. Der Rettungstornister umfasst einen Ballon und eine Rettungseinheit aus einem Schleppanker und einem Seil, welches mit dem Schleppanker und über den
Rettungstornister direkt oder indirekt mit dem Ballon verbunden ist. Die zu rettende Person trägt den Tornister und ist über den Rettungstornister sowohl mit dem Ballon als auch mit dem Schleppanker verbunden. Im Arbeitszustand entfaltet sich der Ballon und wird aufgeblasen, nachdem sich der Schleppanker mit Wasser gefüllt hat. Der Schleppanker bildet im Arbeitszustand ein geöffnetes Schleppsegel. Im Arbeitszustand trägt der Ballon das Seil, den Schleppanker mit Schleppsegel, die Person und eventuell notwendige Zusatzgeräte oberhalb der See, das heißt, die zu rettende Person wird aus dem Wasser gezogen und in eine zu rettende Position emporgehoben. In dieser zu rettenden Position kann der Ballon mit der an dem Ballon hängenden geretteten Person nach entsprechender Ortung von einem externen Fluggerät, insbesondere einem Hubschrauber, geborgen werden.
Das Seenot-Rettungsgerät weist den Nachteil auf, dass eine sofortige Rettung nicht möglich ist. Zudem ist die zu rettende Person bis zur Ortung und Bergung ohne weitere Hilfe. Das Rettungsgerät ist im Rettungsfall nur ein einziges Mal benutzbar und kann nicht ohne Weiteres zur Rettung weiterer Personen zum Einsatz gebracht werden.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Fluggerät beziehungsweise Luftfahrzeug zu schaffen, welches neben anderen vorteilhaften Anwendungen und Funktionen einen effizienten Transport oder insbesondere eine effektive Rettung von Personen erlaubt. Das Luftfahrzeug soll einfach handhabbar aufgebaut sein und an verschiedenen Einsatzorten zum Einsatz kommen können.
Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Fluggerät oder Luftfahrzeug, umfassend ein Aerostatensystem, wobei das Aerostatensystem mindestens einen mit einem Traggas befüll- baren Aerostaten, insbesondere mindestens einen Ballon aufweist. Die Aufgabe wird durch eine mit dem Aerostaten indirekt in Verbindung stehende Steuereinheit und eine Antriebseinheit gelöst, wobei die Steuereinheit und die Antriebseinheit entweder a) als eine bifunktionale in einer Kompakteinheit angeordnete Steuer- und
Antriebseinheit oder
b) als monofunktionale in einer Dualeinheit angeordnete Steuer- und Antriebseinheit oder
c) als Kombination aus einer bifunktionalen Kompakteinheit und einer
monofunktionalen Dualeinheit ausgebildet sind, wobei der Steuereinheit mindestens ein Sitz für mindestens eine Person zugeordnet ist, und wobei die jeweilige Steuer- und Antriebseinheit das Manövrieren des Luftfahrzeuges zwischen verschiedenen Orten insbesondere von einem Startort zu einem Einsatzort und zu einem Landeort ermöglicht.
Unter einer bifunktionalen Kompakteinheit wird verstanden, dass eine Kompakteinheit aus Einheiten wie der Steuereinheit und der Antriebseinheit aufgebaut ist, wobei von der Steuereinheit aus die Funktion der Steuerung des Luftfahrzeuges durchgeführt wird und die Antriebseinheit die Antriebsfunktion und die Funktion des Manövrierens erfüllt. Eine Kompakteinheit kann trotzdem modular aufgebaut sein, wobei die Module jedoch eng beieinander liegend angeordnet sind und nach einem Zusammenbau eine kompakte Einheit ausbilden.
Unter monofunktionaler Dualeinheit wird verstanden, dass die Steuereinheit und die Antriebseinheit aus zwei Einheiten aufgebaut sind. Steuereinheit und Antriebseinheit übernehmen die zuvor genannten Funktionen, jedoch sind die Einheiten innerhalb des Luftfahrzeuges nicht eng beieinanderliegend angeordnet. Zwischen der Steuereinheit und der Antriebseinheit besteht jedoch ein technischer Zusammenhang, da die Steuereinheit monofunktional die Steuerung der Antriebseinheit gewährleistet, wobei die Antriebseinheit monofunktional das Manövrieren des Luftfahrzeuges gewährleistet.
Die Unterschiede werden anhand der Figurenbeschreibung noch näher verdeutlicht. In den Figuren 1 bis 13A wird eine bifunktionale Kompakteinheit beschrieben. In der Figur 14 wird eine monofunktionale Dualeinheit erläutert.
In der Figur 16 wird eine Kombination aus einer bifunktionalen Kompakteinheit und einer monofunktionalen Dualeinheit erläutert. In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Steuereinheit der jeweiligen Kompakteinheit oder der Dualeinheit oder der Kombination davon eine Funktionseinheit zugeordnet.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist der Aerostat Leinen, insbesondere Ballonleinen auf, an deren einem Ende ein verdrehbarer Lastring oder ein starrer Lastring zugeordnet ist.
In einer Ausgestaltungsvariante steht die bifunktionale Kompakteinheit direkt mit dem verdrehbaren Lastring an- und abkoppelbar in Verbindung.
In einer anderen Ausgestaltungsvariante steht die bifunktionale Kompakteinheit über ein an dem drehbaren Lastring angeordnetes Verbindungsmittel, insbesondere mindestens ein Traggestell oder eine Tragleine, indirekt mit dem drehbaren Lastring an- und abkoppelbar in Verbindung.
Bei der monofunktionalen Dualeinheit stehen die Steuereinheit und die Antriebseinheit jeweils separat mit dem starren Lastring direkt oder indirekt in Verbindung.
Bei der bifunktionalen Kompakteinheit, die in Kombination mit der monofunktionalen Dualeinheit ausgebildet ist, steht der starre Lastring direkt oder indirekt mit der Antriebseinheit einer monofunktionalen Dualeinheit in Verbindung, wobei an dem starren Lastring zudem eine bifunktionale Kompakteinheit aus Steuer- und Antriebseinheit angeordnet ist.
In einer einteiligen ersten Ausführung sind die Funktionseinheit und die der Steuereinheit zugeordnete Funktionseinheit über Haltestrukturen direkt miteinander verbunden und bilden eine Einheit.
Als Funktionseinheit wird beispielsweise eine Rettungseinheit oder eine Freizeiteinheit oder eine Forschungseinheit ausgebildet.
In einer zweiteiligen zweiten Ausführung sind die Steuereinheit und die Funktionseinheit modular aufgebaut. Die der Steuereinheit zugeordnete Funktionseinheit ist nicht direkt mit dieser verbunden, sondern die Steuereinheit und die Funktionseinheit sind über ein Element als Verbindungsmodul miteinander verbunden, so dass verschiedene Funktionseinheiten modular an die Steuereinheit an- und abkoppelbar sind. Die genannten Funktionseinheiten, wie die Rettungseinheit, die Freizeiteinheit oder die Forschungseinheit sind wahlweise je nach Bedarf und Aufgabe des Luftfahrzeuges an die Steuereinheit an- und abkoppelbar.
Diese einteilige und zweiteilige Ausführung bezieht sich auf das Verhältnis zwischen Steuereinheit und Funktionseinheit. Wie zuvor erläutert, ist der Steuereinheit bifunktional gleichzeitig eine Antriebseinheit zugeordnet (Kompakteinheit). Jedoch kann die Steuereinheit auch monofunktional ausgebildet sein, d. h. die Antriebseinheit ist getrennt von der Steuereinheit angeordnet (Dualeinheit).
Das Luftfahrzeug mit der bifunktionalen Kompakteinheit aus Steuer- und Antriebseinheit zeichnet sich dadurch aus, dass die Antriebseinheit zum Manövrieren des Luftfahrzeuges innerhalb seiner ersten Haltestruktur mindestens einen motorischen Antrieb sowie Antriebsorgane, insbesondere einen Propeller und Steuerorgane, insbesondere zumindest ein Seitenruder oder das mindestens eine Seitenruder und ein Höhenruder sowie mindestens einen Pilotensitz umfasst.
Das Luftfahrzeug mit der monofunktionalen Dualeinheit aus Steuer-und Antriebseinheit zeichnet sich dadurch aus, dass zum Manövrieren des Luftfahrzeuges innerhalb seiner ersten Haltestruktur der Steuereinheit mindestens ein Pilotensitz und getrennt von der Steuereinheit innerhalb der Antriebseinheit mindestens ein um eine horizontale Drehachse und/oder ein um eine vertikale Drehachse verlagerbarer Propeller angeordnet ist. Das heißt, Steuereinheit und Antriebseinheit sind getrennt voneinander ausgebildet und in der Antriebseinheit befindet sich mindestens ein Propeller, der, wie zuvor erläutert, innerhalb eines starren Ringes um eine horizontale Drehachse und/oder um eine vertikale Drehachse gegenüber dem starren Ring verlagerbar angeordnet ist.
Das Luftfahrzeug zeichnet sich femer dadurch aus, dass die Funktionseinheit innerhalb seiner zweiten Haltestruktur mindestens einen Sitz aufweist, wobei an der zweiten
Haltestruktur wahlweise je nach Anwendungsfall der Funktionseinheit verschiedene funktionelle Ausstattungsgegenstände angeordnet sind.
Das Luftfahrzeug umfasst ferner erfindungsgemäß in dem/an dem Aerostatensystem mindestens eine Ballasteinheit mit einem Ballastreservoir zum Ballastausgleich des Luftfahrzeuges.
Das Luftfahrzeug zeichnet sich femer dadurch aus, dass die Ballasteinheit mit dem
Ballastreservoir zum Ballastausgleich des Luftfahrzeuges in Leinen, insbesondere den Ballonleinen des Aerostaten zwischen dem Aerostaten und der einteiligen oder zweiteiligen Steuer- und Funktionseinheit (Rettungseinheit) oberhalb des Lastringes angeordnet ist.
Zudem ist an oder in der zweiten Haltestruktur der Funktionseinheit ein Ballastkörper, insbesondere ein Ballastanker zum Ballastausgleich vorgehalten.
Um das Luftfahrzeug an verschiedenen Orten zum Einsatz bringen zu können, ist das Luftfahrzeug in seiner Nichtgebrauchssituation kompakt auf einer verfahrbaren Transporteinheit angeordnet. Die Transporteinheit wird in der Beschreibung näher erläutert.
Mit dem Luftfahrzeug ist beispielsweise zu Forschungs- und Freizeitzwecken eine Beförderung mindestens einer Person möglich.
Ein-Personen-Beförderung:
Es ist vorgesehen, mindestens eine Person, den Piloten mit dem Luftfahrzeug zu befördern. Das Luftfahrzeug umfasst dazu das Aerostatensystem und die Antriebseinheit mit dem Pilotensitz. Der Aerostat ist vorzugsweise mit Traggas befüllt und ist insbesondere ein Ballon. In einer Startphase einer Gebrauchssituation des Luftfahrzeuges steigt der Ballon durch seinen statischen Auftrieb an dem Startort in eine vorgebbare Flughöhe über einem Gelände auf. Der Pilot in dem Pilotensitz der Steuereinheit wird während der Startphase des Luftfahrzeuges in die vorgebbare Flughöhe über dem Gelände mitgenommen. Das Luftfahrzeug wird ferner von dem Piloten mittels der Steuer- und Antriebseinheit in einer Flugphase von dem Piloten zu einem zu erforschenden oder zu besichtigenden Ort
(allgemein als Einsatzort bezeichnet) manövriert, wobei das Luftfahrzeug am Einsatzort oder wahlweise nach einer weiteren Flugphase zu einem Landeort in einer Landephase landet oder niedergeholt wird.
Nachfolgend wird das Prinzip des Ein-Personen-Beförderungskonzeptes anhand von Bezugszeichen (siehe Figuren) erläutert:
Eine Beförderung für mindestens eine Person P1 erfolgt mit einem Luftfahrzeug L nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Luftfahrzeug L ein Aerostatensystem 100 umfasst, wobei ein mit einem Traggas befüllter Aerostat 101 , insbesondere ein Ballon in einer Startphase I einer Gebrauchssituation des Luftfahrzeuges L durch seinen statischen Auftrieb an einem Startort SO in eine vorgebbare Flughöhe über einem Gelände G aufsteigt. Es ist vorgesehen, dass eine mit dem Aerostaten 101 indirekt in Verbindung stehende Steuereinheit 250 und eine Antriebseinheit 200; 200-1 , wobei der Steuereinheit 250 mindestens ein Sitz 200 für mindestens eine Person P1 zugeordnet ist, während der Startphase I des Luftfahrzeuges L in die vorgebbare Flughöhe über dem Gelände G mitgenommen wird und das Luftfahrzeug L durch die Steuereinheit 250 und eine Antriebseinheit 200; 200-1 in einer Flugphase II von dem Piloten P1 zu einem Einsatzort EO manövriert wird, wobei das Luftfahrzeug L am Einsatzort EO oder wahlweise nach einer weiteren Flugphase zu einem Landeort LO in einer Landephase IV landet oder niedergeholt wird.
Zwei-Personen-Beförderung:
Mit dem Luftfahrzeug ist ebenfalls beispielsweise zu Forschungs- und Freizeitzwecken eine Beförderung von mindestens zwei Personen vorgesehen.
Es ist vorgesehen, mindestens zwei Personen, den Piloten und eine zweite Person, einen Forschungspassagier oder einen Freizeitpassagier mit dem Luftfahrzeug zu befördern. Das Luftfahrzeug umfasst dazu das Aerostatensystem und die Steuereinheit mit dem Pilotensitz sowie die Antriebseinheit und eine Funktionseinheit mit einem weiteren Sitz.
Nachfolgend wird das Prinzip des Zwei-Personen-Beförderungskonzeptes anhand von Bezugszeichen (siehe Figuren) erläutert:
Eine Beförderung für mindestens zwei Personen P1 , P2 erfolgt mit einem Luftfahrzeug L nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, welches ein Aerostatensystem 100 und mindestens eine Funktionseinheit 300 umfasst, wobei ein mit einem Traggas befüllter Aero- stat 101 , insbesondere ein Ballon in einer Startphase I einer Gebrauchssituation des Luftfahrzeuges L durch seinen statischen Auftrieb an einem Startort SO in eine vorgebbare Flughöhe über einem Gelände G aufsteigt. Es ist vorgesehen, dass der Steuereinheit 250 eine, einen Sitz 300B für eine zweite Person P2 umfassende Funktionseinheit 300 zugeordnet ist, wobei die Antriebseinheit 200 einen Sitz 200B für eine erste Person P1 , insbesondere einen Piloten P1 aufweist, wobei die Steuereinheit 250 und die Funktionseinheit 300 und die beiden Personen P1 , P2 auf den Sitzen 200B, 300B während der Startphase I in die vorgebbare Flughöhe über dem Gelände G mitgenommen werden und das Luftfahrzeug L durch die Steuereinheit 250 und eine Antriebseinheit 200; 200-1 in einer Flugphase II von dem Piloten P1 zu einem Einsatzort EO manövriert wird, wobei das Luftfahrzeug L am Einsatzort EO oder wahlweise nach einer weiteren Flugphase zu einem Landeort LO in einer Landephase IV landet oder niedergeholt wird.
