DE10065385A1 - Luftschiff mit Propellerantrieb im Bug und im Heck - Google Patents
Luftschiff mit Propellerantrieb im Bug und im HeckInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Luftschiff (4) mit Propellerantrieb (1) im Bug (2) und im Heck (3), wobei die Propellerdrehachsen im normalen Gradeausflug mit der Drehachse (6-6) des Luftschiffskörpers übereinstimmen und zum Zwecke der Steuerung im Fluge und vor allem bei Start und Landung um einen Drehpunkt (7) voll verschwenkt werden können. Ein derartiges Luftschiff erreicht mit zwei Propellern und je zwei Gasgeneratoren eine bislang unerreichte Manövrierfähigkeit, die sogar bei Ausfall eines Gasgenerators noch größer ist als bei allen bekannten Luftschiffkonfigurationen. DOLLAR A Diese Manövrierkräfte erlauben dann unter anderem: DOLLAR A È absoluten Verzicht auf ein Leitwerk DOLLAR A È absoluten Verzicht auf Ballast oder Gasablassen DOLLAR A È einen Start mit erheblichem Übergewicht DOLLAR A È eine Landung mit erheblichem Untergewicht DOLLAR A È seitliches Versetzen, Drehen, vorwärtssetzen, Rückwärtssetzen des Schiffes DOLLAR A È eine Nutzlast abzusetzen, ohne Ausgleichsballast aufzunehmen DOLLAR A È absoluten Verzicht auf jedwedes Bodenpersonal DOLLAR A È ohne Bodenunterstützung an jedem unvorbereiteten Punkt der Welt zu landen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Luftschiff mit Propellerantrieb im Bug und im Heck, wobei die
Propellerdrehachsen im normalen Geradeausflug mit der Drehachse des annähernd rotations
symmetrischen Luftschiffskörpers übereinstimmen und zum Zwecke der Steuerung im Fluge und
vor allem bei Start und Landung um einen Drehpunkt voll verschwenkt werden können. Ein
derartiges Luftschiff bedarf keines Leitwerkes mehr und erreicht mit zwei Propellern und je zwei
Gasgeneratoren eine bislang unerreichte Manövrierfähigkeit, die sogar bei Ausfall eines Gasgenera
tors noch größer ist als bei allen bekannten Luftschiffkonfigurationen.
Alle Luftschiffe, die ihren Auftrieb durch ein Traggas leichter als Luft erzielen, müssen mehrere
daraus resultierende Probleme lösen. Zum ersten ist der Auftrieb des Traggases innerhalb sehr
enger Grenzen, die vor allem durch Temperatur und Druck des Traggases und der Umgebung
bestimmt werden, konstant und kann daher größere Änderungen des Fluggewichtes nicht
ausgleichen. Das Gewicht des Kraftstoffes, der am Anfang des Fluges im Luftschiff vorhanden
und von diesem getragen wird, ist am Ende des Fluges verbraucht worden und das Luftschiff um
diesen Betrag leichter geworden. Ohne Gegenmaßnahmen würde das Luftschiff in beträchtliche
Höhen steigen und dort verbleiben, ohne also wieder landen zu können. Als Gegenmaßnahmen
wurde bei den klassischen Luftschiffen eine äquivalente Menge des Traggases abgelassen, was im
Falle von Wasserstoff ein erträglicher Kostenfaktor war (das Gas mußte natürlich für den nächsten
Start wiederaufgefüllt werden), im Falle von Helium jedoch (bei den damaligen Preisen) so
untragbar war, daß auch geplante Heliumschiffe zu einem Teil mit Wasserstoff gefüllt werden
sollten, um dieses billige Traggas zum Ablassen verwenden zu können.
Als zweite Möglichkeit, den Kraftstoffgewichtsverlust auszugleichen, erwies sich die Rückge
winnung von Wasser aus den Abgasen der Motoren, die im LZ 130 sogar getestet wurde und
einsatzfähig war, allerdings zu einem Mehrgewicht von 5 t pro Schiff führte und im operationellen
Einsatz zu weiteren Problemen der regelmäßigen Verunreinigung der Wärmetauscher geführt
hätte. Die Anwendung bei Gasturbinen dürfte wegen der wesentlich höheren Abgastemperaturen zu
wesentlich höheren Gewichten führen.
