WO2021152112A1 - Multifunktions-luftschiff mit einem oloiden/ellipsoloiden tragkörper mit spezifischer anordnung von triebwerken zur optimierung der flugeigenschaften des multifunktions-luftschiffs - Google Patents

Multifunktions-luftschiff mit einem oloiden/ellipsoloiden tragkörper mit spezifischer anordnung von triebwerken zur optimierung der flugeigenschaften des multifunktions-luftschiffs Download PDF

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WO2021152112A1 PCT/EP2021/052138 EP2021052138W WO2021152112A1 WO 2021152112 A1 WO2021152112 A1 WO 2021152112A1 EP 2021052138 W EP2021052138 W EP 2021052138W WO 2021152112 A1 WO2021152112 A1 WO 2021152112A1
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airship
multifunctional
support body
support
stretched
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Carl-Heinrich Freiherr von Gablenz
Alexander FREIHERR VON GABLENZ
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Freiherr Von Gablenz Carl Heinrich
Freiherr Von Gablenz Alexander
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    • B64B1/14—Outer covering

Definitions

  • the invention relates to a multifunctional airship or multifunctional airships with a support body that can have different geometric shell shapes, and the specific arrangement of engines (drive units) to optimize the flight properties of the respective multifunctional airship.
  • the following invention has the task of creating improved (envelope) forms for a multifunctional airship when using a support body and to effect optimal flight characteristics for the multifunctional airship as a function of the improved (envelope) forms.
  • a multifunctional airship according to the invention comprises an oloid or an ellipsoidal supporting body which is filled with a lifting gas.
  • the multifunctional airship has a specific arrangement / positioning of at least two drive units to optimize the flight characteristics of the multifunctional airship, with a support structure on which the at least two drive units are arranged on the outside of the supporting body.
  • the multifunctional airship preferably has an envelope shape of the supporting body, which is an “OLOID” as its basic shape.
  • the multifunctional airship preferably has an envelope shape of the supporting body which is a “Y / Z-STRETCHED OLOID” which, compared to the oloid basic shape, is additionally stretched transversely to a longitudinal extension x of the supporting body in the y-direction and transversely to the Longitudinal extension x is stretched in the z-direction.
  • the multifunctional airship - based on the “Y / Z-STRETCHED OLOID” - has an envelope shape of the supporting body that is a “2/1 - Y / Z-STRETCHED ELLIPSOLOID”, which is additionally in a ratio of 2 (Length x) is stretched to 1 (height in z) in length x.
  • the multifunctional airship - based on the "Y / Z-STRETCHED OLOID" - has an envelope shape of the supporting body that is a "3/1 - STRETCHED ELLIPSOLOID", which is additionally in the ratio 3 (length x) is stretched to 1 (height in z) (even further) in the longitudinal extension x.
  • the respective multifunctional airship is furthermore preferably characterized in that a rigid or semi-rigid or flexible structure is arranged on the support body as a support structure, in particular as a motor mount and / or gondola mount and / or gondola mount.
  • the at least two drive units which are preferably each designed to be pivotable by up to 360 degrees, are arranged on the support body or its support elements or on the support structure.
  • the structure, in particular the support structure, begins at a defined starting point on an underside of the support body.
  • the support structure is a bandage-like ring, in particular a support ring, which completely or partially spans the support body.
  • the support structure is a bracket or a bracket-like ring which completely or partially spans the support body.
  • a device for flow improvement and / or a device for deicing the “OLOID carrier” or the “ELLIPSOLOID - Support body "of the respective multifunctional airship is / are arranged.
  • bracket or the ring as a device integrated air ducts for flow improvement and / or the device for de-icing with integrated outlets for a de-icing liquid is assigned, in particular the outlets and the associated de-icing liquid feeds with a system for dispensing the de-icing liquid are in connection, which can be carried out batchwise or continuously as required.
  • the at least two drive units are internal combustion engines or electric motors.
  • the structure of the support body and / or the support structure serves as a motor support for the at least two drive units
  • the structure of the support body and / or the support structure as a motor has / have support receiving structures on / in / to which the at least two drive units are attached.
  • six drive units are preferably arranged.
  • two drive units for regulating the lift or downforce of the multifunctional airship are arranged on the bottom right and left on / in / on the support structure and / or on the structure of the support body, in particular in the vicinity of the buoyancy or load center of the support body.
  • tail units or tail unit-like control / rudder elements are preferably arranged on / in / on the support structure and / or on the structure of the support body.
  • the oloid or ellipsoidal envelope shape of the support body is formed by interconnected rigid support elements, between which a textile fabric, in particular a textile fabric with a metal coating or plastic coating, is arranged, which is arranged together with the rigid support elements forms the oloid or ellipsoidal shell shape as the lateral surface of the support body designed as a shell.
  • the oloid or ellipsoidal shell of the support body is formed by rigid support elements, between which rigid and / or flexible segments, in particular segments with a metal coating or Plastic coating, are arranged, which together with the rigid support elements form the oloid or ellipsoidal shell shape as the lateral surface of the support body designed as a shell.
  • the rigid support elements of the support body forming the oloid or ellipsoloid shell are acted upon with compressed air and thus the support body is essentially rigid pressure hoses in the manner of a support frame.
  • solar cells are arranged on the outer surface of the support body, which supply electrical energy for the at least two electromotive drive units and / or battery (s), the solar cells being designed as solar modules and / or solar panels and preferably on the upper one Half of the shell of the support body are arranged attached.
  • the solar cells per se or the solar modules and / or solar panels are preferably arranged in an integrated manner in the structure of the textile fabric or the rigid and / or flexible segments.
  • a horizontal direction of the multifunctional airship is to be denoted by “x”.
  • the x-direction is also defined and referred to as the longitudinal extension of the multifunctional airship.
  • Y denotes the horizontal direction orthogonal to the x-direction.
  • the y direction is thus transverse to the x direction and is also referred to as the transverse extent of the multifunctional airship.
  • Z denotes the vertical direction of the multifunctional airship orthogonal to the x-direction and to the y-direction.
  • x and y form an x / y plane, the vertical Z being perpendicular to the x / y plane.
  • the z-direction is also referred to as the height extension of the multifunctional airship.
  • Figures 1.1 to 1.7 show a multifunctional airship 100, the support body 10 of which has a basic shape as “OLOID” in a first embodiment, the multifunctional airship 100 being equipped to carry a load L or the load L.
  • FIG. 1.1 shows a plan view at an angle from the rear
  • Figure 1.2 is a view at an angle from above
  • Figure 1.3 is a side view
  • FIG. 1.4 shows a rear view at an angle from above
  • Figure 1.5 is a side view
  • Figure 1.6 is a view at an angle from above
  • Figure 1.7 is a front view.
  • Figures 2.1 to 2.7 and 3.1 to 3.4 show a multifunctional airship 100, the supporting body 10 of which, according to a second embodiment, has a basic shape that differs from the basic shape, is stretched transversely to the longitudinal extension x in the y-direction and transversely to the longitudinal extension x in the z-direction "Y / Z-STRETCHED OLOID "is.
  • Figure 2.1 is a rear view
  • Figure 2.2 is a plan view
  • Figure 2.3 is a side view
  • FIG. 2.4 shows a plan view at an angle from the rear
  • FIG. 2.5 shows a view from below at an angle from the front
  • Figure 2.6 is a front view
  • Figure 2.7 is a view at an angle from the front.
  • Figure 3.1 is a view at an angle from the rear
  • Figure 3.2 is a side view
  • FIG. 3.3 a view at an angle from the front
  • Figure 3.4 is a front view.
  • FIGS. 4.1 to 4.6 show a multifunctional airship 100, the support body 10 of which, according to a third embodiment, has a different from the basic shape “OLOID”, stretched transversely to the longitudinal extension x in the y-direction and transversely to the longitudinal extension x in the z-direction “Y / Z - STRETCHED OLOID "is stretched, the support body 10 being stretched in the longitudinal direction x in a ratio of 2 (length x in longitudinal extension) to 1 (height z in vertical extension) and thus a" 2/1 EXTENDED ELLIPSOLOID "compared to the second embodiment
  • the multifunctional airship 100 is equipped to carry a container C or to carry the container C.