Alternativ befindet sich der zweite Sitz der Funktionseinheit auch neben dem Pilotensitz der Steuereinheit oder die beiden Sitze sind derart angeordnet, dass der Pilot in der Steuereinheit und die zweite Person in der Funktionseinheit Rücken an Rücken sitzend angeordnet sind. Der Aerostat ist vorzugsweise mit Traggas befüllt und ist insbesondere ein Ballon. Der Pilot in dem Pilotensitz der Steuereinheit und die zweite Person in dem Sitz der Funktionseinheit werden während der Startphase in der Gebrauchssituation des Luftfahrzeuges durch seinen statischen Auftrieb an dem Startort des Luftfahrzeuges in die vorgebbare Flughöhe über dem Gelände mitgenommen. Das Luftfahrzeug wird ferner durch den Piloten mittels der Steuereinheit und Antriebseinheit in einer Flugphase zu einem zu erforschenden oder zu besichtigenden Ort, allgemein als Einsatzort bezeichnet, manövriert, wobei das Luftfahrzeug am Einsatzort oder wahlweise nach einer weiteren Flugphase zu einem Landeort in einer Landephase landet oder niedergeholt wird.
Drei-Personen-Beförderung:
Mit dem Luftfahrzeug ist zu Rettungs-, Forschungs- und Freizeitzwecken eine Beförderung von mindestens drei Personen vorgesehen.
Es ist vorgesehen, mindestens drei Personen, den Piloten und eine zweite Person und eine dritte Person, beispielsweise einen Rettungssanitäter und eine zu rettende Person oder neben dem Piloten zwei Forschungspassagiere oder zwei Freizeitpassagiere mit dem Luftfahrzeug zu befördern. Das Luftfahrzeug umfasst dazu das Aerostatensystem und die Steuereinheit mit einem Pilotensitz sowie eine Funktionseinheit mit mindestens zwei Sitzen. Der Aerostat ist vorzugsweise mit Traggas befüllt und ist insbesondere ein Ballon. Der Pilot in dem Pilotensitz der Steuereinheit und die zweite Person oder neben dem Piloten die zweite und dritte Person in den Sitzen der Funktionseinheit, werden während der Startphase einer Gebrauchssituation des Luftfahrzeuges durch seinen statischen Auftrieb an dem Startort des Luftfahrzeuges in die vorgebbare Flughöhe über dem Gelände mitgenommen. Das Luftfahrzeug wird ferner durch den Piloten mittels der Steuer- und Antriebseinheit in einer Flugphase zu einem Rettungsort oder zu erforschenden oder zu besichtigenden Ort, allgemein als Einsatzort bezeichnet, manövriert, wobei das Luftfahrzeug am Einsatzort oder wahlweise nach einer weiteren Flugphase zu einem Landeort in einer Landephase landet oder niedergeholt wird. In einem speziellen Anwendungsfall, einem Rettungsfall, ist vorgesehen, dass in einer Rettungsphase durch die in der Rettungseinheit sitzende rettende zweite Person (Rettungssanitäter) die Rettung mindestens einer weiteren Person erfolgt, und das Luftfahrzeug nach einer weiteren Flugphase zu einem Landeort in einer Landephase zur Bergung der zu rettenden Person gemeinsam mit dem Rettungssanitäter und dem Piloten landet oder niedergeholt wird. Oder der Rettungssanitäter versorgt vor Ort weitere zu rettende Personen und zwei zu rettende Personen werden mitgenommen. Nachfolgend wird das Prinzip des Drei-Personen-Beförderungskonzeptes anhand von Bezugszeichen (siehe Figuren) erläutert:
Eine Beförderung für drei Personen P1 , P2, P3 erfolgt mit einem Luftfahrzeug L nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, welches ein Aerostatensystem 100 und mindestens eine Funktionseinheit 300 umfasst, wobei ein mit einem Traggas befüllter Aerostat 101 , insbesondere ein Ballon in einer Startphase I einer Gebrauchssituation des Luftfahrzeuges L durch seinen statischen Auftrieb an einem Startort SO in eine vorgebbare Flughöhe über einem Gelände G aufsteigt. Es ist vorgesehen, dass der Steuereinheit 250 eine mindestens zwei Sitze 300B aufweisende Funktionseinheit 300 für mindestens zwei weitere Personen P2, P3 zugeordnet ist, wobei die Steuereinheit 250 und eine Antriebseinheit 200; 200-1 einen Sitz 200B für eine erste Person P1 , insbesondere einen Piloten aufweist, wobei die Steuereinheit 250 und die als Rettungseinheit 300 ausgebildete Funktionseinheit 300 und die zwei Personen P1 , P2 auf den Sitzen 200A, 300B während der Startphase I in die vorgebbare Flughöhe über dem Gelände G mitgenommen werden und das Luftfahrzeug L durch die Antriebseinheit 200 in einer Flugphase II von dem Piloten P1 zu einem Einsatzort EO manövriert wird, wonach in einer Rettungsphase III durch die in der Rettungseinheit 300 vorgehaltene rettende Person P2 die Rettung der mindestens einen weiteren Person P3 erfolgt, die in dem Sitz 300B der Funktionseinheit 300 sitzt, wobei das Luftfahrzeug L am Einsatzort EO oder wahlweise nach einer weiteren Flugphase zu einem Landeort LO in einer Landephase IV landet oder niedergeholt wird.
Startort und Landeort können in jedem der Beförderungskonzepte unterschiedliche Orte sein.
Der Startort und der Landeort können aber auch ein und derselbe Ort sein.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der Beschreibung und in den
Ansprüchen offenbart.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren an konkreten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figuren 1 bis 13A erstes Konzept
Figur 1 ein Luftfahrzeug, umfassend einen Aerostaten und eine bifunktionale Steuer- und Antriebseinheit als Kompakteinheit in einer Seitenansicht in einer Freizeitanwendung; das Luftfahrzeug, umfassend den Aerostaten und die bifunktionale Steuer- und Antriebseinheit in einer Vorderansicht in der Freizeitanwendung; das Luftfahrzeug, umfassend den Aerostaten und die bifunktionale Steuer- und Antriebseinheit sowie eine Funktionseinheit als
Rettungseinheit in einer Vorderansicht in einer Rettungsanwendung; das Luftfahrzeug in einem ersten Gelände (Figur 7) mit einer kleinen Landezone und in einem zweiten Gelände (Figur 8) mit einer großen Landezone; eine Transporteinheit mit dem Luftfahrzeug in Nichtgebrauchs- situation in einer Seitenansicht und einer Frontansicht; das Luftfahrzeug in seiner Gebrauchssituation vor einem Start oberhalb der Transporteinheit; das Luftfahrzeug, umfassend den Aerostaten und die bifunktionale Steuer- und Antriebseinheit sowie die Rettungseinheit in einer Rückansicht in einer Rettungsanwendung mit einer vergrößerten Darstellung (Figur 12A) der bifunktionalen Steuer- und Antriebseinheit sowie der Rettungseinheit; das Luftfahrzeug, umfassend den Aerostaten und die bifunktionale Steuer- und Antriebseinheit sowie die Rettungseinheit in einer Seitenansicht in der Rettungsanwendung mit einer vergrößerten Darstellung (Figur 13A) der bifunktionalen Steuer- und Antriebseinheit sowie der Rettungseinheit. zweites Konzept ein einmotoriges Luftfahrzeug, umfassend einen Aerostaten und eine Steuereinheit und eine einmotorige Antriebseinheit als monofunktionale Dualeinheit sowie eine Funktionseinheit als Rettungseinheit in einer Vorderansicht in einer Rettungsanwendung; Figur 15 ein zweimotoriges Luftfahrzeug, umfassend einen Aerostaten und eine Steuereinheit und eine zweimotorige Antriebseinheit als monofunktionale Dualeinheit sowie eine Funktionseinheit als Rettungseinheit in einer Vorderansicht in einer Rettungsanwendung;
Figur 16 drittes Konzept Figur 16 ein dreimotoriges Luftfahrzeug, umfassend einen Aerostaten und umfassend eine Kombination aus einer bifunktionalen Kompakteinheit aus einer Steuereinheit und einer einmotorigen Antriebseinheit sowie einer monofunktionalen Dualeinheit mit zweimotorigen Antriebseinheit mit einer Steuereinheit sowie eine Funktionseinheit als Rettungseinheit in einer Vorderansicht in einer Rettungsanwendung;
In den Figuren 1 bis 13A erfolgt die Erläuterung des Konzeptes der bifunktionalen Kompakteinheit in verschiedenen Ausgestaltungsvarianten.
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Luftfahrzeug L in einer ersten Ausgestaltungsvariante, umfassend ein Aerostatensystem 100 mit einem Aerostaten 101 und einer Steuereinheit 250 und einer Antriebseinheit 200 in einer Seitenansicht und einer Vorderansicht in einer Freizeitanwendung gemäß dem ersten Beförderungskonzept, einer Ein-Personen-Beförderung. Als Aerostat 101 wird ein Ballon verwendet. Das Aerostatensystem 100 umfasst Ballonleinen 103, die an der Ballonhülle befestigt sind. Am unteren Ende der Ballonleinen 103 ist ein Lastring 104 angeordnet.
Als Aerostat 101 wird ein Ballon verwendet. Der in den verschiedenen Ausgestaltungsvarianten verwendete Ballon 101 des allgemein als Aerostatensystem 100 bezeichneten Systems wird nachfolgend aufgrund der Verwendung eines Ballons 101 auch als Ballonsystem 100 bezeichnet.
Der Lastring 104 weist einen oberen Ring und einen unteren Ring auf, die vorzugsweise kraft- und formschlüssig drehbar zueinander miteinander verbunden sind, wobei die Verbindung beispielsweise über ein Kugellager, insbesondere ein Druckkugellager realisiert wird.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsmöglichkeiten erläutert.
In einer ersten Ausführungsmöglichkeit steht der obere Ring mit den Ballonleinen 103 in Verbindung, während der untere Ring mit einer Trageinheit 105 verbunden ist. Dadurch ist die Trageinheit 105 und alle unterhalb der Trageinheit 105 angeordneten Komponenten, die mit der Trageinheit 105 in Verbindung stehen, relativ zu dem Ballon 101 verdrehbar angeordnet. Die Verdrehbarkeit der Steuereinheit 250 und der Antriebseinheit 200 und gegebenenfalls der daran angeordneten Funktionseinheit 300 gegenüber dem Ballon 101 um eine gedachte vertikale Achse ist für das Manövrieren des Fluggerätes L von besonderer Bedeutung, wie später noch näher erläutert wird.
In einer zweiten Ausführungsmöglichkeit steht der obere Ring mit der Trageinheit 105 und der untere Ring mit den Ballonleinen 103 in Verbindung.
Dadurch ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass in der Gebrauchssituation des Luftfahrzeugs L stets der untere mit den Ballonleinen 103 in Verbindung stehende Ring durch die statische Auftriebskraft des Ballons 101 und der obere mit der Trageinheit 105 in Verbindung stehende Ring durch die entgegengesetzt wirkende Gewichtskraft der Trageinheit 105 selber und der an der Trageinheit 105 angeordneten Steuer- und Antriebseinheit sowie der Funktionseinheit 250, 200, 300 an den oberen Ring angedrückt wird. Die Verdrehbarkeit der Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 und der gegebenenfalls daran angeordneten Funktionseinheit 300 gegenüber dem Ballon 101 um eine gedachte vertikale Achse, ist für das Manövrieren des Fluggerätes L bei dieser zweiten Ausführungsmöglichkeit gleichermaßen gegeben. In vorteilhafter Weise ist bei dieser Ausführungsmöglichkeit die Verbindung der Ringe des Lastringes 104 durch den der Gebrauchssituation des Luftfahrzeuges L zwischen den Ringen wirkenden Kraftschluss zusätzlich gesichert.
Die Trageinheit 105 dient als Verbindungsmittel zwischen dem unteren Ring des Lastringes 104 und der ersten Haltestruktur 200A der Steuereinheit 250. Die Antriebseinheit 200 ist mit der ersten Haltestruktur der Steuereinheit 250 verbunden.
Als Verbindungsmittel wird mindestens ein Traggestell oder mindestens eine Tragleine mit dem unteren Ring des Lastringes 104 einerseits und der ersten Haltestruktur 200A der Steuereinheit 250 andererseits verbunden. Die Verbindung ist derart ausgestaltet, dass das Verbindungsmittel entweder auf der Seite des Lastringes 104 oder auf der Seite der Steuereinheit 250 oder an beiden Seiten an- und abkoppelbar ist.
Die Steuereinheit 250 umfasst mindestens einen Sitz 200B für eine erste Person P1 , insbesondere einen Piloten. In den beiden Figuren 1 und 2 ist der Pilot P1 von der Seite und von vorne dargestellt, wobei in Figur 2 der Pilot P1 von dem Propeller 201 und dem Antrieb der Antriebseinheit 200 verdeckt wird. Figur 1 zeigt in der Seitenansicht insbesondere ein zu der Antriebseinheit 200 gehörendes vertikal angeordnetes Seitenruder 202, wobei ferner ein nicht näher dargestelltes Höhenruder 203 angeordnet ist.
In Figur 2 ist im Unterschied zu dem Luftfahrzeug L der Figur 1 zudem ein Verbindungsmodul 106 innerhalb der ersten Haltestruktur 200A der Steuereinheit 250 dargestellt, welches die Anbringung (Verbindung) einer Funktionseinheit 300 an der Steuereinheit 250 erlaubt, so dass das Luftfahrzeug L neben dem Aerostatensystem 100 sowohl die Steuereinheit 250 und die Antriebseinheit 100 als auch eine Funktionseinheit 300 umfasst.
Es wird somit deutlich, dass bei Anordnung einer Funktionseinheit 300 in vorteilhafter Weise eine Steuereinheit 250 ausgebildet wird, die eine erste Haltestruktur 200A umfasst, in der ein Verbindungsmodul 106 integriert angeordnet ist, an dem eine zweite Haltestruktur 300A der Funktionseinheit 300 in einer zweiteiligen Ausführung ankoppelbar ist.
Die einteilige Ausführung aus Steuereinheit 250 und Funktionseinheit 300 wird später noch näher erläutert.