Als letzte und zugleich unsicherste Methode zur Gewinnung von Zusatzgewicht während des
Fluges erweist sich die Regenwassergewinnung, die natürlich bei Schönwetterflügen völlig versagt.
Eine Verminderung des statischen Auftriebes des Traggases war also nur durch Abgabe des
Traggases möglich, eine Erhöhung des Auftriebes war hingegen völlig unmöglich. Wenn das Gewicht
des Luftschiffes zunahm (durch Temperaturänderung, durch Regen oder durch Abwinde), konnte
die Flughöhe nur gehalten werden durch Gewichtsreduktion in Form von Ballastabgabe. Zu diesem
Zwecke führte das Luftschiff Wasserballast in entsprechenden Tanks mit sich (gewichtsmäßig in der
gleichen Größenordnung wie die zahlende Nutzlast), der für Manöverzwecke in beliebigen
Portionen abgelassen werden konnte.
Die voluminöse Form des Luftschiffes ergab dann bei Start und Landung in Kombination
mit den bei niedrigen Geschwindigkeiten immer weniger wirksamen Steuerflächen das
große Problem der Manövrierfähigkeit. Verstellpropeller waren vor dem 2. Weltkrieg
unbekannt, zur Erzielung von Rückwärtsschub mußten die Motoren im Stillstand umgeschaltet
werden, ein Vorgang, der für sekundenschnelles Reagieren einfach zu langsam war. Bei der
Landung mußte das Schiff gegen den Wind anfliegen und dann mit Hilfe von Hunderten von
Helfern an ausgeworfenen Seilen zum Boden und dann in den Schutz einer Halle verbracht werden.
Alle beschriebenen Probleme lassen sich auf eine einfache Formel bringen: Luftschiffe der
klassischen Bauart kennen nur einen statischen, aber nur sehr bedingt dynamischen Auftrieb. Mit
echtem dynamischen Auftrieb oder allgemeiner ausgedrückt mit dynamischen, steuerbaren Kräften
in beliebiger Richtung aber lassen sich alle Probleme lösen.
Ansätze dazu gibt es einige: zum ersten wußte jeder Luftschiffkapitän, daß sein Schiff bei
positiver Anstellung und entsprechender Fahrt einen geringfügigen, dynamischen Auftrieb erzeugen
konnte, der für geringfügige Höhenkorrekturen ausreichend war, bei Start und Landung aber
wegen fehlender Fahrt nicht verfügbar war.
Luftschiffkonzepte aus der Nachkriegszeit haben die Idee entdeckt, die Motoren oder zumindest
die Propeller (zuweilen ummantelt) schwenkbar anzuordnen, um derart dynamische Kräfte zum
Manövrieren zu erzielen. Der sehr begrenzte Durchmesser dieser Propeller, ihre Schwenkbarkeit
nur um eine Achse und ihre Installation in großer Entfernung zur Schiffslängsachse (zumeist an der
Unterseite des Schiffes oder an der Führergondel) führt immer noch zu recht mäßigen Manövrier
kräften, vor allem bei Start und Landung.
Die Erfindung verwendet den Propellerantrieb mit dem höchsten Schub pro PS und dem höchsten
Grad der Verstellbarkeit und installiert ihn direkt im Bug und im Heck eines Luftschiffes. Diese
Propeller werden im technischen Sprachgebrauch Hubschrauberrotoren genannt.
Diese Installation soll anhand der Abbildungen näher erklärt werden: In Fig. 1 ist der Propeller (1)
zu erkennen, der über einen Ausleger (5) am Bug (oder Heck) des Luftschiffs (4) installiert ist. Die
Drehachse des Propellers ist beim normalen Geradeausflug (wie hier dargestellt) mit der Drehachse
6-6 des annähernd rotationssymmetrischen Luftschiffs identisch. Um den Drehpunkt (7) ist der
Propeller allerdings voll schwenkbar um die Hochachse 8-8 und um die Querachse 9-9, auf daß
zwischen der Drehachse des Propellers und der Drehachse des Luftschiffes bis zu 90° Abweichung
auftreten können.