  • Figure 4.1 is a view at an angle from the front;
  • Figure 4.2 is a view at an angle from the rear;
  • Figure 4.3 is a plan view;
  • FIG. 4.4 shows a plan view at an angle from the rear;
  • Figure 4.5 is a side view;
  • Figure 4.5 shows a bottom view.
  • FIGS. 5.1 to 5.7 show a multifunctional airship 100, the supporting body 10 of which, according to a fourth embodiment, also has a different from the basic shape "OLOID”, stretched transversely to the longitudinal extension x in the y-direction and transversely to the longitudinal extension x in the z-direction "Y / Z-STRETCHED OLOID "is stretched, the support body 10 being stretched in the ratio of 3 (length x in the longitudinal extension) to 1 (height z in the vertical extension) in the longitudinal extension x and thus a" 3/1 STRETCHED ELLIPSOLOID "is.
  • the multifunctional airship 100 is equipped with a passenger cabin P in order to transport passengers.
  • FIG. 5.1 shows a side view at an angle from the rear
  • Figure 5.2 is a plan view
  • Figure 5.3 is a side view
  • FIG. 5.4 shows a plan view at an angle from the rear
  • Figure 5.5 is a bottom view
  • FIG. 5.6 shows a view from below at an angle from the rear
  • Figure 5.7 is a front view.
  • Second embodiment "Y / Z-EXTENDED OLOID” ( Figures 2.1 to 2.7 and 3.1 to 3.4)
  • Third embodiment "2/1 EXTENDED ELLIPSOLOID” ( Figures 4.1 to 4.6)
  • Multifunctional airship 100 the support body 10 of which, according to a fifth embodiment, is likewise a “Y / Z-STRETCHED OLOID” that deviates from the basic shape “OLOID”, is stretched transversely to the longitudinal extent x in the y direction and transversely to the longitudinal extent x in the z direction , the support body 10 being stretched in the longitudinal direction x in relation to the second embodiment in the ratio 4 (length x in the longitudinal extension) to 1 (height z in the vertical extension) and thus a “4/1 ELEVATED ELLIPSOLOID”.
  • Multifunctional airship 100 the supporting body 10 of which, according to a sixth embodiment, also has a “Y / Z-STRETCHED OLOID” that deviates from the basic shape “OLOID”, is stretched transversely to the longitudinal extension x in the y direction and transversely to the longitudinal extension x in the z direction , wherein the support body 10 is stretched in the longitudinal direction x in a ratio of 5 (length x in the longitudinal extension) to 1 (height z in the vertical extension) and thus a “5/1 ELEVATED ELLIPSOLOID” compared to the second embodiment.
  • an enlargement / lengthening of the load-bearing area and the enlargement of the load-bearing force is achieved, whereby a higher load flexibility or more comfort is achieved through more space, for example for the passenger cabin P or the load L or the container C, so that a total of one higher profitability is the result.
  • the multifunctional airships 100 of all execution forms for the transport of cargo L, C, in particular of large-volume / bulky cargo, or for the transport of people (compare passenger cabin P in Figures 5.1 to 5.7) are optionally equipped accordingly be able.
  • the passenger cabins P are arranged and used as a communication platform and / or observation platform and / or advertising platform.
  • the individual embodiments are based on structural and operational criteria, such as limitations in height / width / length or distance (long-distance use with higher speed / observation with longer deployment times, stationary use with greater maneuverability).
  • the lift of the respective multifunctional airship 100 takes place primarily aerostatically, with the lift movement of the multifunctional airship via the thrust of drive units 1 to 6 for active control and thus the maneuvering of the multifunctional airship 100 aerodynamically through the shape of the oloid / ellipsoidal support body 10 of the Multifunctional airship 100 and is influenced by the specific arrangement of the drive units 1 to 6 on the oloid / ellipsoidal support body 10 for optimizing the flight characteristics of the multifunctional airship.
  • the drive takes place via at least two, preferably six or more drive units, which are arranged in an optimized manner according to the areas of application. It is provided that at least two drive units or four or preferably six drive units are arranged. In principle, more than six drive units can also be arranged. The selection of the number and the definition of the arrangement of the drive units on the support body 100 depend on the intended use of the multifunctional airship 100.
  • the required flight characteristics are adapted to the respective intended use by selecting the number and defining the arrangement of the drive units on the shell, i.e. on the supporting body 10, depending on the selected embodiment of the oloid / ellipsoidal supporting body 10 of the multifunctional airship 100 fit.
  • pivotable internal combustion engines are used as drive units.
  • (pivotable) electric motors are used as drive units.
  • the combination with regard to the selected envelope shape of the supporting body 10 and with regard to the arrangement of the pivotable drive units 1 to 6 allows optimized control and maneuvering of the multifunctional airship 100 without classic tail units (rudder / elevator) and thus avoids the typical stern-heaviness of airship bodies associated with a considerable savings in weight, complexity and costs.
  • the drive units are distributed on a (rigid / semi-rigid / flexible) support structure 11 attached around the buoyancy body, that is to say the support body 10.
  • the drive units 1 to 6 can each be pivoted by up to 360 degrees and thus allow the multifunctional airship 100 to be controlled and maneuvered in all spatial directions x, y and z and in the directions between spatial directions x, y, z.
  • a preferred arrangement of the drive units on the support body 10 takes place on the structure 11, which is referred to as the support structure.
  • the support structure is designed in such a way that the support structure (compare the figures) is arranged obliquely from a defined starting point 1T on the underside of the support body 10 is or begins there.
  • the defined starting point 1T lies below the central axis, which extends in the longitudinal extension x, of the center of lift of the multifunctional airship 100 on the underside of the support body 10.
  • the support structure 11 runs from the defined starting point 1T from the bottom upwards and thereby backwards to a defined end point 11 ′′, which lies on the upper side of the support body 10.
  • the defined end point 11 ′′ lies above the central axis of the multifunctional airship 100 lying in the longitudinal extension x on the upper side of the support body 10.
  • the preferably pivotable drive units 1 to 6 are fastened and positioned on the support structure 11 according to the invention as follows.
  • Two drive units 5 and 6 are arranged on the support structure 11, which preferably serves as a drive unit carrier or motor carrier, at the bottom right and left in the vicinity of the buoyancy or load center of the carrier body 10. They are used to regulate the lift or downforce of the multifunctional airship 100.
  • the motor mount at the level of the equator in the x / y plane of the multifunctional airship 100 attached at the widest point of the support body 100 in each case.
  • two drive units 1, 2 are also arranged in the upper, rear area on the support structure 11. If the drive units 1, 2 and 5, 6 are not required for transverse control and / or not to regulate the lift or downforce of the multifunctional airship 100, they can be used together with the drive units 4 and 5 for straight flight of the multifunctional airship 100 .
  • the support body 10 By pivoting the respective drive units 1 to 6 in the desired direction or the targeted forward or backward thrust when single or all drive units 1 to 6 are flying straight ahead, the support body 10 is in flight and in the maneuvering phase in all directions x, yz or in all spatial directions in between controllable.
  • the control can be supplemented via the mentioned drive units 1 to 6, especially for cross-country flights, by tail units or tail unit-like control / rudder elements that are arranged on the support structure 11 and / or on the support body 10 in a different way.
  • the arrangement of the drive units 1 to 6 also allows a reduction in the air resistance of the support body 10 by sucking in or loading the air flow over the support body 10 to avoid braking vortices and / or suction effects when flying forward.
  • the oloid / ellipsoidal shape of the support body 10 is preferably produced by rigid support elements.
  • a textile fabric without a coating or a coated textile fabric with a metal coating or plastic coating is arranged as a shell, which is connected to the rigid support elements.
  • rigid and / or flexible segments without a coating or with a metal coating or a plastic coating can also be arranged between the rigid support elements, which segments are connected to the rigid support elements.
  • a carrier gas of the multifunctional airship 100 is stored in one or more cells within the carrier body 10, whereby these cells can at the same time be elements of the outer skin, that is to say the shell, or are cells designed independently thereof.