Es wird somit ferner deutlich, dass insofern die Anordnung einer Funktionseinheit 300 nicht vorgesehen ist, auf die zweite Haltestruktur 300A verzichtet werden kann, wie insbesondere Figur 1 zeigt. In einem solchen Fall ist in der ersten Haltestruktur 200A der Steuereinheit 250 der Pilotensitz 200B angeordnet, wobei die erste Haltestruktur 200A direkt mit der Trageinheit 105 und dadurch mit dem unteren Ring des Lastringes 104 verbunden ist.
Innerhalb der Ballonleinen 103 oberhalb des Lastringes 104 ist eine Ballasteinheit 102 mit einem Ballastreservoir angeordnet, deren Funktion nachfolgend noch näher erläutert wird.
Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Luftfahrzeug L dient insbesondere Forschungs- und Freizeitzwecken.
Wie zuvor erläutert ist der Aerostat 101 mit Traggas befüllt und ist insbesondere ein Ballon. In einer Startphase I einer Gebrauchssituation des Luftfahrzeuges L steigt der Ballon 101 durch seinen statischen Auftrieb an dem Startort SO in eine vorgebbare Flughöhe über einem Gelände G auf. Der Pilot P1 in dem Pilotensitz 200B der Steuereinheit 250 wird während der Startphase I des Luftfahrzeuges L in die vorgebbare Flughöhe über dem Gelände G mitgenommen. Das Luftfahrzeug L wird ferner von dem Piloten P1 mittels der Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 in einer Flugphase II von dem Piloten P1 zu einem zu erforschenden oder zu besichtigenden Einsatzort EO manövriert, wobei das Luftfahrzeug L am Einsatzort oder wahlweise nach einer weiteren Flugphase II zu einem Landeort LO in einer nachfolgenden Landephase III landet oder niedergeholt wird.
In Figur 2 ist eine zweite Ausgestaltungsvariante nicht weiter dargestellt, bei der über das Verbindungsmodul 106 eine ausschließlich für Forschungs- und Freizeitzwecke vorgesehene Funktionseinheit 300 mit der Steuereinheit 250 verbunden ist, so dass das Luftfahrzeug L neben dem Aerostatensystem 100 sowohl die Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 als auch eine Funktionseinheit 300 für Forschungs- und Freizeitzwecke umfasst.
Diese Funktionseinheit 300 für Forschungs- und Freizeitzwecke umfasst dann eine zweite Haltestruktur 300A, die entweder direkt mit der ersten Haitestruktur 200A der Steuereinheit 250 (einteilige Ausführung) oder über das Verbindungsmodul 106 mit der ersten Haltestruktur 200A der Steuereinheit 250 (zweiteilige Ausführung) verbindbar ist.
Bei der Ausführung mit dem Verbindungsmodul 106 sind verschiedene Funktionseinheiten 300 modular an die Steuereinheit 200 an- und abkoppelbar.
Die Funktionseinheit 300 für Forschungs- und Freizeitzwecke umfasst bei Anordnung der Funktionseinheit 300 zumindest einen Sitz 300B, in dem in der Gebrauchssituation eine zweite Person P2 Platz nehmen kann, so dass der Pilot P1 in der Steuereinheit 250 und die zweite Person P2 in der Funktionseinheit 300 sitzt. Im Gegensatz zu dem Luftfahrzeug L, welches in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, können jetzt zwei Personen P1 , P2 befördert werden.
Der Pilot P1 in dem Pilotensitz 200B der Steuereinheit 250 und die zweite Person P2 in dem Sitz 300B der Funktionseinheit 300 werden während der Startphase I in der Gebrauchssituation des Luftfahrzeuges L durch seinen statischen Auftrieb an dem Startort SO des Luftfahrzeuges L in die vorgebbare Flughöhe über dem Gelände G mitgenommen. Das Luftfahrzeug L wird durch den Piloten P1 mittels der Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 in einer Flugphase II zu einem zu erforschenden oder zu besichtigenden Ort EO manövriert, wobei das Luftfahrzeug L am Einsatzort EO oder wahlweise nach einer weiteren Flugphase zu einem Landeort LO in einer Landephase III landet oder niedergeholt wird.
Im Detail wird nachfolgend eine dritte Ausgestaltungsvariante des Luftfahrzeuges L in einer Zusammenschau anhand der Figuren 3 bis 6 erläutert.
Die Figuren 3 bis 6 zeigen ein weiteres erfindungsgemäßes Luftfahrzeug L, welches das Ballonsystem 100 aus dem mindestens einen Ballon 101 und eine Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 sowie als Funktionseinheit eine Rettungseinheit 300 umfasst. Der Ballon 101 steht auch bei dieser dritten Ausgestaltungsvariante mit der Steuereinheit 250 über Ballonleinen 103 in Verbindung. Die mit der ersten Haltestruktur 200A der Steuereinheit 250 in Verbindung stehende Antriebseinheit 200 ermöglicht das Manövrieren des Luftfahrzeugs L von dem Startort SO zu dem Einsatzort EO und zu dem Landeort LO und zurück. Startort SO und Landeort LO können der gleiche Ort sein. Jedoch ist auch ein sich vom Startort SO örtlich unterscheidender Landeort LO möglich.
Im Unterschied zum Stand der Technik, insbesondere im Unterschied zu der Druckschrift DE 30 02 607 A1 , steht der Ballon 101 in allen Ausgestaltungsvarianten in der Gebrauchssituation des Luftfahrzeugs L über die Ballonleinen 103 dauerhaft mit der Steuereinheit 200 und dadurch auch mit der Antriebseinheit 200 sowie mit der jeweiligen Funktionseinheit 300 in Verbindung.
Das Luftfahrzeug L ist durch eine mit dem Aerostaten 101 indirekt in Verbindung stehende Steuer- und Antriebseinheit 250 gekennzeichnet, die das Manövrieren des Luftfahrzeugs L von dem Startort SO zu dem Einsatzort EO und zu dem Landeort LO zurück ermöglicht, wobei der Steuereinheit 250 in der dritten Ausgestaltungsvariante eine Rettungseinheit 300 als Funktionseinheit zugeordnet ist.
In der in den Figuren 3, 4 und 6 gezeigten ersten einteiligen Ausführungsvariante ist die der Rettungseinheit 300 zugeordnete Steuereinheit 250 direkt mit der Rettungseinheit 300 verbunden. Die Haltestrukturen 200A, 300B der beiden Einheiten 250, 300 bilden eine Einheit.
In einer zweiten in der Figur 5 gezeigten zweiteiligen Ausführung ist die der Rettungseinheit 300 zugeordnete Steuereinheit 250 über Seile/Leinen oder ein Gestänge, oder dergleichen indirekt miteinander verbunden. Die Haltestrukturen 200A, 300A der beiden Einheiten 200, 300 sind somit über Seile/Leinen oder ein Gestänge oder dergleichen miteinander verbunden.
Wie die Figuren 3 bis 6 übergreifend zeigen, umfasst das Luftfahrzeug L auch in der dritten Ausgestaltungsvariante die Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 zum Manövrieren des Luftfahrzeugs L, wobei die Steuereinheit 250 innerhalb der ersten Haltestruktur 200A angeordnet ist.
Die Antriebseinheit 200 umfasst gemäß den Figuren 1 und 2 sowie den Figuren 12, 12A sowie 13, 13A mindestens einen motorischen Antrieb sowie Antriebsorgane, insbesondere einen Propeller 201 und das vertikal angeordnete Seitenruder 202 und das horizontal angeordnete Höhenruder 203. Wie die Figuren 3 bis 6 ferner zeigen, umfasst das Luftfahrzeug L die Rettungseinheit 300 innerhalb der zweiten Haltestruktur 300A. Die Rettungseinheit 300 weist den mindestens einen Rettungsassistentensitz 300B auf, der in der zweiten Haltestruktur 300A angeordnet ist, wobei an der zweiten Haltestruktur 300A wahlweise verschiedene Rettungsgeräte 304 (Figur 3 bis 7) und/oder 305 (Figur 8) angeordnet sind, die über Seile 301 , 302 und jeweils mindestens eine zugehörige strukturfeste Winde gegenüber der Rettungseinheit 300 verfahrbar, insbesondere ein- und ausfahrbar sind, wie später noch detailliert erläutert wird.
In dem oder an dem Luftfahrzeug L ist ferner die mindestens eine Bailasteinheit 102 mit dem Ballastreservoir zum Ballastausgleich des Luftfahrzeugs L angeordnet. Die Funktion der Bailasteinheit 102 wird nachfolgend noch näher erläutert.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist an oder in der zweiten Haltestruktur 300A der Rettungseinheit 200 ein Ballastanker 306 zum Ballastausgleich vorgehalten, der in einer Ausführung über das zweite Seil 302 und die mindestens eine zugehörige strukturfeste Winde gegenüber der Rettungseinheit 300 verfahrbar, insbesondere ein- und ausfahrbar, sowie von dem zweiten Seil 302 trennbar angeordnet ist.
Ein solcher Ballastanker 306 wird auch der Steuereinheit 250 eines Luftfahrzeuges L nach der ersten Ausgestaltungsvariante oder der Funktionseinheit 300 nach der zweiten oder dritten Ausgestaltungsvariante zugeordnet.
Als prinzipieller Aufbau des Luftfahrzeugs L wird, wie bereits erläutert worden ist, vorgeschlagen, dass der Ballon 101 über Ballonleinen 103 verfügt, an deren Enden die einteilige oder zweiteilige Steuer- und Antriebseinheit mit der Rettungseinheit 250, 200; 300 gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsvariante angeordnet ist.
Ferner wird, wie ebenfalls in allen Figuren gezeigt ist, vorgeschlagen, dass die Bailasteinheit 102 mit dem Ballastreservoir zum Ballastausgleich des Luftfahrzeugs L in Ballonleinen 103 des Ballons 101 , zwischen dem Ballon 101 und der einteiligen oder zweiteiligen Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 und der Rettungseinheit 250, 200, 300 gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsvariante angeordnet ist.
Das Ballastreservoir der Bailasteinheit 102 befindet sich somit oberhalb der einteiligen oder zweiteiligen Steuer- und Antriebseinheit und der Rettungseinheit 250, 200, 300.
Die Figuren 7 und 8 zeigen zur weiteren Verdeutlichung ein Verfahren zur Rettung einer zu rettenden Person P3. Das Luftfahrzeug L wird an einen Start- und Landeort SO; LO trans- portiert. Die dazu neu entwickelte Transporteinheit 400 wird im Zusammenhang mit den Figuren 9, 10 und 1 1 später noch näher erläutert.
Am Start- und Landeort SO; LO werden folgende vorbereitende Verfahrensschritte durchgeführt, um das Luftfahrzeug L zum Einsatz zu bringen, bevor die eigentliche Rettungsmaßnahme durchgeführt wird und bevor die Verfahrensschritte zur Rettung der Person P3 erläutert werden.
Zunächst wird vorzugsweise eine Plane zum Schutz der Hülle des Ballons 101 ausgebreitet. Dazu wird der Ballon 101 von der Transporteinheit 400 heruntergeladen.
Anschließend erfolgt die Befüllung des Ballons 101 mit einem in den Gasspeicherflaschen 500 (siehe Figur 9 und 10) unter Druck stehenden Traggas. Insbesondere kommt ein „Leichter-als-Luft"-T raggas, insbesondere Helium oder Wasserstoff, zum Einsatz, wobei der Druck in den Gasspeicherflaschen 500 vorzugsweise aus Vereinfachungsgründen so gewählt ist, dass bei der Befüllung des Ballons 101 kein Druckminderer benötigt wird, wodurch die Befüllzeit des Ballons 101 im Vergleich zur Befüllung mit einem Druckminderer wesentlich verkürzt wird.
Der Ballon 101 weist in einer bevorzugten Ausführungsform beispielsweise einen Durchmesser von 10 m auf. Zur Befüllung werden für diese Ausführungsform 550 m3 Traggas aus sechs bis acht Gasspeicherflaschen 500 verwendet. In vorteilhafter Weise werden ferner neuartige Kunststoffdruckflaschen verwendet, die leichter zu handhaben und zu
transportieren sind.
Das Traggas sorgt für den erforderlichen Auftrieb, den so genannten Nettoauftrieb des Luftfahrzeugs L, der benötigt wird, um die Gesamtmasse mGesamt des Luftfahrzeugs L mit Pilot P1 und Rettungssanitäter P2 vom Gelände G abzuheben und vom Startort SO zum Einsatzort EO und zurück zum Landeort LO zu fliegen.
Die zu berücksichtigende Gesamtmasse des Luftfahrzeugs L (ohne zu rettende Person) setzt sich aus folgenden Teilmassen zusammen.
Formel 1 :
ITlGesamt = mBallon(100; 101 ) + ITlAntriebseinheit(200...) + Tlpi|ot(P1 ) +
ITlRettungseinheit(300...) + ^Rettungssanitäter^) + ITlGesamtballast + mZubhör (301 , 302, 303,
304, 305 etc.)
Formel 2:
ITlGesamtballast = ITlBallasteinheit(102) + ITlBallastanker(306) oder Ballastbehälter Die Masse mAntnebseinheit der Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 umfasst dabei auch die Masse der ersten Haltestruktur 200A und die Masse des Pilotensitzes 200B und des Antriebes.
Die Masse mRettungseinheit der Rettungseinheit 300 umfasst dabei die Masse der zweiten Haltestruktur 300A des mindestens einen Rettungsassistentensitzes 301 oder der mehreren Rettungsassistentensitze 301.
Im Stand der Technik wird zwischen Luftfahrzeugen, die leichter als Luft sind und sich mittels statischem Auftrieb in der Luft halten und Luftfahrzeugen, die schwerer als Luft sind, die mittels dynamischen Auftriebs fliegen, unterschieden.
Ferner wird oft zwischen Luftfahrzeugen mit eigenem Antrieb und ohne eigenen Antrieb unterschieden.
Im vorliegenden Fall handelt es sich um ein Luftfahrzeug L, welches sich mittels statischen Auftriebs (Traggas im Ballon 101 ) in der Luft hält. Der durch das Traggas (Helium (He)), (Wasserstoff (H2)) im Ballon 101 , welches leichter als Luft ist, erzeugte Nettoauftrieb des Luftfahrzeugs L ist so groß, dass sich das Luftfahrzeug L insgesamt allein durch den statischen Auftrieb des Traggases im Ballon 101 in der Luft hält.
Darüber hinaus verfügt das Luftfahrzeug L noch über einen eigenen Antrieb in der Antriebseinheit 200, der jedoch nicht dazu dient, das Luftfahrzeug L mittels dynamischen Auftriebs in der Luft zu halten, sondern welcher nur dazu dient, das Luftfahrzeug L, wie bereits erläutert, von einem Startort SO zu einem Einsatzort EO und zu einem Landeort LO zurück zu manövrieren.