Bei konstantem Anstellwinkel β der Propellerblätter über dem Drehwinkel α (s. Fig. 2a) ergibt
sich ein Propellerschub (S), dessen Vektor mit der Achse 6-6 übereinstimmt (s. Fig. 2b). Bei einer
zyklischen Verteilung von β über α (s. Fig. 3a) liegt der Schubvektor um einen Abstand (a) neben
der Propellerdrehachse, aber noch parallel zu ihr (s. Fig. 3b), so daß aus Propellerschub (S) und
dem Hebelarm (a) ein Drehmoment (M) entsteht, das hier um die Hochachse 8-8 wirkt (M = S × a).
Wenn der Propeller im Drehpunkt (7) fest mit dem Ausleger verbunden ist, überträgt sich das
Moment auf das Luftschiff. Wenn die feste Verbindung im Drehpunkt (7) aufgegeben wird, kann
sich der Propeller in die Richtung, die sich aus Moment und Kreiselwirkung ergibt, bewegen und
bedarf also zu seiner Drehrichtungsänderung keiner weiteren Betätigung. Der Hubschrauber
rotor hat diese Funktionsfähigkeit hinreichend bewiesen.
Für die Installation eines derartigen Propellers ergeben sich im Prinzip zwei Möglichkeiten. In
der Fig. 4 ist ein Luftschiff (4) mit ellipsoider Form dargestellt, das zur Mitte vorzugsweise
symmetrisch ist, bei dem die Propeller (1) an Bug (2) und Heck (3) über Ausleger (5) installiert
sind. Bei dieser Anordnung (Konfiguration A) können die Propellerdrehachsen vollständig in die
senkrechte Richtung geschwenkt werden, ohne daß die Propellerspitzen das Luftschiff berühren
(s. Fig. 7).
Wenn die Luftschiffkontur durch eine quadratische Gleichung beschrieben wird, ergeben sich
an Bug und Heck Kegel mit einem bestimmten Öffnungswinkel. Bei dieser Konfiguration B kann
1der Ausleger kürzer gestaltet werden und im Extremfall kann der Drehpunkt (7) des Propellers
in der Spitze eines Kegels liegen (s. Fig. 5), wobei dann der Ausleger vollständig wegfällt und die
Propellerdrehachsen nicht mehr in die senkrechte Position gedreht werden können, sondern um
den halben Kegelwinkel von der Senkrechten abweichen (s. Fig. 9).
Die ellipsoide Form des Luftschiffes aus Fig. 4 (dort mit Länge/Dicke = 4) kann über die
gedrungene Form der Fig. 6 bis zur absoluten Kugel hin sich ändern, ohne daß die Installation der
Propeller gemäß der Erfindung behindert wird.
Die Anordnung der Propeller in Fig. 7 zeigt eine typische Startposition, bei der beide Propeller
jeweils Schub senkrecht nach oben erzeugen können. Voraussetzung hierzu ist, daß beide
Propeller nach oben ziehen und daß die Schubkräfte am Bug und am Heck gleich groß sind.
Der gleiche Effekt läßt sich erzielen, wenn der Bugpropeller nach oben zieht und der Heckpro
peller von unten her nach oben schiebt (s. Fig. 8).
Bei der Anordnung gemäß Fig. 7 allerdings ergeben sich bessere Manövriermöglichkeiten
als bei Fig. 8. Bei einer Neigung des Bugpropellers in Fig. 7 nach vorn würde das Luftschiff nach
vorn gezogen, wobei durch Erhöhung des Gesamtschubes der senkrecht nach oben wirkende
Anteil konstant gehalten werden kann (wenn der Gesamtschub noch nicht das obere Limit
erreicht hat). Genauso kann durch Neigung des Heckpropellers nach hinten das Luftschiff nach
hinten gezogen werden.
In Fig. 8 kann zwar der Bugpropeller das gleiche wie in Fig. 7, wird aber der Heckpropeller aus der
senkrechten Position heraus geneigt und schiebt weiterhin nach oben, wird das Luftschiff ebenfalls
nach vorne geschoben: eine volle Manövrierfähigkeit nach vorne und nach hinten ist nicht mehr
gegeben.
So empfiehlt sich die Anordung nach Fig. 7 für Starts mit Überlast, wenn voll manövriert werden
muß, wohingegen die Anordnung nach Fig. 8 einen Überlaststart ergibt, der nur Zusatzschübe nach
vorne erlaubt, was im Normalfall sicherlich ausreicht und nach dem Abheben nur erlaubt, nach
vorne zu beschleunigen.