  • Helium, hydrogen, methane, hot air or hot steam or other light gases can be used as the lifting gas.
  • the electrical energy for the electric motor drive units 1 to 6 in one embodiment is provided by chargeable, preferably rechargeable energy stores carried in the multifunctional airship 100, which are preferably arranged in combination with solar cells 12 on the outer skin, i.e. the respective shell of the support body 10 .
  • the drive units 1 to 6 and / or battery (s) are supplied with electrical energy, which is generated via fuel cells, turbines or other internal combustion engines as range extenders (not shown).
  • solar modules or solar panels are preferably attached to the upper half of the support body 10, or solar cell foils or the like are preferably integrated into the shell.
  • On at least one rigid element of the support body 10 elements are provided in the lower area of the support body for mounting a load receiving unit for the load transport of the load L shown in Figures 1.1 to 1.7 and Figures 3.1 to 3.4.
  • At least one rigid element of the support body 10 elements for mounting a container receiving unit for the container transport of the container C shown in Figures 4.1 to 4.5 are provided in the lower region of the support body.
  • elements are provided in the lower region of the support body 10 for the attachment of a passenger accommodation unit for the passenger transport of the passenger cabin P shown in FIGS. 5.1 to 5.7.
  • the balance between the aerostatic buoyancy of the support body 10 and the weight of the flight unit can be achieved via a Changes (heating / cooling and / or compression / decompression) of the state of the carrier gas or the air take place, but preferably via a change in weight such as ballast, preferably with water, sand, snow or rubble or the like.
  • the ballast receiving devices are preferably arranged above a support frame within the airship body or in other suitable positions, in particular in a lowerable load receiving frame itself.
  • the multifunctional airship 100 can be kept floating (controlled by motor power and / or fixed by holding lines, chains) during the load pick-up or load delivery or be parked on a mast or similar holding devices or centrally below the buoyancy center on the ground via a possibly . be pulled / held by winches supported by a rope system. This also applies to so-called mooring (anchoring, restraint in parking position) with alignment in the prevailing / expected wind direction.
  • the airship hull of the multifunctional airship 100 or the outer skin can be made of foil (with or without fabric), fabric, coated textile fabric, rigid or flexible composite panels, rigid or flexible composite fabric panels or light metal, such as. B. aluminum, or consist of any combination of the aforementioned materials.
  • the support structure 11 can completely (completely) enclose the support body 10, that is to say in the form of a belly band. That is, it is provided in one embodiment that the support structure 11 is a bandage-like ring, in particular a support ring, which completely completely spans the support body 10.
  • the support structure 11 can, however, also only partially enclose the support body 10, that is to say in the form of a bow, as a bow. That is, in another embodiment variant, it is provided that the support structure 11 is a bracket or a bracket-like ring which completely or partially spans the support body 10.
  • the bandage-like ring or the bow-like ring have rigid or directionally adjustable means by means of which, if necessary, either an air flow is guided to reduce the air resistance or deicing fluid is used to remove snow or ice on the support body 10 or on the shell of the support body 10 is applied.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Multifunktions-Luftschiff (100), umfassend einen oloiden oder einen ellipsoloiden Tragkörper (10), der mit einem Traggas gefüllt ist, mit spezifischer Anordnung von mindestens zwei Antriebsaggregaten (1, 2; 3, 4; 5, 6) zur Optimierung der Flugeigenschaften des Multifunktions-Luftschiffs (100), wobei auf der Außenseite des Tragkörpers (10) eine Trag- struktur (11) angeordnet ist, an dem die mindestens zwei Antriebsaggregate (1, 2; 3, 4; 5, 6) angeordnet sind.

Description

Multifunktions-Luftschiff mit einem oloiden/ellipsoloiden Tragkörper mit spezifischer Anordnung von Triebwerken zur Optimierung der Flugeigenschaften des Multifunktions-Luftschiffs
Die Erfindung betrifft ein Multifunktions-Luftschiff beziehungsweise Multifunktions-Luftschiffe mit einem Tragkörper, der verschiedene geometrische Hüllformen aufweisen kann, und die spezifische Anordnung von Triebwerken (Antriebsaggregaten) zur Optimierung der Flugeigen schaften des jeweiligen Multifunktions-Luftschiffs.
Bekannt ist, dass insbesondere für spezielle Aufgaben, die eine lange Flugdauer erfordern, kleine mit Helium gefüllte Ballons als Tragkörper gut geeignet sind. Die Verbesserung des Flugverhaltens der Ballone ist vor allem durch die Nutzung unkonventioneller Formen zu erreichen. Es hat sich gezeigt, dass sich oloide (Hüll-)Formen als Tragkörper hinsichtlich des Flugverhaltens als sehr vorteilhaft erweisen. In diesem Zusammenhang wird auf die Veröffent lichung „INDUSTRIE VON MORGEN Beiträge und Positionen der HTW Berlin, Hg. Matthias Knaut, BWV Berliner Wissenschafts- Verlag, ISBN 978-3-8305-3767-0“ verwiesen.
Die nachfolgende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei einer Verwendung eines Tragkörpers verbesserte (Hüll-)Formen für ein Multifunktions-Luftschiff zu schaffen und für das Multifunktions-Luftschiff in Abhängigkeit der verbesserten (Hüll-)Formen optimale Flugeigen schaften zu bewirken.
Es hat sich herausgestellt, dass es bei einer Verwendung eines Tragkörpers mit oloiden (Hüll-)Formen für ein Multifunktions-Luftschiff einer optimierten Anordnung der Antriebs aggregate (Triebwerke) bedarf, um die Vorteile des Flugverhaltens der erfindungsgemäß verbesserten oloiden/ellipsoloiden (Hüll-)Formen in Bezug auf die Flugeigenschaften eines einen „OLOID-Tragkörper“ oder einen „ELLIPSOLOID-Tragkörper“ aufweisenden Multifunktions- Luftschiffs vollständig ausschöpfen zu können.
Ein erfindungsgemäßes Multifunktions-Luftschiff umfasst einen oloiden oder einen ellipsoloiden Tragkörper, der mit einem Traggas gefüllt ist. Das Multifunktions-Luftschiff weist eine spezifische Anordnung/Positionierung von mindestens zwei Antriebsaggregaten zur Optimie rung der Flugeigenschaften des Multifunktions-Luftschiffs auf, wobei auf der Außenseite des Tragkörpers eine Tragstruktur angeordnet ist, an dem die mindestens zwei Antriebsaggregate angeordnet sind. Bevorzugt weist das Multifunktions-Luftschiff in einer Ausführungsform eine Hüllform des Tragkörpers auf, die als Grundform ein „OLOID“ ist.
Bevorzugt weist das Multifunktions-Luftschiff in einer anderen Ausführungsform eine Hüllform des Tragkörpers auf, die ein „Y/Z-GESTRECKTES OLOID“ ist, welches gegenüber der oloiden Grundform zusätzlich quer zu einer Längserstreckung x des Tragkörpers in y-Richtung gestreckt und quer zu der Längserstreckung x in z-Richtung gestreckt ist.
Bevorzugt weist das Multifunktions-Luftschiff - ausgehend von dem „Y/Z-GESTRECKTEN OLOID“ - in einer anderen Ausführungsform eine Hüllform des Tragkörpers auf, die ein „2/1 - Y/Z-GESTRECKTES ELLIPSOLOID“ ist, welches zusätzlich im Verhältnis 2 (Länge x) zu 1 (Höhe in z) in Längserstreckung x gestreckt ist.
Bevorzugt weist das Multifunktions-Luftschiff - ausgehend von dem „Y/Z-GESTRECKTEN OLOID“ - in einer anderen Ausführungsform eine Hüllform des Tragkörpers auf, die ein „3/1 - GESTRECKTES ELLIPSOLOID“ ist, welches zusätzlich im Verhältnis 3 (Länge x) zu 1 (Höhe in z) (noch weiter) in Längserstreckung x gestreckt ist.