Das Ballonsystem 100 umfasst die Ballasteinheit 102 zum Ballastausgleich, welche insbesondere in der Nichtgebrauchssituation, bei der das Luftfahrzeug L am Startort SO zum Einsatz in einer Gebrauchssituation vorbereitet (befüllt) wird, bevor es während der Gebrauchssituation zum Einsatzort EO manövriert und dort beispielsweise für die Rettung eingesetzt und anschließend wieder zurück zum Landeort LO manövriert wird.
Die Ballasteinheit 102 wird zum Ballastausgleich in der Gebrauchssituation verwendet, da das Luftfahrzeug L durch Ballaständerung aufsteigt und der Ballast des Luftfahrzeuges L in der Gebrauchssituation beispielsweise durch Reduzierung von Personen oder Hinzunahme von Personen variiert, wie noch näher erläutert wird. Über die mit einem Ballast gefüllte Ballasteinheit 102 findet in der Gebrauchssituation beziehungsweise beim Übergang von der Nichtgebrauchssituation in die Gebrauchssituation, insbesondere bei der Startvorbereitung und bei der Landung des Luftfahrzeugs L prinzipiell ein situationsabhängiger Ballastausgleich statt.
Bevor der Ballon 101 befüllt wird, ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass der Ballon 101 mit der Transporteinheit 400 über ein in Figur 1 1 dargestelltes Halteseil 107 verbunden ist, so dass der Ballon 101 indirekt - über die Transporteinheit 400 - sicher mit dem Gelände G verbunden ist. Es versteht sich, dass der Ballon 101 in einer anderen Ausgestaltung auch direkt mit dem Gelände G verbunden sein kann.
Erst in gesicherter Nichtgebrauchsposition, bei der der Ballon 101 indirekt oder direkt mit dem Gelände G verbunden ist, wird der Ballon 101 , wie oben erläutert, mit Traggas gefüllt.
Danach erfolgt die Montage der Ballasteinheit 102, die in vorteilhafter Weise innerhalb der Ballonleinen 103 befestigbar ist.
In einem nächsten vorbereitenden Verfahrensschritt erfolgt die Montage der Steuer- und Antriebseinheit 250, 200. Die Steuereinheit 200 umfasst mindestens den Sitz für die erste Person P1 , insbesondere den Piloten, insbesondere den Pilotensitz 200B.
Die Antriebseinheit 200 umfasst den motorischen Antrieb sowie die notwendigen Antriebsorgane, wie beispielsweise den Propeller 201 und ferner die Steuerorgane zum Manövrieren des Luftfahrzeugs L, wie das bereits erwähnte mindestens eine Seitenruder 202 und das Höhenruder 203.
Die Steuerung der Antriebseinheit 200 erfolgt von der Steuereinheit 250 aus.
In der in den Figuren 3, 4 und 6 dargestellten ersten Ausführungsvariante bilden die Rettungseinheit 300 und die Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 eine bifunktionale kompakte Einheit (Kompakteinheit). Die Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 mit integrierter Rettungseinheit 300 stellt eine bevorzugte erste Ausführungsvariante dar, die sich durch eine hohe Kompaktheit auszeichnet.
In der anderen zweiten Ausführung (Figur 5) ist die Rettungseinheit 300 kein integraler Bestandteil der Steuereinheit 250, wodurch die Steuereinheit 250 mit der Rettungseinheit 300 in einem zusätzlichen Montageschritt verbunden wird, so dass die Rettungseinheit 300 nach der Montage, beispielsweise über die in Figur 5 dargestellten Verbindungsmittel (Halteseile oder Gestänge), mit der Steuereinheit 250 indirekt verbunden ist. In dieser zweiten Ausführung stellt die Rettungseinheit 300 ihrerseits eine separate Einheit dar. Der Vorteil dieser zweiten Ausführung besteht darin, dass die Einheiten 250, 300 jeweils für sich leichter und somit einfacher handhabbar sind und ferner unabhängig voneinander hinsichtlich ihrer Aufgabe und Funktion konzipiert werden können.
Die Rettungseinheit 300 umfasst ebenfalls mindestens einen Sitz, der als Rettungsassistentensitz 301 bezeichnet wird und in dieser dritten Ausgestaltungsvariante innerhalb der Gebrauchssituation insbesondere dazu dient, eine zweite Person P2, insbesondere einen Rettungsassistenten P2 aufzunehmen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung liegt dem Rettungsassistentensitz 301 für den
Rettungsassistent P2 ein weiterer Sitz (siehe insbesondere Figur 5) gegenüber.
Die Rettungseinheit 300 umfasst somit mindestens einen Rettungsassistentensitz 301 oder wie Figur 5 zeigt einen weiteren Rettungsassistentensitz oder zusätzliche weitere
Rettungsassistentensitze, so dass in der Rettungseinheit 300 ein, zwei oder mehrere Personen Platz nehmen können.
In allen Ausgestaltungsvarianten wird der Ballon 101 noch in der Nichtgebrauchsposition am Startort SO ausgetrimmt.
Nachdem der Pilot P1 auf seinem Sitz 200B oder der Pilot P1 auf seinem Sitz 200B und der Rettungsassistent P auf seinem Sitz 300B Platz genommen haben, steht das Luftfahrzeug L grundsätzlich bereit, um vom Startort SO zum Einsatzort EO zu fliegen.
Nachfolgend werden anhand der Figuren 3, 4, 5 und 6 die Verfahrensschritte zur Rettung von mindestens einer Person P3 erläutert, wobei auf die bestehenden Unterschiede zwischen den Figuren 3, 4, 5 und 6 eingegangen wird.
Bei der Rettung einer Person P3 steht die gesamte Einsatzmannschaft, bestehend aus mindestens einem Piloten P1 und mindestens einem Rettungsassistent P2 sowie mindestens einem Windenbediener am Boden des Geländes G (siehe Figur 1 1 ) untereinander vorzugsweise per Funk in Verbindung. Der mindestens eine Windenbediener bildet eine Bodenmannschaft, die zur Unterstützung der Start- und Landephase I, IV zur Verfügung steht.
Startphase I: Das Luftfahrzeug L wird zunächst durch Lösen der nur in Figur 1 1 dargestellten Niederhol- oder Halteseile 800 vom Gelände G gelöst. Das Luftfahrzeug L steigt, wie oben erläutert, in Abhängigkeit des vorgebbaren Gesamtballastes mGesamtbaiiast und der vorgebbaren Befüllmenge an Traggas im Ballon 101 unter Berücksichtigung der Gesamtmasse mGesamt des Luftfahrzeugs L in eine gewünschte Flughöhe auf.
Das Luftfahrzeug L verbleibt während seines Einsatzes in der Luft und wird erst nach Beendigung des einmaligen oder mehrmaligen Rettungseinsatzes am Landeort LO wieder zum Boden des Geländes G niedergeholt und am Boden gesichert.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, das Luftfahrzeug L während des Rettungseinsatzes dauerhaft direkt mit einer nicht näher dargestellten Winde mit dem Gelände G und/oder mit mindestens einer in die Transporteinheit 400 integrierten Winde über das Halteseil 107 zu verbinden.
Als auf der mindestens einen Winde vorgehaltenes Verbindungselement, welches mit dem Luftfahrzeug L in Verbindung steht, wird ein leichtes, belastbares Seil vorgeschlagen, welches allgemein als Halteseil 107 bezeichnet wird, und als Sicherungsleine dient und durch den auf dem Gelände G platzierten Windenbediener betätigt, das heißt freigegeben oder eingeholt, wird.
Flugphase II: Nach Erreichen einer gewünschten Starthöhe korrigiert der Pilot P1 den Ausgleichtrimm und kann zur Einstellung der gewünschten Flughöhe gegebenenfalls Traggas ablassen oder Ballast aus der Ballasteinheit 102 abwerfen, woraus deutlich wird, dass die Ballasteinheit 102 nicht nur zum Ballastausgleich in der Nichtgebrauchssituation benötigt wird, sondern auch in der Gebrauchssituation während der Flugphase II zur Einstellung der Start- beziehungsweise Flughöhe eingesetzt wird.
Anschließend wird die Antriebseinheit 200 gestartet und es wird Schub erzeugt, wobei die Steuerorgane das Luftfahrzeug L in die gewünschte Flugrichtung steuern.
In einer bevorzugten Ausgestaltung lassen sich beispielsweise sowohl das Antriebsorgan (der Propeller 201 ) der Antriebseinheit 200 als auch die Steuerorgane (wie das mindestens eine Seitenruder 202 und das Höhenruder 203) insgesamt gegenüber einer gedachten Vertikalen oder um die gedachte Vertikale verschwenken, so dass ein Manövrieren bereits über den erzeugten Schub und die Einstellung der Schubrichtung durch Verschwenken der gesamten Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 an sich bewirkbar ist, ohne dass die Seitenruder 202 und das Höhenruder 203 betätigt werden. Als Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 kann beispielsweise eine Antriebseinheit eines Ultraleichtflugzeuges eingesetzt werden. Ultraleichtflugzeuge sind kleine, sehr leichte motorgetriebene Luftfahrzeuge.
Sie sind bereits mit mindestens einem Pilotensitz 200B und Antriebsorganen sowie den Steuerorganen ausgerüstet. Es werden jedoch bei dem erfindungsgemäßen Luftfahrzeug L keine Tragflächen angeordnet.
Das Luftfahrzeug L wird durch den Piloten P1 mittels der Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 zu dem Einsatzort EO manövriert.
Am Einsatzort EO wird das Luftfahrzeug L auf Position gehalten.
Rettungsphase III: An der Rettungseinheit 300 befinden sich beispielsweise zwei Winden mit jeweils einem ersten und einem zweiten Seil 301 , 302, wie in allen Figuren 3 bis 6 dargestellt ist.
Zu den Unterschieden in den Figuren 3 bis 6:
Gemäß Figur 3 ist an dem ersten Seil 301 ein schließbarer Kranhaken angeordnet, an dem beispielsweise ein Ballastanker 306 oder ein Rettungsgerät 304, 305 befestigbar ist.
An dem zweiten Seil 302 ist ein erstes Rettungsgerät 304, in der Art eines Rettungsgeschirrs oder Rettungsgürtels oder ein zweites Rettungsgerät, in der Art einer Rettungstrage 305 (in Figur 8 dargestellt) oder ein drittes Rettungsgerät in der Art eines Rettungskorbes (nicht dargestellt) befestigt. Am Ende des zweiten Seiles 302 sind somit je nach Bedarf verschiedene Rettungsgeräte 304, 305 anordbar.
Gemäß den Figuren 4 und 5 ist an dem ersten Seil 301 das erste Rettungsgerät 304, in der Art eines Rettungsgeschirrs oder Rettungsgürtels angeordnet. An dem zweiten Seil 302 ist ein schließbarer Kranhaken angeordnet, an dem beispielsweise der Ballastanker 306 befestigt ist.
Gemäß Figur 6 ist an beiden Seilen 301 und 302 das erste Rettungsgerät 304, in der Art eines Rettungsgeschirrs oder Rettungsgürtels angeordnet. Das Rettungsgeschirr 304 kann eine oder beispielsweise auch zwei Schlaufen umfassen, so dass eine erste Schlaufe für den Rettungsassistenten P2 und eine zweite Schlaufe für die zu rettende Person P3 innerhalb eines Rettungsgeschirrs 304 ausgebildet ist. Erstes Rettungsszenario:
Am Einsatzort EO wird das Luftfahrzeug L in der Luft auf Position gehalten und der Rettungsassistent P2 bleibt in seinem Rettungsassistentensitz 301 sitzen und lässt, wie in Figur 3 gezeigt ist, durch Ausfahren des zweiten Seiles 302 das Rettungsgeschirr 304 oder die Rettungstrage 305 oder den Rettungskorb zu der zu rettenden Person P3 herunter, wobei die zu rettende Person P3 selbstständig in das jeweilige Rettungsgerät 304, 305 einsteigt und durch Aufsteigen des Ballons 101 durch Ablassen von Ballastwasser aus der Bailasteinheit 102 oder Nachfüllen von Traggas in den Ballon 101 und gegebenenfalls durch Heraufziehen zur Rettungseinheit aus der Gefahrenzone am Einsatzort EO geborgen wird. Beim Bergen der zu rettenden Person P3 wird eine Einsatzhöhe von circa 20 m über dem Einsatzort EO vorgeschlagen.
Das Ablassen von Ballastwasser aus der Bailasteinheit 102 oder Nachfüllen von Traggas in den Ballon 101 wird durch den Piloten P1 in Abstimmung mit dem Rettungsassistenten P2 vorgenommen.
Das Heraufziehen der zu rettenden Person P3 wird durch den Rettungsassistent P2 bewerkstelligt, der die zu dem zweiten Seil 301 zugehörige Winde bedient und die Person P3 zu sich heraufzieht. Insofern die Rettungseinheit 300 mehrere Rettungsassistentensitze aufweist, kann die gerettete Person P3 in einen der weiteren Rettungsassistentensitze gesetzt werden.
Dadurch, dass das Rettungsgeschirr 304 zwei Schlaufen aufweist, können bei diesem ersten Rettungsszenario, bei dem der Rettungsassistent P2 in seinem Rettungsassistentensitz 301 sitzen bleibt, gleichzeitig zwei Personen - in jeder Schlaufe des Rettungsgeschirrs 304 eine Person - gerettet werden. Es versteht sich, dass auch zwei Personen in zwei Rettungsgeschirren 304 mit je einer Schlaufe oder vier Personen mit vier Schlaufen in zwei Rettungsgeschirren gleichzeitig geborgen werden können.
Der Ballastanker 306 an dem zweiten Seil 302 kommt bei diesem Rettungsszenario nicht zum Einsatz. Es erfolgt der Rückflug des Luftfahrzeugs L zum Landeort LO, an dem die gerettete Person P3 oder die geretteten Personen P3 endgültig geborgen wird/werden.
Zweites Rettungsszenario:
In einem zweiten Rettungsszenario wird das Luftfahrzeug L ebenfalls vom Piloten P1 in Schwebestellung über dem Einsatzort EO des Luftfahrzeugs L platziert. Vorgeschlagen wird auch hier eine Einsatzhöhe von circa 20 m über dem Einsatzort EO. In diesem zweiten Rettungsszenario lässt sich der Rettungsassistent P2, wie Figur 6 zeigt, in der ersten Schlaufe des Rettungsgeschirrs 304 an dem ersten Seil 301 hängend selber sukzessiv über das erste Seil 301 durch Fernsteuerung der zugehörigen Winde zum Einsatzort EO herunter.