Wenn allerdings mit der Anordnung gemäß Fig. 7 gestartet wird, kann durch eine Transition in
die Anordnung gemäß Fig. 8 übergegangen werden, um so durch Vorwärtsschwenken des ziehenden
Bugpropellers und der schiebenden Heckpropellers die größtmögliche Beschleunigung in
Fahrtrichtung zu erzielen. Bei dieser Transition werden beide Propeller in die Waagerechte
geschwenkt und dann kehrt der Bugpropeller in die Position gemäß Fig. 7 zurück und der
Heckpropeller schwenkt in die Position gemäß Fig. 8.
Wenn das Luftschiff mit Überlast gestartet ist, wird diese Transition in einer Höhe durchgeführt
werden, wo der Höhenverlust durch den kurzzeitigen Wegfall des Aufwärtsschubes vernachlässigt
werden kann. Bei der Landung, bei der die höchste Manövrierfähigkeit verlangt wird, wird es
dann eine umgekehrte Transition geben und danach drücken beide Propeller das Luftschiff
abwärts, wobei wiederum universelle Manövrierfähigkeit gegeben ist.
Zu Fig. 9 wurde schon erwähnt, daß die Propeller nicht vollständig in die Senkrechte gedreht
werden können, sondern um den halben Kegelwinkel des Bugs/Hecks von der Senkrechten
abweichen. Dadurch steht für den Aufwärtsschub nur ein Anteil zur Verfügung, der dem Kosinus
des halben Kegelwinkels entspricht, z. B. 87 % bei einem Kegelwinkel von 60° bei einer Schiffsform
von Länge/Dicke = 4. Wenn beide Propeller in diese Position gebracht werden (s. Fig. 9) addieren sich
die Aufwärtsschübe, während die Schubkomponenten des Bugpropellers nach vorn und des
Heckpropellers nach hinten sich aufheben. Das Schiff wird nach oben beschleunigt. Wenn gemäß
Fig. 10 der Bugpropeller nach oben zieht und der Heckpropeller von unten schiebt, ergibt sich
zusätzlich eine Kraft nach vorne. Analog zu der Beschreibung von Fig. 7 und 8 ergibt sich auch hier,
daß die Manövrierfähigkeit bei der Anordnung gemäß Fig. 9 besser ist.
Wenn nun in den Fig. 8 oder 10 beide Propeller gleichzeitig ziehen oder schieben, ergibt sich ein
Moment um die Schiffsquerachse von der Größenordnung S × L, wenn L die Länge des Schiffes
zwischen den Drehpunkten (7) und S der Aufwärtsschub eines Propellers ist. Die Höhe des
Momentes läßt sich durch die Verstellung der Anstellwinkel der Propellerblätter in wenigen
Sekunden von einem Extremwert, z. B. bugaufwärts/heckabwärts zum anderen Extrem bugabwärts/heck
aufwärts ändern. Das gleiche gilt für Seitenschübe und Momente um die Schiffshochachse.
Diese schnelle Verstellbarkeit verfügbarer, großer Momente und die große Massenträgheit des
Schiffes machen ein konventionelles Leitwerk überflüssig, das Schiff wird mit den verstellbaren
Propellern auf Kurs gehalten (sicherlich mit voller Computerunterstützung). Je kleiner die
Geschwindigkeit des Luftschiffes, desto größer der Vorteil der Propellersteuerung gegenüber dem
konventionellen und schweren Leitwerk.
Neben dem Wegfall des Leitwerks ergibt sich als zweiter, großer Vorteil die Fähigkeit mit nichtaus
gewogenem Schiff zu starten, zu manövrieren, zu reisen und zu landen.
Dabei entsteht natürlich sofort das Problem eines Triebwerksausfalls. Wenn ein Luftschiff seinen
Auftrieb ohne Triebwerkshilfe, also nur mit statischem Auftrieb erzielt, dann fliegt es weiter, auch
wenn die Triebwerke ausfallen. Wenn aber ein Luftschiff einen Teil seines Auftriebs mit Hilfe von
Propellern und Gasgeneratoren erzielt, muß sichergestellt werden, daß bei Ausfall eines Gasgenera
tors das Schiff nicht abstürzt.