Bevorzugt werden noch weitere Multifunktions-Luftschiffe vorgesehen, die - ausgehend von dem „Y/Z-GESTRECKTEN OLOID“ - in anderen Ausführungsformen eine Hüllform des Tragkörpers aufweisen, die ein „4/1 - GESTRECKTES ELLIPSOLOID“ ist, welches zusätzlich im Verhältnis 4
(Länge x) zu 1 (Höhe in z) (noch weiter) in Längserstreckung x gestreckt ist oder die ein „5/1 - GESTRECKTES ELLIPSOLOID“ ist, welches zusätzlich im Verhältnis 5 (Länge x) zu 1 (Höhe in z) (noch weiter) in Längserstreckung x gestreckt ist.
Das jeweilige Multifunktions-Luftschiff ist ferner bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tragkörper eine starre oder halbstarre oder flexible Struktur als Tragstruktur, insbesondere als Motorträger und/oder Gondelträger und/oder Gondelaufnahme, ange ordnet ist.
An dem Tragkörper beziehungsweise dessen Tragelementen oder an der Tragstruktur sind die mindestens zwei Antriebsaggregate angeordnet, die bevorzugt jeweils um bis zu 360 Grad schwenkbar ausgebildet sind. Die Struktur, insbesondere die Tragstruktur, beginnt in einem definierten Ausgangspunkt an einer Unterseite des Tragkörpers. Sie verläuft weiter, als beidseitig den Tragkörper teilweise oder vollständig umspannende Struktur, schräg von der Unterseite nach oben und dabei nach hinten auf eine Oberseite des Tragkörpers bis maximal zu einem definierten Endpunkt, der an der Oberseite des Tragkörpers liegt, wobei der definierte Ausgangspunkt auf der sich in Längserstreckung x liegenden Mittelachse des Multi- funktions-Luftschiffs auf der Unterseite des Tragkörpers liegt und der definierte Endpunkt auf der sich in Längserstreckung x liegenden Mittelachse des Multifunktions-Luftschiffs auf der Oberseite des Tragkörpers liegt.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Tragstruktur ein bauchbindenartiger Ring, insbeson dere ein Tragring, ist, der den Tragkörper ganz oder teilweise umspannt.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Tragstruktur ein Bügel oder ein bügelartiger Ring ist, der den Tragkörper ganz oder teilweise umspannt.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass in/an/auf der Tragstruktur, insbesondere in/an/auf dem Bügel oder in/an/auf dem Ring eine Vorrichtung zur Strömungsverbesserung und/oder eine Vorrichtung zur Enteisung des „OLOID-Tragkörpers“ oder des „ELLIPSOLOID- Tragkörpers“ des jeweiligen Multifunktions-Luftschiffs angeordnet ist/sind.
Vorgesehen ist weiter, dass dem Bügel oder dem Ring als Vorrichtung integrierte Luftführungskanäle zur Strömungsverbesserung und/oder die Vorrichtung zur Enteisung mit integrierten Auslässen für eine Enteisungsflüssigkeit zugeordnet ist, wobei insbe sondere die Auslässe und die zugehörige Enteisungsflüssigkeits-Zuführungen mit einer Anlage zur Abgabe der Enteisungsflüssigkeit in Verbindung stehen, die nach Bedarf diskontinuierlich oder kontinuierlich erfolgen kann.
Bevorzugt ist ferner vorgesehen, dass die mindestens zwei Antriebsaggregate Ver brennungsmotor oder Elektromotore sind.
Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass die Struktur des Tragkörpers und/oder die Tragstruktur (Bügel, Ring) als Motorträger für die mindestens zwei Antriebsaggregate dient/dienen, wobei die Struktur des Tragkörpers und/oder die Tragstruktur als Motor- träger Aufnahmestrukturen aufweist/aufweisen, auf/in/an denen die mindestens zwei Antriebsaggregate befestigt sind.
Eine bevorzugte Anordnungsmöglichkeit und Ausgestaltungsmöglichkeit der Antriebsaggregate von mehreren Möglichkeiten ist wie folgt vorgesehen:
Bevorzugt sind beispielsweise sechs Antriebsaggregate angeordnet.
Es sind zwei Antriebsaggregate zur Quersteuerung des Multifunktions-Luftschiffs im oberen, hinteren Bereich auf/in/an der Tragstruktur und/oder am Tragkörper angeordnet.
Weiter sind zwei Antriebsaggregate zur Steuerung des Geradeausflugs (Vorwärtsflug und Rück wärtsflug) des Multifunktions-Luftschiffs rechts und links auf/in/an der Tragstruktur und/oder an der Struktur des Tragkörpers, insbesondere auf der Höhe eines in der x/y-Ebene des Multifunktions-Luftschiffs liegenden Äquators an der breitesten Stelle des Tragkörpers, an geordnet.
Zudem sind zwei Antriebsaggregate zur Regulierung des Auf- beziehungsweise Abtriebs des Multifunktions-Luftschiffs rechts und links unten auf/in/an der Tragstruktur und/oder an der Struktur des Tragkörpers, insbesondere in der Nähe des Auftriebs- beziehungsweise Last zentrums des Tragkörpers, angeordnet.
Weiter sind bevorzugt optional zur Steuerung des Multifunktions-Luftschiffs Leitwerke oder leitwerksähnliche Steuer-/Ruderelemente auf/in/an der Tragstruktur und/oder an der Struktur des Tragkörpers angeordnet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die oloide oder ellipsoloide Hüllform des Tragkörpers durch miteinander in Verbindung stehende starre Tragelemente ausgebildet wird, zwischen denen ein textiles Gewebe, insbesondere ein textiles Gewebe mit einer Metallbeschichtung oder Kunststoffbeschichtung, angeordnet ist, welches gemeinsam mit den starren Tragelementen die oloide oder ellipsoloide Hüllform als Mantelfläche des als Hülle ausgebildeten Tragkörpers bildet.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die oloide oder ellipsoloide Hülle des Tragkörpers durch starre Tragelemente ausgebildet wird, zwischen denen starre und/oder flexible Segmente, insbesondere Segmente mit einer Metallbeschichtung oder Kunststoffbeschichtung, angeordnet sind, welche gemeinsam mit den starren Tragelementen die oloide oder ellipsoloide Hüllform als Mantelfläche des als Hülle ausgebildeten Tragkörpers bilden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die starren Tragelemente des die oloide oder ellipsoloide Hülle bildenden Tragkörpers mit Druckluft beaufschlagte und somit den Tragkörper bildende, im Wesentlichen starre Druckschläuche in der Art eines Traggerüstes sind.
Schließlich ist noch bevorzugt vorgesehen, dass auf der Mantelfläche des Tragkörpers Solar zellen angeordnet sind, die elektrische Energie für die mindestens zwei elektromotorischen Antriebsaggregate und/oder Batterie(n) liefern, wobei die Solarzellen als Solarmodule und/oder Solarplatten ausgebildet und bevorzugt auf der oberen Hälfte der Hülle des Tragkörpers angebracht angeordnet sind. Dabei sind die Solarzellen an sich oder die Solarmodule und/oder Solarplatten bevorzugt in der Struktur des textilen Gewebes oder der starren und/oder flexiblen Segmente integriert angeordnet.
Nachfolgend werden in den Figuren Ausgestaltungen von Multifunktions-Luftschiffen gezeigt, die einen „OLOID-Tragkörper“ oder einen „ELLIPSOLOID-Tragkörper“ in verschiedenen Aus führungsformen aufweisen, wobei die zugehörige Beschreibung auf einige der Figuren Bezug nimmt, um die erfindungsgemäßen Aspekte der Beschreibung zu verdeutlichen. Dabei wird nicht auf alle Figuren im Detail eingegangen.
Für die Zwecke der Beschreibung der Figuren soll eine horizontale Richtung des Multifunktions- Luftschiffs mit „x“ bezeichnet werden. Die x-Richtung wird auch als Längserstreckung des Multifunktions-Luftschiffs definiert und bezeichnet.
Mit „y“ wird die Richtung in der Horizontalen orthogonal zur x-Richtung bezeichnet. Die y- Richtung liegt somit quer zur x-Richtung und wird auch als Quererstreckung des Multifunktions- Luftschiffs bezeichnet.