Parallel dazu lässt der Pilot P1 , vorzugsweise entsprechend der Anweisung des Rettungsassistenten P2, den Ballastanker 306 an dem zweiten Seil 302 über die zugehörige Winde herunter. Zu hoher Auftrieb des Luftfahrzeugs L wird über Traggasabgabe verringert. Der Pilot P1 bedient dazu eine Ventilvorrichtung, die im oberen Bereich des Ballons 101 Traggas entweichen lässt.
Auf einer geeigneten Absetzfläche am Einsatzort EO wird der Ballastanker 306 oder ein Ballastbehälter auf dem Gelände G geankert, wodurch das Luftfahrzeug L insgesamt auf dem Gelände G fixiert ist. Dazu ist an der zweiten Haltestruktur 300A der Rettungseinheit 300 neben der jeweiligen Rettungswinde an dem ersten und zweiten Seil 310, 302 für den Rettungsassistenten P2 und die zu rettende Person P3 ein drittes, nicht dargestelltes Seil 303 für den Baliastanker 306 angeordnet.
Der sich selbst in der ersten Schlaufe des Rettungsgeschirrs 304 befindende Rettungsassistent P2 kann jetzt aktiv am Einsatzort EO helfen, eine hilfebedürftige Person P3 zu bergen, indem er die Person P3 beispielsweise in die zweite Schlaufe seines Rettungsgeschirrs 304 am ersten Seil 310 oder wie dargestellt in die Schlaufe des anderen Rettungsgeschirrs 303 am zweiten Seil 302 aufnimmt.
Im Falle der Verwendung der Rettungstrage 305 oder des Rettungskorbes wird sich der Rettungsassistent P2 durch Fernsteuerung der zugehörigen Winde gemeinsam mit der Rettungstrage 305 oder dem Rettungskorb beispielsweise an einem ersten Seil 301 herablassen und birgt die zu rettende Person P3, indem er diese Person P3 in die Rettungstrage 305 legt oder indem diese Person zu ihm in den Rettungskorb steigt.
Durch Aufsteigen in die vorgebbare Flughöhe des Ballons 101 und Heraufziehen des Rettungsgeschirrs 304 oder der Rettungstrage 305 oder des Rettungskorbes werden beide Personen, der Rettungsassistent P2 und die mindestens eine zu rettende Person P3, in oder an der Rettungseinheit 300 geborgen.
Durch Ausklinken des Ballastankers 306, das heißt Trennung des Ballastankers 306 vom Luftfahrzeug L, steigt das Luftfahrzeug L nach der Rettungsaktion nach oben, wie es in den Figuren 2 und 3 verdeutlicht ist. Bei dieser Lösung mit einem Ballastanker 306 geht der Ballastanker 306 bei jeder Rettungsaktion verloren und wird am Startort SO ersetzt.
Bei der Lösung mit einem Ballastsack als Ballastbehälter, der zuvor mit Ballast, insbesondere Ballastwasser gefüllt worden ist, kann zum Aufstieg des Ballons 101 des Luftfahrzeuges L dafür gesorgt werden, dass Ballast aus dem Ballastbehälter entweicht.
Dadurch steigt das Luftfahrzeug L nach der Rettungsaktion nach oben, wobei der
Ballastsack in diesem Fall nicht verloren geht, wobei der Ballastsack für einen nächsten Rettungseinsatz und am Startort SO wieder mit Ballast aufgefüllt werden kann.
Drittes Rettungsszenario:
Bei diesem dritten Rettungsszenario wird eine Luftbrücke aufgebaut.
Es können eine oder mehrere zu rettende Personen P3 geborgen werden, indem der Rettungsassistent P2 zeitweise am Einsatzort EO verbleibt.
Die Vorgehensweise entspricht dem zweiten Szenario (Figur 6), jedoch wird auf das Heraufziehen des Rettungsgeschirrs 304 oder der Rettungstrage 305 oder des
Rettungskorbes verzichtet. Hierdurch kann pro Einsatz eine Person P3 mehr gerettet werden, da der Rettungsassistent P2 am Einsatzort bleibt. Es versteht sich, dass der Rettungsassistent P2 mit einer zuletzt geborgenen Person P3 zurückkehrt.
Landephase IV: Der Rückflug erfolgt analog dem Hinflug, wobei der nur in Figur 1 1 dargestellte Windenbediener am Landeort LO das Luftfahrzeug L zunächst über die Sicherungsleine 107 am Geländeboden befestigt.
Am Landeort LO werden vom Piloten P1 die so genannten Niederholseile 800 vom Luftfahrzeug L aus der Bodenmannschaft zugeführt und von der Bodenmannschaft eingefangen und das Luftfahrzeug L wird über die bodenseitigen Winden 700 niedergeholt.
Das Luftfahrzeug L wird über die Niederholseile 800 und die bodenseitigen oder an der Transporteinheit 400 angeordneten zugehörigen Winden 700 stabilisiert und heruntergezogen.
Das entsprechende Rettungsgerät 304, 305 am Fluggerät L wird am Landeort LO nur soweit wie notwendig heruntergelassen. Bevor die geretteten Personen P3 beziehungsweise die mindestens eine gerettete Person P3 und der Rettungsassistent P2 das Luftfahrzeug L verlassen, wird Ballast, insbesondere Ballastwasser, in die als Ballastreservoir ausgebildete Ballasteinheit 102 innerhalb der Ballonleinen 103 nachgepumpt, bis die Personen P2, P3 in einer bestimmten geringen Höhe über dem Gelände G aussteigen können, da das Fluggerät L durch das Nachpumpen von Ballastwasser absinkt. Die Versorgung der geretteten Personen P3 übernimmt die Bodenmannschaft.
Für einen erneuten Einsatz wird ferner bei Bedarf Kraftstoff für den motorischen Antrieb der Antriebseinheit 200 nachgetankt. Zudem wird bei Bedarf weiterer Ballast, insbesondere Ballastwasser in die Ballasteinheit 102 gefüllt.
Bei der Lösung mit einem Ballastanker 306 wird ein neuer Ballastanker 306 angehängt. Danach ist das Luftfahrzeug L wieder für einen weiteren Einsatz vorbereitet.
Der Unterschied zwischen den Figuren 7 und 8 besteht darin, dass Figur 7 ein erstes Gelände G1 mit einer ersten kleinen Rettungszone Z1 zeigt. Für eine kleine Rettungszone Z1 wird vorzugsweise das erste Rettungsszenario vorgesehen, bei dem es nicht notwendig ist, einen Ballastanker 306 beziehungsweise einen Ballastbehälter am Einsatzort EO abzuwerfen. Am Einsatzort EO wird das Luftfahrzeug L auf Schwebeposition gehalten und die mindestens eine zu rettende Person P3 wird über eines der beschriebenen Rettungsgeräte 304, 305 aus der sehr kleinen Rettungszone Z1 gerettet.
Figur 8 zeigt ein zweites Gelände G2 mit einer zweiten großen Rettungszone Z2, insbesondere eine gegenüber der ersten kleinen Rettungszone Z1 größere zweite Rettungszone Z2. Für eine größere Rettungszone Z2 wird vorzugsweise das zweite und/oder dritte Rettungsszenario vorgesehen, bei dem am Einsatzort EO aufgrund der großzügigeren Platzverhältnisse gefahrlos ein Ballastanker 306 beziehungsweise ein Ballastsack abgeworfen werden kann. Am Einsatzort EO wird das Luftfahrzeug L ebenfalls auf Schwebeposition gehalten, der Ballastanker 306 beziehungsweise der Ballastsack wird aufgrund der besseren Platzverhältnisse sicher abgeworfen und die mindestens eine zu rettende Person P3 wird aus der großen Rettungszone Z2 gerettet. Es versteht sich, dass bei einer zweiten großen Rettungszone Z2 grundsätzlich auch das erste Rettungsszenario zum Einsatz kommen kann.
Die Figuren 3 bis 1 1 zeigen, wie das Luftfahrzeug oder Fluggerät L zum Transport von zu rettenden Personen in Katastrophenfällen, insbesondere Überschwemmungen und
Erdbeben, eingesetzt wird.
Das Fluggerät L ist flexibel für den jeweiligen Anwendungsfall ausgestattet und ist somit ein multifunktionales Fluggerät beziehungsweise Luftfahrzeug. Das Luftfahrzeug L wird, wie die Figuren 9 und 10 verdeutlichen, in Nichtgebrauchssituation in Komponenten zerlegt. In der Nichtgebrauchssituation wird das Fluggerät L in einer Transporteinheit 400 gelagert. Die Transporteinheit 400 dient ferner als Plattform für Start und Landung des Fluggerätes L.
Die Transporteinheit 400 ist ein Anhänger, der von einem herkömmlichen Personenkraftwagen mit Anhängerkupplung zu dem Einsatzort EO gezogen werden kann.
Die Transporteinheit 400 weist vorzugsweise die Maße von circa 4 m Länge, circa 2 m Breite und eine Höhe von circa 2,20 m auf. Das Luftfahrzeug L inklusive Anhänger 400 und Gasspeicherflaschen 500 wiegt circa 1 ,5 t. Der Anhänger 400 weist zwei gefederte Achsen auf. Die Bodenfreiheit beträgt circa 0,3 m.
In dem Anhänger 400 sind im Wesentlichen folgende Komponenten gelagert.
Zur Nichtgebrauchssituation: Innerhalb des Anhängers 400 sind Gasspeicherflaschen 500 angeordnet, wobei beispielsweise acht druckfeste gewichtsarme Kunststoffflaschen mit circa je 0,55 m Durchmesser und einer Länge von circa 2,65 m angeordnet sind. Die Gasspeicherflaschen 500 sind zu einem Großbündel verbunden. Das Großbündel weist eine Umrahmung und einen Stoßschutz auf. Die Gasspeicherflaschen 500 sind bereits komplett verrohrt. Die Verrohrung der Gasspeicherflaschen 500 umfasst ein Ein- beziehungsweise Auslassventil. Das Großbündel weist die Maße von circa 3 m Länge, circa 1 ,95 m Breite und circa 1 ,40 m Höhe auf. Das Großbündel sitzt innerhalb einer Containerhülle 402 und wird als eigene Einheit zugelassen und ist auf Druck- und Stoßsicherheit sowie Feuerfestigkeit getestet und zertifiziert. Das Großbündel bildet eine in sich geschlossene Einheit, die bei Bedarf, vorzugsweise vor dem Aufbau der Plattform, aus dem System herausgelöst werden kann. So ist ein Austausch oder das Nachfüllen des
Großbündels noch während des Einsatzes möglich.
Die Containerhülle 402 des Containers füllt den vorderen Bereich des Anhängers komplett aus. Die notwendige Befüll- und Entleertechnik wird vorzugsweise auf der Seite der Deichsel des Anhängers 400 angeordnet. In dem hinteren Teil des Anhängers 400 befindet sich der Lagerraum 401 für bestimmte Komponenten. Der Lagerraum 401 weist circa 1 m Länge, circa 2 m Breite und circa 1 ,40 m Höhe auf. Zusätzliche Lagerfächer befinden sich unterhalb des Bodens des Anhängers 400.
Oberhalb des Containers ist eine Plattform 600 montiert, die sich unmittelbar auf dem Rahmen des Anhängers abstützt, so dass keine Kräfte in den Container eingeleitet werden. Die Plattform 600 ist in Figur 1 1 in Gebrauchssituation dargestellt. Die Plattform ist circa 2 m breit und 4 m lang. Durch weitere einzelne Plattformelemente, die im unteren Bereich des Bodens (nicht dargestellt) des Anhängers 400 gelagert werden, wird die Plattform 600 in der Gebrauchssituation (Figur 1 1 ) durch Anbau der Plattformelemente auf eine vorzugsweise kreisförmige Fläche mit einem Durchmesser von circa 12 m vergrößert.
Die Plattform 600 ist in der Gebrauchssituation begehbar (Auslegung auf eine Belastung von 150 kg/m2). Die Plattform 600 wird vorzugsweise mit einem vorzugsweise steckbaren Geländer versehen. Der Zugang auf die Plattform 600 erfolgt über eine Trittleiter, die ebenfalls ein Geländer aufweist. Geländer und Trittleiter sind vorzugsweise ebenfalls im unteren Bereich des Bodens (nicht dargestellt) des Anhängers gelagert.
In der Nichtgebrauchssituation ist auf der Plattform 600 der Ballon 101 beziehungsweise die un befüllte Ballonhülle 101 gelagert. Die Ballonhülle 101 weist vorzugsweise einen Durchmesser von circa 10 m auf und wird komplett mit Entleerungsplatte oben, Befüllplatte unten sowie der gesamten Leinenführung von vorzugsweise drei Niederholleinen 800, 22 Ballonleinen (ösenleinen) und die Sicherheitsleine 107 auf der Plattform 600 gelagert.
In der auf dem Anhänger 400 gelagerten Nichtgebrauchssituation ist die Ballonhülle des Ballons 101 mit einer wetterfesten Plane bedeckt und fest verzurrt. Die Falthöhe der Ballonhülle des Ballons 101 beträgt nicht mehr als 0,4 m, so dass die Gesamthöhe des Anhängers 2,20 m nicht überschreitet.
Im Zentrum der Ballonhülle des Ballons 101 liegt die Ballasteinheit 102, die vorzugsweise ein Speichervolumen von 250 I Wasser umfasst.
In der Nichtgebrauchssituation ist die Ballasteinheit 102 leer (entleert), so dass die untere Befüllplatte des Ballons 101 in der Ballasteinheit 102 in einer gepolsterten Ummantelung gelagert ist.
Die Ballasteinheit 102 sitzt auf dem Lastring 104, der ebenfalls auf der Plattform 600 als unterster Teil des Ballons 101 gelagert ist. Der Lastring 104 hat vorzugsweise einen Außendurchmesser von 1 ,95 m. Die Ballasteinheit 102 liegt innerhalb des Lastrings 104 mit einem Durchmesser von 1 ,85 m. Der Lastring 104 weist eine Bauhöhe von circa 0,3 m auf.
Im späteren Einsatz in der Gebrauchssituation wird die Ballasteinheit 102 mit Wasser befüllt und mit einem nicht näher dargestellten Deckel verschlossen. Die Ballasteinheit umfasst im Inneren Querrippen, um ein Aufschaukeln des Wassers zu vermeiden. Die Ballasteinheit 102 weist seitlich einen ankoppelbaren Befüll- und Entleerungsschlauch auf, über den auch die Entleerung erfolgen kann. Innerhalb der Ballasteinheit 102 verläuft die Befüllung der Ballasteinheit 102 durch ein Rohr vom Befüll- und Entleerungsschlauch nach oben und die Entleerung der Ballasteinheit 102 erfolgt durch den Abfluss zum Befüll- und Entleerungsschlauch nach unten. Die Entleerung der Ballasteinheit 102 wird von dem Piloten P1 durch Ziehen an einer Leine gezielt vorgenommen. Das zugehörige Entleerungsventil schließt dabei selbsttätig durch ein vorgespanntes Federelement, welches sich beim öffnen des Ventils in Öffnungsrichtung zusätzlich spannt und sobald keine Zugkraft mehr auf die Leine aufgebracht wird, schließt das Ventil die Ballasteinheit 102.