Anders als bei den zivilen Flugzeugen wird ein Generatorausfall hier wie folgt abgedeckt:
Der Normalfall sieht für jeden Propeller mindestens zwei Gasgeneratoren vor, die bei Start, Reiseflug und Landung mit 50% der Maximalleistung arbeiten. Bei Ausfall eines Gasgenerators wird der zweite daneben auf 100% Leistung hochgefahren und der Flug kann fortgesetzt werden.
Der Normalfall sieht für jeden Propeller mindestens zwei Gasgeneratoren vor, die bei Start, Reiseflug und Landung mit 50% der Maximalleistung arbeiten. Bei Ausfall eines Gasgenerators wird der zweite daneben auf 100% Leistung hochgefahren und der Flug kann fortgesetzt werden.
Basierend auf dieser Philosophie wurde die Tabelle 1 ausgearbeitet. Sie zeigt für die zwei
Konfigurationen A und B die erreichbaren Schübe in % bei Installation von je 2 Gasgeneratoren im
Bug und im Heck, wenn ein Gasgenerator (mit dazugeschaltetem Propeller) 100% Schub
erzielt.
Beim ausgewogenen Schiff ergeben 4 Gasgeneratoren, die ja keinen Aufwärtsschub erzeugen
müssen, 400% Vorwärtsschub und 3 Gasgeneratoren ergeben 300%. Zum Manövrieren kann
dann der volle Vorwärtsschub als Aufwärtsschub oder Seitwärtsschub benutzt werden, wobei dann
die Vorwärtskomponente natürlich entsprechend abnimmt Für Konfiguration B steht wegen des
Kegelwinkels nur ein kleinerer Betrag zur Verfügung (wie bereits erwähnt).
Bei den Momenten wird bei Ausfall eines Gasgenerators auf Symmetrie geachtet, die Schubkräfte
an Bug und Heck müssen gleich sein, weil sich sonst zum Schiffsmittelpunkt eine Querkraft ergibt, die
das Schiff zusätzlich und unbeabsichtigt seitlich versetzt.
Im Fall des unausgewogenen Luftschiffes werden die Verhältnisse etwas komplizierter.
Ausgangspunkt der Überlegungen ist die Annahme, daß das Luftschiff beim Start ein Übergewicht
besitzt, daß der statische Auftrieb kleiner ist als das Gewicht. Der zusätzliche Auftrieb wird als
Aufwärtsschub der Propeller erzeugt, die in die Stellungen geschwenkt werden gemäß den Fig. 7 oder
8 für Konfiguration A oder Fig. 9 oder 10 für Konfiguration B. Dieser Aufwärtsschub beträgt für
Konfiguration A: entweder 4 mal 50% = 200% oder 2 mal 50% plus 1 mal 100% = 200%, bleibt
also konstant, auch wenn ein Gasgenerator ausfällt. Die Zahlen für Konfiguration B sind wegen
des Kegelwinkels 13% kleiner.
Wenn alle 4 Gasgeneratoren operativ sind, können durch Schwenken der Propeller und durch
Hochfahren der einzelnen Gasgeneratoren auf 100% erhebliche Zusatzschübe erzielt werden, wie
die Tabelle 1 zeigt. Wenn aber an einem Ende des Luftschiffes ein Gasgenerator ausfällt, wird der
zweite dort auf 100% gefahren und kann dann aber nur noch den Aufwärtsschub, der konstant
bleiben muß, aufbringen. Ein zusätzlicher Aufwärtsschub oder Seitwärtsschub oder ein Moment
sind dann nicht mehr möglich, aus Symmetriegründen fürs ganze Luftschiff.
Im Fall des Vorwärtsschubes ergeben sich folgende Verhältnisse: Wenn beide Propeller ziehen,
kann nur der Bugpropeller durch Vorwärtsschwenken Vorwärtsschub erzeugen, der
Heckpropeller kann nicht nach vorne schwenken. Fällt ein Heckgasgenerator aus, liefert der
Heckpropeller nur noch Aufwärtsschub, der Vorwärtsschub des Bugpropellers aber bleibt auf
alter Höhe. Fällt aber ein Buggasgenerator aus, kann der Bugpropeller nur noch Aufwärtsschub,
aber keinen Vorwärtsschub mehr liefern.