Mit „z“ wird die Richtung in der Vertikalen des Multifunktions-Luftschiffs orthogonal zur x- Richtung und zur y-Richtung bezeichnet. Mit anderen Worten, x und y bilden eine x/y-Ebene, wobei die Vertikale Z senkrecht auf der x/y-Ebene steht. Die z-Richtung wird gemäß der Erfindung auch als Höhenerstreckung des Multifunktions-Luftschiffs bezeichnet. Innerhalb aller Figuren werden nachfolgend die gleichen Bezugszeichen für gleiche Bauteile verwendet, wobei gegebenenfalls nicht in jeder Figur erneut alle bereits vorgestellten Bauteile anhand der Bezugszeichen nochmals erläutert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren gezeigt und erläutert.
Erste Ausführungsform:
Die Figuren 1.1 bis 1.7 zeigen ein Multifunktions-Luftschiff 100, dessen Tragkörper 10 in einer ersten Ausführungsform eine Grundform als „OLOID“ aufweist, wobei das Multifunktions- Luftschiff 100 ausgestattet ist, um eine Last L zu tragen beziehungsweise die Last L trägt.
Es zeigen:
Figur 1.1 eine Draufsicht schräg von hinten;
Figur 1.2 eine Ansicht schräg von oben;
Figur 1.3 eine Seitenansicht;
Figur 1.4 eine Hinteransicht schräg von oben;
Figur 1.5 eine Seitenansicht;
Figur 1.6 eine Ansicht schräg von oben;
Figur 1.7 eine Vorderansicht.
Zweite Ausführungsform:
Die Figuren 2.1 bis 2.7 und 3.1 bis 3.4 zeigen ein Multifunktions-Luftschiff 100, dessen Tragkörper 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform ein von der Grundform abweichendes, quer zur Längserstreckung x in y-Richtung gestrecktes und quer zur Längserstreckung x in z- Richtung „Y/Z-GESTRECKTES OLOID“ ist.
Es zeigen:
Figur 2.1 eine Hinteransicht;
Figur 2.2 eine Draufsicht;
Figur 2.3 eine Seitenansicht;
Figur 2.4 eine Draufsicht schräg von hinten;
Figur 2.5 eine Unteransicht schräg von vorn; Figur 2.6 eine Vorderansicht;
Figur 2.7 eine Ansicht schräg von vorn.
Figur 3.1 eine Ansicht schräg von hinten;
Figur 3.2 eine Seitenansicht;
Figur 3.3 eine Ansicht schräg von vorn;
Figur 3.4 eine Vorderansicht.
Dritte Ausführungsform:
Die Figuren 4.1 bis 4.6 zeigen ein Multifunktions-Luftschiff 100, dessen Tragkörper 10 gemäß einer dritten Ausführungsform ein von der Grundform „OLOID“ abweichendes, quer zur Längserstreckung x in y-Richtung gestrecktes und quer zur Längserstreckung x in z-Richtung „Y/Z-GESTRECKTES OLOID“ gestreckt ist, wobei der Tragkörper 10 gegenüber der zweiten Ausführungsform im Verhältnis 2 (Länge x in Längserstreckung) zu 1 (Höhe z in Höhenerstreckung) in Längserstreckung x gestreckt und somit ein „2/1 GESTRECKTES ELLIPSOLOID“ ist, wobei das Multifunktions-Luftschiff 100 in dieser Ausführungsform ausgestattet ist, um einen Container C zu tragen beziehungsweise den Container C trägt.
Es zeigen:
Figur 4.1 eine Ansicht schräg von vorn; Figur 4.2 eine Ansicht schräg von hinten; Figur 4.3 eine Draufsicht; Figur 4.4 eine Draufsicht schräg von hinten; Figur 4.5 eine Seitenansicht; Figur 4.5 eine Unteransicht.
Vierte Ausführungsform:
Die Figuren 5.1 bis 5.7 zeigen ein Multifunktions-Luftschiff 100, dessen Tragkörper 10 gemäß einer vierten Ausführungsform ebenfalls ein von der Grundform „OLOID“ abweichendes, quer zur Längserstreckung x in y-Richtung gestrecktes und quer zur Längserstreckung x in z- Richtung „Y/Z-GESTRECKTES OLOID“ gestreckt ist, wobei der Tragkörper 10 gegenüber der zweiten Ausführungsform im Verhältnis 3 (Länge x in Längserstreckung) zu 1 (Höhe z in Höhenerstreckung) in Längserstreckung x gestreckt und somit ein „3/1 GESTRECKTES ELLIPSOLOID“ ist. Das Multifunktions-Luftschiff 100 ist in dieser Ausführungsform mit einer Passagierkabine P ausgestattet ist, um Passagiere zu befördern.
Es zeigen:
Figur 5.1 eine Seitenansicht schräg von hinten; Figur 5.2 eine Draufsicht; Figur 5.3 eine Seitenansicht; Figur 5.4 eine Draufsicht schräg von hinten; Figur 5.5 eine Unteransicht; Figur 5.6 eine Unteransicht schräg von hinten; Figur 5.7 eine Vorderansicht.
Für den Tragkörper 10 sind gemäß den vorhergehenden Erläuterungen folgende Ausführungs formen der Hülle des Tragkörpers 10 vorgesehen.
Erste Ausführungsform: „OLOID“ (Figuren 1.1 bis 1.7)
Zweite Ausführungsform: „Y/Z-GESTRECKTES OLOID“ (Figuren 2.1 bis 2.7 und 3.1 bis 3.4) Dritte Ausführungsform: „2/1 GESTRECKTES ELLIPSOLOID“ (Figuren 4.1 bis 4.6)
Vierte Ausführungsform: „3/1 - GESTRECKTES ELLIPSOLOID“ (5.1 bis 5.7)
Erfindungsgemäß werden weitere Ausführungsformen vorgeschlagen, die jedoch nicht darge stellt sind, wie folgt:
Fünfte Ausführungsform:
Multifunktions-Luftschiff 100, dessen Tragkörper 10 gemäß einer fünften Ausführungsform ebenfalls ein von der Grundform „OLOID“ abweichendes, quer zur Längserstreckung x in y- Richtung gestrecktes und quer zur Längserstreckung x in z-Richtung „Y/Z-GESTRECKTES OLOID“ gestreckt ist, wobei der Tragkörper 10 gegenüber der zweiten Ausführungsform im Verhältnis 4 (Länge x in Längserstreckung) zu 1 (Höhe z in Höhenerstreckung) in Längserstreckung x gestreckt und somit ein „4/1 GESTRECKTES ELLIPSOLOID“ ist.
Sechste Ausführungsform: Multifunktions-Luftschiff 100, dessen Tragkörper 10 gemäß einer sechsten Ausführungsform ebenfalls ein von der Grundform „OLOID“ abweichendes, quer zur Längserstreckung x in y- Richtung gestrecktes und quer zur Längserstreckung x in z-Richtung „Y/Z-GESTRECKTES OLOID“ gestreckt ist, wobei der Tragkörper 10 gegenüber der zweiten Ausführungsform im Verhältnis 5 (Länge x in Längserstreckung) zu 1 (Höhe z in Höhenerstreckung) in Längserstreckung x gestreckt und somit ein „5/1 GESTRECKTES ELLIPSOLOID“ ist.
Die von einem „Y/Z-GESTRECKTEN OLOID“ ausgehende vorgesehene weitere Streckung des jeweiligen Multifunktions-Luftschiffs 100 in x-Richtung als ein in einem vorgebbaren Streckungsverhältnis 2/1 - 3/1 - 4/1 - 5/1 „GESTRECKTES ELLIPSOLOID“, usw., führt in vorteilhafter Weise a) zur Verringerung des Luftwiderstandes im Geradeausflug und zu einem geringeren Energieverbrauch und schließlich zu einer höheren möglichen Endgeschwindigkeit. In vorteilhafter Weise wird b) eine Vergrößerung/Verlängerung der Lastaufnahmefläche und der Vergrößerung der Lastaufnahmekraft erreicht, wodurch eine höhere Ladungs-Flexibilität beziehungsweise mehr Komfort durch mehr Platz beispielsweise für die Passagierkabine P oder die Last L oder den Container C erreicht wird, sodass insgesamt eine höhere Wirtschaftlichkeit die Folge ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Multifunktions-Luftschiffe 100 aller Ausführungs formen für den Transport von Frachten L, C, insbesondere von großvolumigen/sperrigen Frachten, oder für den Transport von Personen (vergleiche Passagierkabine P in den Figuren 5.1 bis 5.7) entsprechend wahlweise ausgerüstet werden können.