Die weiteren nicht erwähnten Komponenten sind in dem Lagerraum 401 oder gemeinsam mit dem Ballon 101 auf der Plattform gelagert, wie die Bezugszeichen in Figur 1 1 verdeutlichen.
Zur Gebrauchssituation: Beim Aufbau des Fluggerätes L wird der Anhänger 400 geparkt und vom Zugfahrzeug abgekoppelt. Der Anhänger 400 wird zunächst an vier Halteleinen (nicht dargestellt) am Boden verankert, oder an Gewichten befestigt. Dadurch kann der Anhänger 400 ein sicheres am Gelände G gesichertes Gegengewicht für das Fluggerät L bilden. Falls erforderlich, insbesondere bei längeren Einsätzen kann das Großbündel vor dem Parken, zum Nachfüllen oder Austausch, aus der Anhängereinheit 400 herausgelöst werden.
Anschließend wird die Plattform 600 aufgebaut. Durch Herausziehen der zusätzlichen Plattformelemente aus dem Fahrzeugboden und sukzessiven Anschluss der Plattformelemente an die Plattform 600 oberhalb der Containerhülle 402 wird die Plattform 600 gemäß Figur 1 1 zu der vergrößerten, vorzugsweise kreisrunden Plattform 600 ergänzt. Die Plattformelemente weisen Stützen auf, die abgeklappt und verriegelt werden.
Nach dem Abklappen der Stützen wird die Trittleiter befestigt und das Geländer
aufgesteckt.
Anschließend werden drei Erdanker in einem vorgebbaren Abstand vom Anhänger 400 in das Gelände G gesetzt, an denen Umlenkrollen für die vorzugsweise motorgetriebenen Niederholwinden 700 befestigt werden.
Danach werden ein Windmessgerät und die weitere Ausrüstung, die Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 gemäß der ersten Ausgestaltungsvariante aufgebaut oder gemäß der zweiten und dritten Ausgestaltungsvariante die Funktionseinheit 300, insbesondere eine Rettungseinheit 300, an die Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 angebaut. Die Ballonhülle des Ballons 101 wird auf der vergrößerten Plattform 600' ausgebreitet und die vorzugsweise drei Niederholseile 800 werden, wie in Figur 1 1 dargestellt ist, in die bodenseitigen Niederholwinden 700 eingelegt.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform werden die Niederholseile 800 über boden- seitige Umlenkrollen, die mittels der Erdanker oder einem Ballastblock im Dreieck außerhalb der vergrößerten Plattform 600' mit einem Abstand von circa 10 m zur Mitte der Plattform 600' des Anhängers 400 befestigt sind, geführt. Die Niederholseile 800 laufen in dieser Ausführungsform über die Umlenkrollen zu motorisch angetriebenen Winden- Spannstationen, die am Anhänger 400 angeordnet sind. Die Motoren und Spannstationen der Niederholwinden 700 sind in dieser Ausführungsform nebeneinander an der Deichsel des Anhängers 400 angeordnet.
Die Winden werden von einer Person einzeln oder simultan gesteuert. Erst danach wird der Ballon 101 mit Traggas befüllt.
Die Befüllung des Ballons 101 erfolgt über einen weiteren gasdichten Schlauch vom
Entleerungsventil der Gasspeicherflaschen 500 und wird manuell oder automatisch geregelt.
Sobald der Ballon 101 schwebt, wird er kontrolliert über die Niederholwinden 700 so positioniert, dass der Lastring 104 circa 1 m oberhalb der Plattform 600' angeordnet ist.
Danach erfolgt die Befüllung der Ballasteinheit 102 mit Wasser und die Montage der Steuereinheit 250 mit Pilotensitz 200B und der Antriebseinheit 200 und im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt im Rettungseinsatz die Montage der Rettungseinheit 300 mit dem Rettungsassistentensitz 301 .
Zur Montage der Steuer- und Antriebseinheit 200, 250 und der Rettungseinheit 300, 301 wird der Ballon 101 weiter mit Traggas befüllt und aufgeblasen, damit zunächst die
Trageinheit 105 mit einer am unteren Ende der Trageinheit 105 angeordneten, als
Haltestruktur 200A, 300A ausgebildeten Traverse, die Längs- und Quertraversen 200L, 300L, 200Q, 300Q umfasst und circa 1 m unterhalb des Lastringes 104 montierbar ist.
Der Lastring 104 weist den oberen Ring und den unteren Ring auf. Der untere Ring steht gemäß einer der beiden Ausführungsmöglichkeiten mit den Ballonleinen 103 in Verbindung, während der obere Ring mit der Trageinheit 105 verbunden ist. Dadurch ist die Trageinheit 105 und alle unterhalb der Trageinheit 105 angeordneten mit der Trageinheit 105 in Verbindung stehenden Komponenten relativ zu dem Ballon 101 verdrehbar angeordnet. Auch die Rettungseinheit 300, 301 kann dadurch in eine bestimmte Position um ihre vertikale Achse gedreht werden.
Die Traverse als Haltestruktur 200A, 300A hängt an der Trageinheit 105, wobei die in Gebrauchssituation des Luftfahrzeuges L quer angeordneten Quertraversen 200Q, 300Q beispielsweise circa 1 m breit und die in Gebrauchssituation des Luftfahrzeuges L vertikal angeordneten Längstraversen 200L, 300L beispielsweise circa 2 m lang sind.
Bei einer zweiteiligen Ausführung weist die erste Haltestruktur 200A der Steuereinheit 250 zwei Quertraversen 200Q und zwei Längstraversen 200L auf, die vorzugsweise einen rechteckigen Rahmen bilden. Die zweite Haltestruktur 300A der Funktionseinheit 300 weist ebenfalls zwei Quertraversen 300Q und zwei Längstraversen 300L auf, die vorzugsweise ebenfalls einen rechteckigen Rahmen bilden. Bei der zweiteiligen Ausführung erfolgt die Verbindung der beiden rahmenartigen Traversen über das nicht näher dargestellte
Verbindungsmodul 106.
Bei einer einteiligen Ausführung ist vorgesehen, eine rahmenartige Konstruktion aus zwei Quertraversen 200Q, 300Q und zwei Längstraversen 200L, 300L, die in der einteiligen Ausführungsvariante als Haltestruktur 200A, 300A für die Steuereinheit 250 und die Funktionseinheit 300 dient, auszubilden, wie insbesondere in den Vergrößerungen der Figuren 12, 12A und 13, 13A gut sichtbar dargestellt ist.
Im oberen Bereich der Traverse werden innerhalb der Haltestruktur 200A der Steuereinheit 250 der Pilotensitz 200B und die Antriebseinheit 200 mit den Flugsteuerelementen zur Steuerung des Luftfahrzeuges L montiert. Im oberen Bereich der Traverse der ersten Haltestruktur 200A wird somit der motorische Antrieb (Motor) mit Propeller 201 und die Seitenruder 202 sowie das Höhenruder 203 montiert. Die Flugsteuerelemente erlauben die Steuerung des Propellers 201 und des Seitenruders 202 sowie des Höhenruders 203, wobei die Steuerung von dem im Pilotensitz 200B der Steuereinheit 250 sitzenden Piloten P1 vorgenommen wird.
Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 mit dem Pilotensitz 200B in der Steuereinheit 250 sowie die Rettungseinheit 300 und der oder die Rettungsassistentensitze 301 sind in Nichtgebrauchssituation in dem Lagerraum 401 des Anhängers 400 untergebracht. Der Propeller 201 ist vorzugsweise mit einem Außenschutzelement außen an der hinteren Anhängerwand befestigt.
Der beispielsweise 2,5 m lange Propeller 201 mit seinem Propellerkern wird gegenüber einer gedachten vertikalen Achse leicht um vorzugsweise +157-15° schwenkbar angeordnet. Die äußeren Schutzgitter des Propellers 201 werden im Lagerraum 401 separat gelagert und nach dem Anbau des Propellers 201 montiert.
Am unteren Ende der Traverse (erste Haltestruktur 200A) für die Steuereinheit 250 wird bei einer zweiteiligen Ausführung die zweite Haltestruktur 300A der Rettungseinheit 300 mit dem mindestens einen Rettungsassistentensitz 301 für den Rettungsassistenten P2 befestigt. An der vorzugsweise ebenfalls als Traverse ausgebildeten zweiten Haltestruktur 300A sind die Rettungsgeräte 304 und/oder 305 nebst zugehörigem ersten Seil 301 und/oder zweiten Seil 302 angeordnet.
Zu dem jeweiligen Seil 301 und 302 gehört jeweils eine an dem mindestens einen Rettungsassistentensitz 301 angeordnete Rettungswinde, die ebenfalls an dem Rettungsassistentensitz 301 befestigt sind, insbesondere eingehängt und gesichert sind.
Sobald der Pilotensitz 200B der Steuereinheit 250 nebst der Antriebseinheit 200 montiert ist, wird der Kraftstofftank des Motors befüllt und der Pilot P1 nimmt auf dem Pilotensitz 200B Platz. Der Pilot P1 besteigt das Fluggerät L ausgerüstet mit einem Helm und mit integrierter Kommunikationstechnik sowie Sicherheitskleidung und Schwimmweste sowie einem Notfallschirm.
Dann wird ein Testlauf der Systeme gemäß Checkliste durchgeführt. Das Fluggerät L wird dazu leicht angehoben. Nach dem Testlauf besteigt der Rettungsassistent P2 den
Rettungsassistentensitz 301 . Der Rettungsassistent P2 ist genauso ausgerüstet wird der Pilot P1 .
Der Ballon 101 wird jetzt über die Niederholwinden 700 sukzessiv weiter nach oben gelassen.
Der Rettungsassistent P2 führt vorzugsweise je nach Einsatz ein Rettungsequipment mit, wie beispielsweise einen Erste-Hilfe-Koffer, Lebensmittel, Wasser, Decken,
Befestigungshaken etc.
An der zweiten Haltestruktur 300A der Rettungseinheit 300 ist neben der jeweiligen
Rettungswinde an dem ersten und zweiten Seil 310, 302 für den Rettungsassistenten P2 und die zu rettende Person P3 oder für zwei zu rettende Personen P3 eine weitere Winde (Ballastankerwinde) und ein drittes Seil 303 für den Ballastanker 306 beziehungsweise den befüllbaren Ballastwassersack angebracht. Der befüll bare Ballastwassersack ist mit bis zu 200 I Wasser befüllbar.
Der Rettungsassistent P2 und Ballastwassersack befinden sich zunächst noch auf der vergrößerten Plattform 600', während der Ballon 101 durch Nachgeben der Niederholseile 800 mittels der Niederholwinden 700 weiter leicht aufsteigt, bis die Last aus den Niederholseilen 800 über die ösenseile 103 und den Lastring 104 sowie die Trageinheit 105 in die Quertraverse 200Q übergeht.
Die Niederholseile 800 werden an die untere Quertraverse 300Q herangezogen und leicht lösbar befestigt, damit sie während des Einsatzes nicht frei schwingen können.
Das Gesamtsystem wird vor dem eigentlichen Start so ausgewogen, dass es in einem Schwebezustand ist.
Die Verteilung des Ballastwassers in der Bailasteinheit 102 und im Ballastwassersack hängt von dem jeweiligen Einsatz ab. Es wird von einer minimalen Masse von circa 25 kg in der Bailasteinheit 102 und einer Normmasse von circa 85 kg in dem Ballastwassersack ausgegangen.
Beim Start des Fluggerätes L wird der Rettungsassistent P2 mit dem Ballastwassersack leicht nach oben bewegt und der Pilot P1 beschleunigt das Fluggerät L mit einer Propellerstellung von +/- 15 gegenüber der gedachten Vertikalen nach oben.
Es ist vorgesehen, dass sich der Rettungsassistent P2 in der Rettungseinheit 300 während des Fluges mit samt der Rettungseinheit 300 gegebenenfalls unmittelbar in den unteren Bereich der als zweite Haltestruktur 300A ausgebildeten Traverse hinaufzieht. Die Vorgehensweise, den Ballastwassersack über das Ballastankerseil 303 ganz nach oben in den unteren Bereich der Traverse zu ziehen, ist auch für den Ballastwassersack vorgesehen. Dadurch bilden der Ballon 101 und der Pilot P1 sowie der Rettungsassistent P2 und der Ballastwassersack eine Einheit.
Der Ballon 101 ist beispielsweise in einer Variante über eine Sicherungsleine 107 gesichert.
Diese Sicherungsleine 107 ist, wie oben erläutert, ein leichtes Kunststoffseil mit leitfähigem Innenfaden zur Ableitung elektrostatischer Aufladungen. Die Sicherungsleine 107 ist mit dem Südpol des Ballons 101 verbunden.
Es wird ferner in einer nicht dargestellten Variante eine Rückholleine an dem Nordpol des Ballons befestigt, wobei die Rückholleine am Boden (Gelände G) über eine Motorspillwinde mit Haspel geführt wird. Die mittels Erdanker oder Ballastblock befestigte Umlenkrolle ist hinter dem Anhänger 400 in Richtung Einsatzgebiet befestigt. Eine zugehörige Spillwinde sitzt auf der Deichsel des Anhängers. Die Deichsel ist zusätzlich in den Boden verankert beziehungsweise belastet. Ein Bediener sorgt dafür, dass die Rückholleine stets leicht gespannt ist. Die Rückholleine ist durch die Anbringung am Nordpol des Ballons 101 immer mindestens circa 20 m oberhalb des Ballastwassersackes angeordnet. Es besteht dadurch in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, dass der Pilot P1 Wasser aus dem Ballastwassersack ablässt und sich über die Rückholleine zum Startort SO zurückzieht.
Sobald der Ballon 101 in die Nähe der Bodenstation am Landeort LO kommt, wird zunächst die Sicherungsleine 107 am Geländeboden befestigt und anschließend werden die Niederholseile 800 der Bodenmannschaft zugeführt, so dass die Bodenmannschaft den Ballon 101 einziehen kann. Der Rettungsassistent P2 (oder auch der Pilot P1 ) können auch den Ballastsack herablassen, der als zusätzliche Ankereinheit dienen kann.
Bei Verwendung einer Rückholleine sind Flugentfernungen zwischen Startort SO und Einsatzort EO von bis zu 1000 m möglich.
Die Orientierung beim Flug zwischen Startort SO und Einsatzort EO beziehungsweise zurück zum Landeort LO erfolgt im Sichtflug.