Der Heckpropeller könnte durch Rückwärtsschwenken Rückwärtsschub liefern, da das
Luftschiff symmetrisch ist, ist eine Fortsetzung des Fluges in rückwärtiger Richtung möglich, die
Mission kann trotz Gasgeneratorausfall beendet werden.
Wenn der Bugpropeller zieht und der Heckpropeller schiebt ergeben sich etwas bessere
Zahlen und der Flug kann in der alten Vorwärtsrichtung auch nach Ausfall eines Gasgenerators
fortgesetzt werden.
Bei den Momenten steht aus Symmetriegründen nach Ausfall eines Gasgenerators kein Moment
mehr zur Verfügung, das sich aus Querkräften mal Schiffslänge ergibt. Allerdings kann durch
zyklische Blattverstellung an den Propellern immer noch ein Moment erzeugt werden, das bei
vorsichtigster Abschätzung in der Größenordung eines Vorwärtsschubes mal dem halben
Propellerradius liegen dürfte.
Zusammenfassend ergeben sich durch die Erfindung folgende Vorteile:
- 1. Wie bei Hubschraubern gibt es keine geometrische Begrenzung für den Durch messer des Propellers/Rotors (er darf nur nicht größer werden als der Schiffsdurchmesser).
- 2. Durch den größtmöglichen Durchmesser läßt sich dann der größtmögliche Schub pro Leistung erzielen (bis zu 10 lb/hp oder 4.5 kp/PS).
- 3. Die Verstellbarkeit der einzelnen Propeller/Rotorblätter auf einem Umlauf macht es möglich, nicht nur die Größe des Schubes zu variieren, sondern auch seine Wirkrichtung (vorwärts oder rückwärts).
- 4. Bei unterschiedlicher Verstellung des Blattanstellwinkels während eines Umlaufes wird obendrein noch ein Moment erzeugt, das um eine Achse senkrecht zur Propellerdrehachse wirkt.
- 5. Durch Schwenken des Propellers um den Drehpunkt (7) läßt sich dann der Schubvektor eines Propellers auf universelle Weise variieren, so daß auch bei Fahrt 0 bislang nicht bekannte Kräfte und Momente in wenigen Sekunden zum Manövrieren zur Verfügung stehen.
- 6. Diese Manövrierkräfte erlauben dann unter anderem:
- - Absoluten Verzicht auf ein Leitwerk
- - Absoluten Verzicht auf Ballast oder Gasablassen
- - Einen Start mit erheblichem Übergewicht (die Propellerachsen zeigen himmelwärts)
- - Eine Landung mit gleichem, erheblichem Untergewicht (die Propeller drücken das Schiff nach unten)
- - Seitliches Versetzen des Schiffes
- - Drehen des Schiffes
- - Vorwärts- oder Rückwärtssetzen des Schiffes
- - Beliebige Kombination aller Manövriermaßnahmen durch computergestützte Kombination aller möglichen Kräfte und Momente.
- - Durch den Überlaststart und die Untergewichtslandung besteht die Möglichkeit, eine Nutzlast abzusetzen, ohne Ausgleichsballast aufzunehmen
- - Durch die absolute Wendigkeit am Boden absoluter Verzicht auf jedwedes Bodenpersonal
- - Dadurch die Freiheit, ohne Bodenunterstützung an jedem unvorbereiteten Punkt der Welt zu landen (unterhalb der Pralllufthöhe)
Claims (11)
1. Luftschiff (4), das seinen statischen Auftrieb durch ein Traggas leichter als Luft erzielt, von
beliebiger Bauart der Innenkonstruktion (Starrluftschiff oder Hybridluftschiff oder
Prallluftschiff) mit elliptischer oder kegelförmiger Form des Bugs (2) und des Hecks (3) in
gleicher Weise, so daß das Luftschiff zur Ebene der größten Dicke in seiner Mitte bezüglich
Bug und Heck symmetrisch geformt ist.
2. Luftschiff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sich weder am Bug noch am Heck
ein Leitwerk befindet.
3. Luftschiff nach Anspruch 1+2, dadurch gekennzeichnet, daß am Bug und am Heck je ein
Propeller (1) installiert ist, dessen Drehachse 6-6 im Normalfall des ungestörten Gerade
ausfluges des Luftschiffes mit der Längsachse des Luftschiffkörpers übereinstimmt.