Insbesondere im Tourismusbereich oder im Kommunikations- und/oder Beobachtungs und/oder Werbebereich jeweils als Kommunikations-Plattform und/oder Beobachtungs- Plattform und/oder Werbe- Plattform werden die Passagierkabinen P angeordnet und verwendet.
Die einzelnen Ausführungsformen orientieren sich an bautechnischen und operativen Kriterien, wie Limitierungen in Höhe/Breite/Länge oder Distanz (Langstreckeneinsatz mit höherer Ge schwindigkeit/Beobachtung mit längeren Einsatzzeiten, Stationäreinsatz mit höherer Manövrier- barkeit).
Der Auftrieb des jeweiligen Multifunktions-Luftschiffs 100 erfolgt primär aerostatisch, wobei die Auftriebsbewegung des Multifunktions-Luftschiffs über den Schub von Antriebsaggregaten 1 bis 6 zur aktiven Steuerung und damit des Manövrierens des Multifunktions-Luftschiffs 100 aero dynamisch durch Form des oloiden/ellipsoloiden Tragkörpers 10 des Multifunktions-Luftschiffs 100 und durch die spezifische Anordnung der Antriebsaggregate 1 bis 6 an dem oloiden/ ellipsoloiden Tragkörper 10 zur Optimierung der Flugeigenschaften des Multifunktions-Luft- schiffs beeinflusst wird.
Der Antrieb erfolgt über mindestens zwei, vorzugsweise sechs oder mehr Antriebsaggregate, die optimiert nach Einsatzgebieten angeordnet werden. Vorgesehen ist, dass mindestens zwei Antriebsaggregate oder vier oder bevorzugt sechs Antriebsaggregate angeordnet sind. Grundsätzlich können auch mehr als sechs Antriebsaggregate angeordnet werden. Die Auswahl der Anzahl und die Festlegung der Anordnung der Antriebsaggregate an dem Tragkörper 100 hängen von dem vorgesehenen Einsatz des Multifunktions-Luftschiffs 100 ab.
Mit anderen Worten, es werden die benötigten Flugeigenschaften durch Auswahl der Anzahl und die Festlegung der Anordnung der Antriebsaggregate an der Hülle, mithin an dem Tragkörper 10 in Abhängigkeit der gewählten Ausführungsform des oloiden/ellipsoloiden Tragkörpers 10 des Multifunktions-Luftschiffs 100 an den jeweiligen Verwendungszweck an gepasst.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung werden als Antriebsaggregate 1 bis 6 schwenkbare Verbrennungsmotoren eingesetzt. In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden als Antriebsaggregate jedoch (schwenkbare) Elektromotoren eingesetzt.
Die Kombination hinsichtlich der gewählten Hüllform des Tragkörpers 10 und hinsichtlich der Anordnung der schwenkbaren Antriebsaggregate 1 bis 6 erlaubt ein optimiertes Steuern und Manövrieren des Multifunktions-Luftschiffs 100 ohne klassische Leitwerke (Seiten-/Höhenruder) und vermeidet damit die typische Hecklastigkeit von Luftschiffkörpern verbunden mit einer erheblichen Einsparung an Gewicht, Komplexität und Kosten.
Die Antriebsaggregate sind erfindungsgemäß auf einer um den Auftriebskörper, das heißt den Tragkörper 10, angebrachten (starren/halbstarren/flexiblen) Tragstruktur 11 verteilt.
Die Antriebsaggregate 1 bis 6 sind jeweils um bis zu 360 Grad schwenkbar und erlauben damit die Steuerung und das Manövrieren des Multifunktions-Luftschiffs 100 in alle Raumrichtungen x, y und z und in die Richtungen zwischen den Raumrichtungen x, y, z.
Eine bevorzugte Anordnung der Antriebsaggregate an dem Tragkörper 10 erfolgt an der Struktur 11, die als Tragstruktur bezeichnet ist. Die Tragstruktur ist zur Optimierung der Steuerung und des Manövrierens des Multifunktions- Luftschiffs 100 und zur Optimierung der Flugeigenschaften des Multifunktions-Luftschiffs 100 derart ausgebildet, dass die Tragstruktur (vergleiche die Figuren) schräg von einem definierten Ausgangspunkt 1T ausgehend an der Unterseite des Tragkörpers 10 angeordnet ist be ziehungsweise dort beginnt.
Der definierte Ausgangspunkt 1T liegt unterhalb der sich in Längserstreckung x erstreckenden Mittelachse des Auftriebszentrums des Multifunktions-Luftschiffs 100 auf der Unterseite des Tragkörpers 10.
Die Tragstruktur 11 verläuft von dem definierten Ausgangspunkt 1T ausgehend von unten nach oben und dabei nach hinten zu einem definierten Endpunkt 11“, der an der Oberseite des Tragkörpers 10 liegt.
Der definierte Endpunkt 11“ liegt oberhalb der sich in Längserstreckung x liegenden Mittelachse des Multifunktions-Luftschiffs 100 auf der Oberseite des Tragkörpers 10.
An der Tragstruktur 11 sind die bevorzugt schwenkbaren Antriebsaggregate 1 bis 6 erfindungs gemäß wie folgt befestigt und positioniert.
Zwei Antriebsaggregate 5 und 6 sind an der Tragstruktur 11, die bevorzugt als Antriebs- aggregate-Träger beziehungsweise Motor-Träger dient, rechts und links unten in der Nähe des Auftriebs- beziehungsweise Lastzentrums des Tragkörpers 10 angeordnet. Sie dienen zur Regulierung des Auf- beziehungsweise Abtriebs des Multifunktions-Luftschiffs 100.
Insbesondere zur Steuerung des Geradeausflugs (Vorwärts- beziehungsweise Rückwärtsschub) des Multifunktions-Luftschiffs 100 sind vorzugsweise je ein Antriebsaggregat 3 und 4 rechts und links an der Tragstruktur 11, dem Motorträger auf Höhe des Äquators in der x/y-Ebene des Multifunktions-Luftschiffs 100 an der jeweils breitesten Stelle des Tragkörpers 100 angebracht.
Zur Quersteuerung (Lateralschub/seitlicher Versatz) des Multifunktions-Luftschiffs 100 sind zudem zwei Antriebsaggregate 1, 2 im oberen, hinteren Bereich an der Tragstruktur 11 an geordnet. Werden die Antriebsaggregate 1, 2 und 5, 6 nicht zur Quersteuerung und/oder nicht zur Regulierung des Auf- beziehungsweise Abtriebs des Multifunktions-Luftschiffs 100 benötigt, können sie gemeinsam mit den Antriebsaggregaten 4 und 5 für den Geradeausflug des Multifunktions-Luftschiffs 100 eingesetzt werden.
Durch Schwenken der jeweiligen Antriebsaggregate 1 bis 6 in die gewünschte Richtung beziehungsweise auch den gezielten Vorwärts- beziehungsweise Rückwärtsschub beim Geradeausflug einzelner oder aller Antriebsaggregate 1 bis 6 ist der Tragkörper 10 im Flug sowie in der Manövrierphase in alle Richtungen x, y z oder in alle Raumrichtungen dazwischen steuerbar.
Die Steuerung kann über die erwähnten Antriebsaggregate 1 bis 6 hinaus, vor allem für den Streckenflug, durch Leitwerke oder leitwerksähnliche Steuer-/Ruderelemente, die an der Trag struktur 11 und/oder am Tragkörper 10 auf andere Art und Weise angeordnet werden, ergänzt werden.