Bei entsprechender Beleuchtung, das heißt durch Anbringung von Leuchtmitteln an der Rettungseinheit 300 oder der Antriebseinheit 200, die das Flugfeld ausleuchtet, sind auch Nachtflüge möglich.
Die Regulierung der Flughöhe während des Fluges des Fluggerätes L erfolgt erstens über die erwähnte Anstellung der gesamten Antriebseinheit 200 inklusive des Motors vorzugsweise bis zu +/-15 gegenüber der gedachten Vertikalen.
Die Regulierung der Flughöhe während des Fluges des Fluggerätes L erfolgt zweitens über den Anstellwinkel des sich in Flugrichtung hinter dem Propeller 201 angeordneten Höhenruders 203 der Antriebseinheit 200.
Die genannten Regulierungsfunktionen zur Veränderung der Flughöhe können in
Kombination oder einzeln angewendet werden. Drittens durch Ablassen von Ballastwasser aus der Ballasteinheit 102 und/oder dem Ballastwassersack oder Abwerfen des Ballastankers 306.
Viertens durch Ablassen von Traggas durch Ziehen an einer so genannten Gasleine zu einem der beiden Überdruckventile an der Befüllplatte des Ballons 101 . Die Überdruckventile sind mit einer Rückholfeder ausgestattet und öffnen sich durch Zug an der Gasleine und Schließen sich wieder durch Loslassen der Gasleine.
Die Flugrichtung wird durch das bereits erwähnte Seitenruder 202 hinter dem Propeller 201 bestimmt. Die Höhenregulierung erfolgt durch Anstellung der Antriebseinheit 200 oder über das Höhenruder 203 wie erläutert.
Die Fluggeschwindigkeit beträgt zwischen 10 und 20 km/h je nach Windrichtung und Entfernung. Beim Anflug auf den Einsatzort EO und den Landeort LO wird der Ballon 101 gegen den Wind gestellt.
Der Ballon 101 wird vom Piloten P1 über dem Einsatzort EO platziert.
Dabei manövriert der Pilot P1 den Ballon 101 zunächst circa 20 m über dem Gelände G in einer Schwebestellung.
Der Rettungsassistent lässt sich dann sukzessiv über eines der Seile, beispielsweise über das erste Seil 301 (Figur 6) über die von ihm gesteuerte Winde herunter.
Parallel dazu lässt der Pilot P1 entsprechend einer Weisung des Rettungsassistenten P2 den Ballastwassersack oder den Ballastanker 306 herunter.
Daraufhin kommuniziert der Rettungsassistent P2 circa 5 m oberhalb der zu rettenden Personen P3 schwebend mit diesen und erläutert ihnen den weiteren Ablauf. Der Pilot P1 ist über die Kommunikationsmittel zugeschaltet und kann den Erläuterungen des Rettungsassistenten P2 und der Kommunikation zwischen Rettungsassistent P2 und zu den zu Rettenden P3 folgen.
Im Idealfall machen die zu rettenden Personen eine Absetzfläche frei und erfassen den Ballastwassersack, den der Pilot P1 nach Anweisung des Rettungsassistenten P2 ablässt. Die zu rettenden Personen P3 besetzen den Ballastwassersack, womit das gesamte System geankert ist und mit einer Vorspannung im Umfang des Gewichtes des belasteten Ballastwassersackes nach oben zieht.
Der Rettungsassistent P2 entscheidet selbst, ob er sich vor oder während oder nach dem Absetzen des Ballastwassersackes in den Bereich des Einsatzortes EO auf den Boden herablässt. Der Rettungsassistent P2 entscheidet, ob er den Ballon 101 zusätzlich fesselt und ob er sein Rettungsgeschirr 304 verlassen kann oder nicht.
Ist nur eine zu rettende Person P3 aufzunehmen, so wird der Rettungsassistent P2 diese Person P3 in dem freien Rettungsgeschirr 304 (Figur 6) an dem zweiten Seil 302 sichern.
Aufgabe des Piloten P1 ist es, stets den Ballon 101 ruhig über dem Einsatzort EO zu halten.
Beispielsweise unter Ablassen von Wasser aus dem Ballastwassersack wird der Pilot P1 den Ballon 101 nach der Bergung der zu rettenden Person P3 wieder aufsteigen lassen.
Der Rückflug vom Einsatzort EO zum Landeort LO erfolgt, bei einem über die Rückholleine „gefesselten" Ballon 101 , indem der Windenbediener am Landeort LO, der bei einem gefesselten Ballon 101 zwangsläufig dem Startort entspricht, an der Basis die Rückholleine einzieht.
An dem Landeort LO werden vom Piloten P1 die Niederholseile 800 der Bodenmannschaft zugeführt und der Ballon 101 wird von der Bodenmannschaft„eingefangen".
Der Ballon 101 und die Steuer- und Antriebseinheit sowie die Rettungseinheit 250, 200, 300 werden durch die Bodenmannschaft über die Niederholseile 900 und die Winden 700 stabilisiert und so lange heruntergezogen, bis die Personen P1 , P2, P3 die vergrößerte Plattform 600' erreichen.
Ehe die Personen P1 , P2, P3 aussteigen, wird Ballastwasser in den Ballastwassersack nachgepumpt beziehungsweise wird ein neuer Ballastanker 306 angehängt. Für den Neustart wird bei Bedarf Kraftstoff für die Antriebseinheit 200 nachgetankt, beziehungsweise wird Ballastwasser in die Ballasteinheit nachgefüllt. Das Festmachen des Systems erfolgt durch Herabziehen des Ballons 101 auf die Plattform 600' über die Niederholwinden 700 und zusätzliche Abspannungen.
Der Abbau des Systems erfolgt in umgekehrter Reihenfolge wie der beschriebene Aufbau. Abschließend zeigen die Figuren 12, 12A das Luftfahrzeug L, umfassend den Aerostaten 101 und die Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 sowie eine Rettungseinheit 300 (einteilige Ausführung) noch einmal in einer Rückansicht in der Rettungsanwendung mit einer herausgezogenen vergrößerten Darstellung (Figur 12A) der Steuer- und Antriebseinheit 200, 250 sowie der Rettungseinheit 300. In diesen Figuren wird ebenfalls noch einmal die Anordnung von Propeller 201 , Seitenruder 202 und Höhenruder 203 deutlich.
Die Figuren 13, 13A zeigen das Luftfahrzeug L, umfassend den Aerostaten 101 und die Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 sowie eine Rettungseinheit 300 (einteilige Ausführung) noch einmal in einer Seitenansicht in der Rettungsanwendung ebenfalls mit einer vergrößerten Darstellung (Figur 13A) der Antriebseinheit 200 sowie der Rettungseinheit 300.
In den Figuren 12, 12A und 13, 13A wurden die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in den Figuren 1 bis 1 1 . Die Figuren 12, 12A und 13, 13A zeigen insbesondere den traversenartigen Aufbau der einteiligen Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 sowie der Rettungseinheit 200, 300 gemäß der bereits erläuterten einteiligen Ausführung.
In den Figuren 14 bis 16 werden weitere Antriebskonzepte vorgestellt.
Bei der bisherigen Beschreibung umfasst die Steuer- und Antriebseinheit 250, 200 zum Manövrieren des Luftfahrzeuges L innerhalb seiner ersten Haltestruktur 200A mindestens einen motorischen Antrieb sowie Antriebsorgane, insbesondere einen Propeller 201 und Steuerorgane, insbesondere zumindest ein Seitenruder 202 und ein Höhenruder 203 sowie den mindestens einen direkt mit der Antriebseinheit 200 verbundenen Pilotensitz 200B innerhalb der Steuereinheit 250. Dieses bisher erläuterte Antriebskonzept wird als bifunktionale„einmotorige Kompaktlösung" bezeichnet, da in einer kompakten Einheit mittels der Steuereinheit 250 die Funktion der Steuerung durch den Piloten P1 und mittels der
Antriebseinheit 200 die Funktion des Antreibens und des Manövrierens des Luftfahrzeuges L realisiert wird.
In Figur 14 ist ein zweites Konzept dargestellt.
Die Figur 14 zeigt ein einmotoriges Luftfahrzeug L, umfassend einen Aerostaten 101 und eine Steuereinheit 250 sowie eine einmotorige Antriebseinheit 200 als monofunktionale Dualeinheit sowie eine Funktionseinheit 300 als Rettungseinheit in einer Vorderansicht in einer Rettungsanwendung.
Dieses Konzept wird als monofunktionale„einmotorige Duallösung" bezeichnet, da die Steuereinheit 250 als separate Einheit ausgebildet ist und die Funktion der Steuerung durch den Piloten P1 erfolgt, wobei in einer getrennt von der Steuereinheit 250 angeordneten Antriebseinheit 200 mit einem motorischen Antrieb die Funktion des Antreibens und des Manövrierens des Luftfahrzeuges L jeweils monofunktional in den beiden Einheiten 250, 200 erfolgt.
Die Antriebseinheit 200 ist als ein technisches Merkmal der Erfindung getrennt von der Steuereinheit 250 angeordnet.
Die Steuereinheit 250 umfasst analog zu der vorhergehenden Beschreibung den Pilotensitz 200B, wobei die Funktionseinheit 300 bei diesem Beispiel nicht sichtbar gemäß Figur 14 auf der Rückseite der Steuereinheit 250 angeordnet ist. Die beiden Haltestrukturen 200A, 300A sind somit direkt miteinander verbunden. Die Funktionseinheit 200 umfasst die bereits erläuterten Rettungsgeräte 301 -305 sowie den Ballastanker 306 etc.
Die Antriebseinheit 200 ist bei diesem Konzept mit motorischem Antrieb innerhalb der Antriebseinheit 200 getrennt von der Steuereinheit 250 in einem starren Lastring 108 gelagert. Das Konzept unterscheidet sich von dem ersten Konzept auch dadurch, dass der Lastring 108 jetzt starr und nicht mehr verdrehbar ausgeführt ist.
Der Propeller 201 ist in dem starren Ring 108 frei drehbar gelagert und lässt sich dort um 360 um eine horizontale Achse X bewegen. Damit kann der Ballon 101 in jede horizontale Flugrichtung geschoben werden. Zudem ist der Propeller 201 der Antriebseinheit 200 in dem starren Ring 108 um eine vertikale Achse Z um 360 drehbar beweglich gelagert, wodurch ein Auftrieb beziehungsweise Abtrieb des Luftfahrzeuges L erzeugt wird und das Luftfahrzeug L in Höhenrichtung +/-Z manövrierbar ist.
Die Steuerung erfolgt durch den Piloten P1 von der Steuereinheit 250 aus. Die Antriebseinheit 200 umfasst im Ausführungsbeispiel einen Mittel-Propeller 201 -1 , der in dem starren Lastring 108 schwenkbar gelagert ist, so dass der Propeller 201 -1 horizontal und vertikal um 360 um die horizontale und vertikale Drehachse X, Z gedreht werden kann. Der Propeller 201 lässt sich vom Piloten P1 von der Steuereinheit 250 aus in seiner Leistung (Schubkraft) regeln.
Dazu sind beispielsweise von unten an dem starren Lastring 108 energieliefernde Aggregate 204 angeordnet, die dem Antriebsmotor zugeordnet sind. Der Antriebsmotor ist vorzugsweise auf der Nabe des Propellers 201 angeordnet.
Mithilfe dieser Antriebseinheit 200 steuert der Pilot P1 den jeweiligen horizontalen und vertikalen Drehwinkel des Propellers 201 sowie die Schubkraft des Luftfahrzeuges L. Die Schwenkbewegung des Propellers 201 ist um beide Achsen X, Y getrennt voneinander durchführbar.
Die nicht näher dargestellten Antriebsmotoren sind als Verbrennungsmotoren oder Elektromotoren ausgebildet, das heißt, die Antriebseinheit 200 umfasst als Energie liefernde Aggregate 204 einen Kraftstofftank für eine Ausführung mit Verbrennungsmotoren oder Akkumulatoren für einen elektrischen Antrieb. Die Steuerung erfolgt durch den Piloten P1 von der Steuereinheit 250 aus. Die Steuerung erfolgt mechanisch oder per Funk. Der Propeller 201 fungiert als Antrieb zur Fortbewegung des Luftfahrzeuges L und dient gleichzeitig zum Manövrieren des Luftfahrzeuges.
In den Figur 15 ist ein drittes Konzept dargestellt.
Die Figur 15 zeigt ein zweimotoriges Luftfahrzeug, umfassend einen Aerostaten 101 und eine Steuereinheit 250 und eine zweimotorige Antriebseinheit 200-1 als monofunktionale Dualeinheit sowie eine Funktionseinheit 300 als Rettungseinheit in einer Vorderansicht in einer Rettungsanwendung.
Gegenüber Figur 14 ist jetzt eine zweimotorige Ausführung der Antriebseinheit 200-1 dargestellt. Analog zu Figur 14 zeigt Figur 15 den Ballon 101 mit dem Piloten P1 in der Steuereinheit 250 und einer geborgenen Person P2 in der Rettungsschlinge 304.
Die beiden Antriebe 201 -1 der Antriebseinheit 200-1 sind in der Abbildung der Figur 15 als Propellerantrieb 201 -1 ausgeführt und voneinander getrennt auf einer Konstruktion so gelagert, dass die beiden Propeller 201 -1 horizontal um die horizontale Drehachse X um 360 gedreht werden können.
Die beiden Propellerantriebe 201 -1 sind analog zu Figur 14 an einem starren Lastring 108 angeordnet. Sie sind vorzugsweise endseitig des Lastringes 108 in einer horizontalen Ebene am Lastring 108 angeordnet.
Die beiden Propellerantriebe 201 -1 lassen sich bei diesem Konzept von dem Piloten P1 in ihrer Leistung (Schubkraft) regeln.
Dieses Konzept wird als monofunktionale„zweimotorige Duallösung" bezeichnet, da die Steuereinheit 250 als separate Einheit ausgebildet ist und die Funktion der Steuerung durch den Piloten P1 in einer getrennt von der Steuereinheit 250 angeordneten Antriebseinheit 200-1 erfolgt, wobei zudem mit zwei motorischen Antrieben die Funktion des Antreibens und des Manövrierens des Luftfahrzeuges L jeweils monofunktional in den beiden Einheiten 250, 200-1 erfolgt.