4. Luftschiff nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Propeller um einen
Drehpunkt (7) geschwenkt werden kann um die Hochachse 8-8 und um die Querachse 9-9.
5. Luftschiff nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Propeller entweder mittels
eines Auslegers in Form eines Zylinders oder eines Kegels mit dem Luftschiff verbunden ist
oder aber direkt mit dem Drehpunkt (7) im Extrempunkt des Luftschiffs liegt.
6. Luftschiff nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Propeller mindestens 2,
vorzugsweise 3-8 einzelne Propellerblätter besitzt, deren Anstellwinkel beliebig verstellt
werden können, wobei jedes Propellerblatt pro Umlauf um die Propellerdrehachse entweder
einen konstanten Anstellwinkel (kollektive Blattverstellung) oder aber einen variablen
Anstellwinkel, der zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert schwankt
(zyklische Blattverstellung), aufweist.
7. Luftschiff nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Propeller durch kollektive
Blattverstellung den Schub zwischen maximalem Vorwärtsschub und maximalem
Rückwärtsschub variieren kann.
8. Luftschiff nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Propeller durch zyklische
Blattverstellung nicht nur den Schub zwischen maximalem Vorwärtsschub und maximalem
Rückwärtsschub variieren kann, sondern auch noch Moment um eine Achse senkrecht zur
Drehachse erzeugt, das entweder auf das Luftschiff übertragen wird, wenn die Verbindung
im Drehpunkt (7) gefesselt wird oder aber in Kombination mit den Kreiselkräften eine
Versteilung der Propellerdrehachse ohne weitere Hilfsmittel bewirkt, wenn der Drehpunkt
(7) frei geschaltet wird.
9. Luftschiff nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß es durch computergesteuerte
Kombination der Propellerkräfte und Momente in folgender Weise manövriert werden
kann:
- - Vorwärts-oder rückwärts fahren oder beschleunigen
- - Seitwärtsversetzen
- - Auf/abwärtsfahren oder beschleunigen
- - Drehen um den Schwerpunkt
10. Luftschiff nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß es auch unausgewogen,
bei erheblichem Unterschied zwischen Gewicht und statischem Auftrieb, fliegen kann.
11. Luftschiff nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß es vorzugsweise mit 2
Gasgeneratoren pro Propeller ausgerüstet ist, die beim unausgewogenen Flug mit 50% der
Maximalleistung laufen, so daß bei Ausfall eines Gasgenerators durch Hochfahren des
zweiten Gasgenerators am selben Propeller auf 100% der Ausfall kompensiert wird und
der Flug fortgesetzt werden kann.
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| DE2000165385 Withdrawn DE10065385A1 (de) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | Luftschiff mit Propellerantrieb im Bug und im Heck |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10065385A1 (de) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007041814A1 (en) * | 2005-10-12 | 2007-04-19 | Lachezar Lazarov Petkanchin | Airship and method for controlling it's flight |
| DE102006029057A1 (de) * | 2006-06-24 | 2008-01-03 | Airbus Deutschland Gmbh | Verstellpropeller |
| EP1621458A3 (de) * | 2004-07-30 | 2009-03-25 | AEE Aircraft Electronic Engineering GmbH | System zur 3-D-Modellierung von Objekten |
| WO2013160707A2 (en) | 2012-04-24 | 2013-10-31 | Laskarri Limited | Neutral buoyancy craft |
| US20240400228A1 (en) * | 2021-10-07 | 2024-12-05 | Isar Aerospace Technologies GmbH | Reusable rocket stage |
-
2000
- 2000-12-27 DE DE2000165385 patent/DE10065385A1/de not_active Withdrawn
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| WO2007041814A1 (en) * | 2005-10-12 | 2007-04-19 | Lachezar Lazarov Petkanchin | Airship and method for controlling it's flight |
| DE102006029057A1 (de) * | 2006-06-24 | 2008-01-03 | Airbus Deutschland Gmbh | Verstellpropeller |
| WO2013160707A2 (en) | 2012-04-24 | 2013-10-31 | Laskarri Limited | Neutral buoyancy craft |
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| US20240400228A1 (en) * | 2021-10-07 | 2024-12-05 | Isar Aerospace Technologies GmbH | Reusable rocket stage |
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