Die Anordnung der Antriebsaggregate 1 bis 6 ermöglicht bei Vorwärtsflug zusätzlich eine Redu zierung des Luftwiderstandes des Tragkörpers 10 durch das Ansaugen beziehungsweise Be schleunigen des Luftstromes über den Tragkörper 10 zur Vermeidung bremsender Verwirbe lungen und/oder Sogwirkungen.
Dazu kann es notwendig sein, weitere Antriebsaggregate optimiert an der Struktur des Trag körpers 10 und/oder der Tragstruktur 11 anzubringen.
Die oloide/ellipsoloide Form des Tragkörpers 10 wird bevorzugt durch starre Tragelemente hergestellt.
Zwischen den starren Tragelementen ist als Hülle beispielsweise ein textiles Gewebe ohne Beschichtung oder ein beschichtetes textiles Gewebe mit einer Metallbeschichtung oder Kunst stoffbeschichtung angeordnet, das mit den starren Tragelementen verbunden ist.
Zwischen den starren Tragelementen können in einer anderen Ausführungsform als Hülle auch starre und/oder flexible Segmente ohne Beschichtung oder mit einer Metallbeschichtung oder einer Kunststoffbeschichtung angeordnet sein, die mit den starren Tragelementen verbunden sind. Ein Traggas des Multifunktions-Luftschiffs 100 ist in einer oder mehreren Zellen innerhalb des Tragkörpers 10 gespeichert, wobei diese zugleich Elemente der Außenhaut, das heißt der Hülle, sein können oder unabhängig davon gestaltete Zellen sind. Als Traggas kommen Helium, Wasserstoff, Methan, heiße Luft oder heißer Dampf oder andere leichte Gase in Frage.
Die elektrische Energie für die in einer Ausgestaltungsvariante elektromotorischen Antriebs aggregate 1 bis 6 wird durch im Multifunktions-Luftschiff 100 mitgeführte aufladbare vorzugsweise wiederaufladbare Energiespeicher bereitgestellt, die bevorzugt in Kombination mit Solarzellen 12 auf der Außenhaut, das heißt der jeweiligen Hülle des Tragkörpers 10, angeordnet sind.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltungsvariante werden die Antriebsaggregate 1 bis 6 und/oder Batterie(n) mit Elektroenergie versorgt, die über Brennstoffzellen, Turbinen oder ande re Verbrennungsmotoren als Range-Extender (nicht dargestellt) erzeugt wird.
Auf dem Tragkörper 10 sind vorzugsweise auf der oberen Hälfte des Tragkörpers 10 Solar- module oder Solarplatten angebracht oder es sind bevorzugt Solarzellenfolien oder dergleichen in die Hülle integriert.
An mindestens einem starren Element des Tragkörpers sind im unteren Bereich des Trag körpers 10 Elemente zum Anbau einer Lastaufnahmeeinheit für den Lasttransport der in den Figuren 1.1 bis 1.7 und den Figuren 3.1 bis 3.4 dargestellten Last L vorgesehen.
An mindestens einem starren Element des Tragkörpers 10 sind im unteren Bereich des Trag körpers 10 Elemente zum Anbau einer Containeraufnahmeeinheit für den Containertransport des in den Figuren 4.1 bis 4.5 dargestellten Containers C vorgesehen.
An mindestens einem starren Element des Tragkörpers 10 sind im unteren Bereich des Trag körpers 10 Elemente zum Anbau einer Passagieraufnahmeeinheit für den Passagiertransport der in den Figuren 5.1 bis 5.7 dargestellten Passagierkabine P vorgesehen.
Es versteht sich, dass die jeweiligen Aufnahmeeinheiten an jedem des in den Figuren darge stellten Tragkörpers 10 angeordnet werden können.
Beim Lastaustausch und/oder zur Verankerung am Boden kann der Ausgleich zwischen der aerostatischen Auftriebskraft des Tragkörpers 10 und dem Gewicht der Flugeinheit über eine Veränderung (Erwärmung/Abkühlung und/oder Komprimierung/Dekomprimierung) des Zustandes des Traggases oder der Luft erfolgen, vorzugsweise jedoch über eine Gewichts veränderung wie Ballast, vorzugsweise mit Wasser, Sand, Schnee oder Schutt oder dergleichen. Die Anordnung der Ballastaufnahmeeinrichtungen erfolgt vorzugsweise oberhalb eines Trag rahmens innerhalb des Luftschiffkörpers oder an anderen geeigneten Positionen, insbesondere in einem absenkbaren Lastaufnahmerahmen selbst.
Das Multifunktions-Luftschiff 100 kann während der Lastaufnahme beziehungsweise Last abgabe schwebend (gesteuert über Motorkraft und/oder fixiert durch Halteleinen, Ketten) ge halten werden oder an einem Mast oder ähnlichen Haltevorrichtungen geparkt werden oder auch zentral unterhalb des Auftriebszentrums auf den Boden über ein ggf. von Winden unter stütztes Seilsystem gezogen/gehalten werden. Dies gilt auch für das sogenannte Mooring (Verankerung, Fesselung in Parkposition) mit Ausrichtung in die vorherrschende/zu erwartende Windrichtung.
Die Luftschiffhülle des Multifunktions-Luftschiffs 100 beziehungsweise die Außenhaut kann aus Folie (mit oder ohne Gewebe), aus Gewebe, aus beschichtetem Textilgewebe, aus starren oder biegsamen Kompositplatten, aus starren oder biegsamen Kompositgewebeplatten oder aus Leichtmetall, wie z. B. Aluminium, oder aus einer beliebigen Kombination der vorgenannten Materialien bestehen.
Die Tragstruktur 11 kann den Tragkörper 10 komplett (ganz) umschließen, also in Form einer Bauchbinde. Das heißt, es ist in einer Ausgestaltungsvariante vorgesehen, dass die Trag struktur 11 ein bauchbindenartiger Ring, insbesondere ein Tragring, ist, der den Tragkörper 10 komplett vollständig umspannt.
Die Tragstruktur 11 kann den Tragkörper 10 aber auch nur teilweise, also bügelförmig, als Bügel umschließen. Das heißt, es ist in einer anderen Ausgestaltungsvariante vorgesehen, dass die Tragstruktur 11 ein Bügel oder ein bügelartiger Ring ist, der den Tragkörper 10 ganz oder teilweise umspannt.
Vorgesehen ist bevorzugt, dass der bauchbindenartige Ring oder der bügelartige Ring starre oder richtungsverstellbare Mittel aufweist, mittels denen bei Bedarf entweder ein Luftstrom zur Verminderung des Luftwiderstandes geführt wird oder Enteisungsflüssigkeit zur Entfernung von Schnee oder Eis auf dem Tragkörper 10 beziehungsweise auf die Hülle des Tragkörpers 10 aufgebracht wird. Bezugszeichenliste
100 Multifunktions-Luftschiff
100B Bug
100H Heck
10 Tragkörper
11 Struktur, Tragelement für 1 bis 6
1T Ausgangspunkt
11“ Endpunkt
12 Solarzellen
1 Antriebsaggregat
2 Antriebsaggregat
3 Antriebsaggregat
4 Antriebsaggregat
5 Antriebsaggregat
6 Antriebsaggregat
L Last
C Container x Längserstreckung des Multifunktions-Luftschiffs y Richtung in der Horizontalen quer zur Längserstreckung x z Richtung in der Vertikalen quer zur Längserstreckung x

Claims

Patentansprüche
1. Multifunktions-Luftschiff (100), umfassend einen oloiden oder einen ellipsoloiden Trag körper (10), der mit einem Traggas gefüllt ist, mit spezifischer Anordnung von min destens zwei Antriebsaggregaten (1, 2; 3, 4; 5, 6) zur Optimierung der Flugeigen schaften des Multifunktions-Luftschiffs (100), wobei auf der Außenseite des Tragkörpers (10) eine Tragstruktur (11) angeordnet ist, an dem die mindestens zwei Antriebs aggregate (1, 2; 3, 4; 5, 6) angeordnet sind.
2. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hüllform des Tragkörpers (10) als Grundform ein „OLOID“ ist.
3. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllform des Tragkörpers (10) ein „Y/Z-GESTRECKTES OLOID“ ist, welches gegenüber der oloiden Grundform zusätzlich quer zu einer Längserstreckung x des Tragkörpers (10) in y-Richtung gestreckt und quer zu der Längserstreckung x in z-Richtung gestreckt ist.
4. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllform des Tragkörpers (10) ein „Y/Z-GESTRECKTES ELLIPSOLOID“ ist, welches zusätzlich in einem vorgebbaren Verhältnis der Länge x des Tragkörpers (10) zur Höhe z des Tragkörpers (10) in Längserstreckung x gestreckt ist.
5. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
• das Verhältnis 2/1 ist, sodass die Hüllform des Tragkörpers (10) ein „2/1 - Y/Z- GESTRECKTES ELLIPSOLOID“ ist, dessen Tragkörper (10) im Verhältnis 2 (Länge x) zu 1 (Höhe in z) in Längserstreckung x gestreckt ist, oder
• das Verhältnis 3/1 ist, sodass die Hüllform des Tragkörpers (10) ein „3/1 - Y/Z- GESTRECKTES ELLIPSOLOID“ ist, dessen Tragkörper (10) im Verhältnis 3 (Länge x) zu 1 (Höhe in z) in Längserstreckung x gestreckt ist, oder
• das Verhältnis 4/1 ist, sodass die Hüllform des Tragkörpers (10) ein „4/1 - Y/Z- GESTRECKTES ELLIPSOLOID“ ist, dessen Tragkörper (10) im Verhältnis 4 (Länge x) zu 1 (Höhe in z) in Längserstreckung x gestreckt ist, oder • das Verhältnis 5/1 ist, sodass die Hüllform des Tragkörpers (10) ein „5/1 - Y/Z- GESTRECKTES ELLIPSOLOID“ ist, dessen Tragkörper (10) im Verhältnis 5 (Länge x) zu 1 (Höhe in z) in Längserstreckung x gestreckt ist.
6. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
• an dem Tragkörper (10) eine starre oder halbstarre oder flexible Struktur als Trag struktur (11), insbesondere als Motorträger und/oder Gondelträger und/oder Gondel aufnahme, angeordnet ist,
• an der die mindestens zwei Antriebsaggregate (1, 2; 3, 4; 5, 6) jeweils um bis zu 360 Grad schwenkbar angeordnet sind, wobei
• die Tragstruktur (11) von einem definierten Ausgangspunkt (1T) an einer Unterseite des Tragkörpers (10) beginnend - beidseitig als den Tragkörper (10) teilweise oder vollständig umspannende Tragstruktur (11) - schräg von der Unterseite nach oben und dabei nach hinten auf eine Oberseite des Tragkörpers (10) bis maximal zu einem definierten Endpunkt (11“) verläuft, der an der Oberseite des Tragkörpers (10) liegt, wobei
• der definierte Ausgangspunkt (1T) unterhalb der sich in Längserstreckung (x) liegenden Mittelachse des Multifunktions-Luftschiffs (100) auf der Unterseite des Tragkörpers (10) liegt, und
• der definierte Endpunkt (11“) oberhalb der sich in Längserstreckung x liegenden Mittelachse des Multifunktions-Luftschiffs (100) auf der Oberseite des Tragkörpers (10) liegt.
7. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (11) ein bauchbindenartiger Ring, insbesondere ein Tragring, ist, der den Tragkörper (10) ganz oder teilweise umspannt.
8. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (11) ein Bügel oder ein bügelartiger Ring ist, der den Tragkörper (10) ganz oder teilweise umspannt.
9. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Antriebsaggregate (1, 2; 3, 4; 5, 6) Verbrennungsmotore oder Elektromotore sind.
10. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur des Tragkörpers (10) und/oder die Tragstruktur (11) als Motorträger für die mindestens zwei Antriebsaggregate (1, 2; 3, 4; 5, 6) dient/dienen, wobei die Struktur des Tragkörpers (10) und/oder die Tragstruktur (11) als Motorträger Aufnahmestrukturen auf weist/aufweisen, auf/in/an denen die mindestens zwei Antriebsaggregate (1, 2; 3, 4; 5, 6) befestigt sind.
11. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sechs Antriebsaggregate (1, 2; 3, 4; 5, 6) angeordnet sind, wobei
• zwei Antriebsaggregate (1 , 2) zur Quersteuerung des Multifunktions-Luftschiffs (100) im oberen, hinteren Bereich auf/in/an der Tragstruktur (11) und/oder am Tragkörper
(10) angeordnet sind, und
• zwei Antriebsaggregate (3, 4) zum Steuerung des Geradeausflugs (Vorwärtsflug und Rückwärtsflug) des Multifunktions-Luftschiffs (100) rechts und links auf/in/an der Tragstruktur (11) und/oder am Tragkörper (10), insbesondere auf der Höhe eines in der x/y-Ebene des Multifunktions-Luftschiffs (100) liegenden Äquators an der brei testen Stelle des Tragkörpers (100), angeordnet sind, und
• zwei Antriebsaggregate (5, 6) zur Regulierung des Auf- beziehungsweise Abtriebs des Multifunktions-Luftschiffs (100) rechts und links unten auf/in/an der Tragstruktur
(11) und/oder am Tragkörper (10), insbesondere nahe des Auftriebs- beziehungs weise Lastzentrums des Tragkörpers (10) angeordnet sind.
12. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den mindestens zwei oder sechs Antriebsaggregaten (1, 2; 3, 4; 5, 6) zur Steuerung des Multifunktions-Luftschiffs (100) Leitwerke oder leitwerksähnliche Steuer-/Ruderelemente auf/in/an der Tragstruktur (11) und/oder am Tragkörper (10) angeordnet sind.
13. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die oloide oder ellipsoloide Hüllform der Hülle des Tragkörpers (10) durch miteinander in Verbindung stehende starre Tragelemente ausgebildet wird, zwischen denen ein textiles Gewebe, insbesondere ein textiles Gewebe mit einer Metallbeschichtung oder Kunst stoffbeschichtung, angeordnet ist, welches gemeinsam mit den starren Tragelementen des Tragkörpers (10) die oloide oder ellipsoloide Hüllform als Mantelfläche des als Hülle ausgebildeten Tragkörpers (10) bildet.
14. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die oloide oder ellipsoloide Hüllform der Hülle des Tragkörpers (10) durch starre Trag elemente ausgebildet wird, zwischen denen starre und/oder flexible Segmente, ins besondere Segmente mit einer Metallbeschichtung oder Kunststoffbeschichtung, angeordnet sind, welche gemeinsam mit den starren Tragelementen des Tragkörpers (10) die oloide oder ellipsoloide Hüllform als Mantelfläche des als Hülle ausgebildeten Tragkörpers (10) bilden.
15. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Mantelfläche des Tragkörpers (10) Solarzellen (12) angeordnet sind, die elektrische Energie für die mindestens zwei elektromotorischen Antriebsaggregate (1, 2; 3, 4; 5, 6) und/oder Batterie(n) liefern.
16. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen (12) als Solarmodule und/oder Solarplatten ausgebildet und auf der oberen Hälfte des Tragkörpers (10) angebracht angeordnet sind.
17. Multifunktions-Luftschiff (100) nach den Ansprüchen 13 oder 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen (12) an sich oder die Solarmodule und/oder Solarplatten in der Struktur des textilen Gewebes oder der starren und/oder flexiblen Segmente der Hülle des Tragkörpers (10) integriert angeordnet sind.
18. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die starren Tragelemente des die oloide oder ellipsoloide Hüllform bildenden Tragkörpers (10) mit Druckluft beaufschlagte und somit den Tragkörper bildende, im Wesentlichen starre Druckschläuche sind.
19. Multifunktions-Luftschiff (100) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in/an/auf der Tragstruktur (11), insbesondere dem Bügel oder dem Ring, eine Vorrich tung mit Luftführungskanälen zur Strömungsverbesserung und/oder eine Vorrichtung zur Enteisung der Hülle des Tragkörpers (10) angeordnet ist/sind.
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