In Figur 15 ist in etwa in der Mitte der Antriebseinheit 200-1 zwischen den Propellerantrieben 201 -1 ein Aggregat 204 angeordnet, welches als Energiequelle für einen Antriebsmotor fungiert. Der nicht näher dargestellte Antriebsmotor der Propellerantriebe 201 -1 ist als Verbrennungsmotor oder Elektromotor ausgebildet. Das Aggregat 204 ist somit entweder mindestens ein Kraftstofftank für eine Ausführung als Verbrennungsmotor oder mindestens ein Akkumulator für einen Elektroantrieb. Es wird insbesondere vorgeschlagen, dass die elektrisch oder als mit einem Kraftstoff betriebene Antriebsmotoren in die Nabe der
Propellerantriebe integriert sind. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kommen mit einem Verbrennungsmotor und Akkumulatoren antreibbare Hybrid-Antriebe zum Einsatz.
Aus der Steuereinheit 250 steuert der Pilot P1 den jeweiligen Anstellwinkel der Propellerantriebe 201 -1. Beide Propellerantriebe 201 -1 sind getrennt ansteuerbar. Die Propellerantriebe 201 -1 werden vom Piloten P1 mechanisch oder per Funk gesteuert. Die beiden Propellerantriebe 201 -1 fungieren zum einen zum Antreiben des Luftfahrzeuges L und zum anderen werden sie zum Manövrieren verwendet. Laufen beispielsweise beide Propellerantriebe 201 -1 in entgegengesetzter Richtung, so kann der Pilot P1 auf der Stelle drehen.
Durch das Schwenken der Propellerantriebe 201 -1 um die horizontale Achse X kann ein Auftrieb oder ein Abtrieb des Luftfahrzeuges im Sinne einer Höhenregulierung des Luftfahrzeuges bewirkt werden. Durch unterschiedliche Drehzahlen in den Propellerantrieben 201 -1 erfolgt ein seitliches Manövrieren.
In Figur 16 ist ein viertes Konzept dargestellt.
Dieses Konzept vereint die monofunktionale„zweimotorige Duallösung" gemäß Figur 15 mit der Kompakteinheit gemäß den Figuren 1 bis 13A.
Es wird ein dreimotoriges Luftfahrzeug L geschaffen, umfassend einen Aerostaten 101 und umfassend eine Kombination aus einer bifunktionalen Kompakteinheit 250, 200 aus einer Steuereinheit 250 und einer einmotorigen Antriebseinheit 200 kombiniert mit der monofunktionalen Dualeinheit 200-1 mit der zweimotorigen Antriebseinheit 201 -1 und der
Steuereinheit 250.
Die Steuerung der Kompakteinheit 250, 200 und der Propellerantriebe 201 -1 der Dualeinheit 200-1 erfolgt in einer einzigen Steuereinheit 250. Das hat den Vorteil, dass in dem vierten Konzept eine einzige Steuereinheit 250 mit einem Piloten P1 in dem Pilotensitz 200B die Steuerung der drei Propellerantriebe 201 (1 x) und 201 -1 (2x) übernimmt.
Analog zu den anderen Lösungen ist eine Funktionseinheit 300 als Rettungseinheit angeordnet.
Wie die Figur 16 verdeutlicht, erfolgt die Energieversorgung der Propellerantriebe 201 -1 (2x) über mindestens ein in der Mitte des starren Ringes 108 der Antriebseinheit 200-1 angeordnetes Aggregat 204. Wie bereits zu Figur 15 erläutert, ist der Antriebsmotor der Propellerantriebe 201 -1 als Verbrennungsmotor oder Elektromotor ausgebildet. Das Aggregat 204 ist somit entweder mindestens ein Kraftstofftank für eine Ausführung als Verbrennungsmotor oder mindestens ein Akkumulator für einen Elektroantrieb. Es wird auch für die in Figur 16 gezeigte Lösung vorgeschlagen, dass die elektrisch oder als mit einem Kraftstoff betriebenen Antriebsmotoren in die Nabe der Propellerantriebe integriert sind. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kommen mit einem Verbrennungsmotor und Akkumulatoren antreibbare Hybrid-Antriebe zum Einsatz.
Figur 16 verdeutlicht ferner, dass der Propellerantrieb 201 (1 x) in der Kompakteinheit separat und zusätzlich zu den Propellerantrieben 201 -1 (2x) endseitig des starren Ringes angeordnet ist.
Dadurch ergibt sich folgender Effekt hinsichtlich des Antriebes des Luftfahrzeuges.
Die beiden Propellerantriebe 201 -1 (2x) werden in der Start- und Landephase und zum Manövrieren des Luftfahrzeuges L an einem bestimmten Ort LO, SO, EO verwendet. Beispielsweise kommen die B Propellerantriebe 201 -1 (2x) im Bereich einer Rettungsstelle zur Aufnahme einer zu rettenden Person P3 oder dergleichen zum Einsatz. Die Funktionalität und der Aufbau beziehungsweise die Anordnung der beiden Propellerantriebe 201 -1 (2x) an dem starren Ring 108 entspricht der Beschreibung des dritten Konzeptes gemäß Figur 15.
Der Propellerantrieb 201 der Kompakteinheit kommt zur Überwindung größerer Strecken zum Einsatz. Der Vortrieb des Luftfahrzeuges L von einem Ort zum anderen SO, LO, EO in eine horizontale Richtung erfolgt somit gegenüber einem Manövrieren des Luftfahrzeuges L an einem Ort LO, SO. EO mit relativ hoher Geschwindigkeit mit Hilfe des vorzugsweise mit einem Verbrennungsmotor versehenen leistungsstärkeren benzingetriebenen„Rucksackantriebes", während die beiden Propellerantriebe 201 -1 (2x), die in der Start- und Landephase am SO, LO, EO zum Manövrieren benutzt werden, mit Elektromotoren angetrieben werden. Dadurch ergibt sich der Effekt, dass die Vorteile der schwenkbaren Propellerantriebe 201 -1 beim Manövrieren genutzt werden können, wobei längere Strecken mit dem leistungsstärkeren Propellerantrieb 201 der Kompakteinheit 250, 200 überwunden werden, wobei dessen Seiten- und Höhenruder 202, 203 zur Steuerung des Luftfahrzeuges in Kombination mit den schwenkbaren Propellerantrieben 201 -1 endseitig des starren Ringes 108 der Dualeinheit sowohl beim Überwinden großer Strecken von einem Ort zum anderen LO; SO EO als auch beim Manövrieren an einem Ort LO, SO; EO hinsichtlich der Steuerung der Flugrichtung und Flughöhe des Luftfahrzeuges L Wirkung zeigen.
Bezugszeichenliste
L Luftfahrzeug; Fluggerät
100 Aerostatensystem (Ballonsystem)
101 Aerostat (Ballon)
102 Ballasteinheit mit Ballastreservoir
103 Ballonleinen
104 verdrehbarer Lastring
105 Trageinheit
106 Verbindungsmodul
107 Sicherheitsleine
108 starrer Lastring
200 Antriebseinheit
200, 250 einmotorige Antriebseinheit mit Steuereinheit als Kompakteinheit
200-1 , 250 zweimotorige Antriebseinheit mit getrennter Steuereinheit als
Dualeinheit
200; 200-1 , 250 dreimotorige Antriebseinheit mit einer einmotorigen Antriebseinhe mit Steuereinheit und einer zweimotorigen Antriebseinheit als
Dualeinheit
201 , 201 -1 Propeller
202 Seitenruder
203 Höhenruder
204 Aggregat
200A erste Haltestruktur
200B Pilotensitz
200L Längstraverse
200Q Quertraverse
250 Steuereinheit
300 Funktionseinheit (Rettungseinheit)
300A zweite Haltestruktur
300B Rettungsassistentensitz
300L Längstraverse
300Q Quertraverse
301 erstes Seil
302 zweites Seil
303 drittes Seil
304 erstes Rettungsgerät
305 zweites Rettungsgerät
306 Ballastanker 400 Transporteinheit
401 Lagerraum
402 Containerhülle
500 Gasspeicherflaschen
600 Basis-Plattform
600' vergrößerte Plattform
700 Winden
800 Start- und Landeseile (Niederholseile)
G Gelände
G1 erstes Gelände
G2 zweites Gelände
Z1 erste Rettungszone
Z2 zweite Rettungszone
I Startphase
II Flugphase
III Landephase
P1 erste Person
P2 zweite Person
P3 dritte Person
SO; LO Startort SO / Landeort LO
EO Einsatzort
X horizontale Achse
Z vertikale Achse

Claims

Patentansprüche
Luftfahrzeug (L) umfassend ein Aerostatensystem (100), wobei das Aerostatensys- tem (100) mindestens einen mit einem Traggas befüllbaren Aerostaten (101 ), insbesondere mindestens einen Ballon aufweist,
gekennzeichnet durch
eine mit dem Aerostaten (101 ) indirekt in Verbindung stehende Steuereinheit (250) und eine Antriebseinheit (200; 200-1 ), wobei die Steuereinheit (250) und die Antriebseinheit (200; 200-1 ) entweder
• als eine bifunktionale in einer Kompakteinheit angeordnete Steuer- und Antriebseinheit (200; 250) oder
• als monofunktionale in einer Dualeinheit angeordnete Steuer- und
Antriebseinheit (200-1 , 250) oder
• als Kombination aus einer bifunktionalen Kompakteinheit (200; 250) und einer monofunktionalen Dualeinheit (200-1 ) ausgebildet sind,
wobei der Steuereinheit (250) mindestens ein Sitz (200B) für mindestens eine Person (P1 ) zugeordnet ist, wobei die jeweilige Steuer- und Antriebseinheit (200; 250; 200-1 , 250) das Manövrieren des Luftfahrzeuges (L) zwischen verschiedenen Orten (SO, EO, LO) ermöglicht.
Luftfahrzeug (L) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (250) und die Antriebseinheit (200) zusammengebaut sind und die bifunktionale Kompakteinheit ausbilden, wobei die Steuereinheit (250) die Funktion der Steuerung der Antriebseinheit (200) und die Antriebseinheit (200) die
Antriebsfunktion und die Funktion des Manövrierens erfüllen.
Luftfahrzeug (L) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (250) und die Antriebseinheit (200-1 ) getrennt voneinander angeordnet sind und die monofunktionale Dualeinheit ausbilden, wobei die
Steuereinheit (250) die Funktion der Steuerung der Antriebseinheit (200-1 ) und die Antriebseinheit (200-1 ) die Antriebsfunktion und die Funktion des Manövrierens erfüllen.
Luftfahrzeug (L) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (250) und die Antriebseinheit (200; 200-1 ) eine Kombination aus der Kompakteinheit mit der Antriebseinheit (200) nach Anspruch 2, und der Dualeinheit mit der Antriebseinheit (200-1 ) nach Anspruch 3, mit einer einzigen gemeinsamen Steuereinheit (250) ist, wobei die Steuereinheit (250) die Funktion der Steuerung der Antriebseinheiten (200; 200-1 ) und die Antriebseinheiten (200; 200-1 ) die Antriebsfunktion und die Funktion des Manövrierens erfüllen.
5. Luftfahrzeug (L) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Steuereinheit (250) der jeweiligen Kompakteinheit (200, 250) oder der
Dualeinheit (200-1 , 250) oder der Kombination davon eine Funktionseinheit (300) zugeordnet ist.
6. Luftfahrzeug (L) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aerostat (101 ) Leinen (103), insbesondere Ballonleinen aufweist, an deren einen Ende ein verdrehbarer Lastring (104) oder ein starrer Lastring (108) angeordnet ist.
7. Luftfahrzeug (L) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die jeweilige Kompakteinheit (200, 250) oder die Dualeinheit (200-1 , 250) oder die Kombination (200, 200-1 ; 250) davon direkt mit dem verdrehbaren Lastring (104) oder dem starren Lastring (108) an- und ankoppelbar mit Ballonleinen (103) und über ein an dem jeweiligen Lastring (104, 108) angeordnetes Verbindungsmittel mit mindestens einer Trageinheit (105) in der Art mindestens eines Traggestells oder mindestens einer Tragleine in Verbindung steht.
8. Luftfahrzeug (L) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die der Steuereinheit (250) zugeordnete Funktionseinheit (300) über Haltestrukturen (300A, 200A) direkt miteinander verbunden sind und eine Einheit bilden (einteilige Ausführung) oder
die Steuereinheit (250) und die Funktionseinheit (300) modular aufgebaut sind und die der Steuereinheit (250) zugeordnete Funktionseinheit (300) über ein
Verbindungsmodul (106) an- und abkoppelbar indirekt (nicht direkt) mit der
Steuereinheit (250) verbunden ist (zweiteilige Ausführung).
9. Luftfahrzeug (L) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die bifunktionale Kompakteinheit aus Steuer- und Antriebseinheit (200; 250) (200) zum Manövrieren des Luftfahrzeuges (L) innerhalb einer ersten Haltestruktur (200A) mindestens einen motorischen Antrieb sowie Antriebsorgane, insbesondere einen Propeller (201 ) und Steuerorgane, insbesondere zumindest ein Seitenruder (202) und ein Höhenruder (203) sowie den mindestens einen Pilotensitz (200B) umfasst.
10. Luftfahrzeug (L) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die monofunktionale in einer Dualeinheit angeordnete Steuer- und Antriebseinheit (200-1 , 250) zum Manövrieren des Luftfahrzeuges (L) innerhalb seiner ersten Haltestruktur (200A) der Steuereinheit (250) mindestens einen Pilotensitz (200B) und getrennt von der Steuereinheit (250) innerhalb der Antriebseinheit (200-1 ) mindestens einen um eine horizontale Drehachse (x) und/oder eine vertikale Drehachse (z) verlagerbaren Propeller (201 -1 ) umfasst.
1 1 . Luftfahrzeug (L) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Funktionseinheit (300) innerhalb einer zweiten Haltestruktur (300A) mindestens einen Sitz (300B) aufweist, wobei an der zweiten Haltestruktur (300A) wahlweise verschiedene funktionelle Ausstattungsgegenstände (304, 305) angeordnet sind.
12. Luftfahrzeug (L) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
in/an dem Aerostatensystem (100) mindestens eine Ballasteinheit (102) mit einem Ballastreservoir zum Ballastausgleich des Luftfahrzeuges (L) angeordnet ist.
13. Luftfahrzeug (L) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
an oder in einer zweiten Haltestruktur (300A) der Funktionseinheit (300) ein Ballastkörper, insbesondere ein Ballastanker (306) zum Ballastausgleich angeordnet ist.
14. Luftfahrzeug (L) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Luftfahrzeug (L) in seiner Nichtgebrauchssituation kompakt auf einer verfahrbaren Transporteinheit (400) angeordnet ist.
15. Luftfahrzeug (L) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Funktionseinheit (300) eine Rettungseinheit oder eine Freizeiteinheit oder eine Forschungseinheit ist.
PCT/EP2014/057866 2013-04-24 2014-04-17 Luftfahrzeug umfassend ein aerostatensystem mit einer steuereinheit und einer antriebseinheit sowie einer funktionseinheit WO2014173797A1 (de)

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DE102013219881.7 2013-10-01

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