DE19701283A1

DE19701283A1 - Cruise airship with hull having shape of ellipsoid

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Publication number: DE19701283A1
Application number: DE1997101283
Authority: DE
Inventors: Fritz Peter Prof Dr Schaefer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-01-16
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 1998-08-27

Abstract

The longitudinal axis is directed horizontally in the travel operating position, the transversal axis is directed horizontally in the travel operating position and is vertical to the longitudinal axis, and the vertical axis is vertically directed in the travel operating position. The three axes respectively have the greatest, medium and shortest lengths. In the area of the ends of the longitudinal and transversal axes actuators are arranged, which produce a controllable blowing forward drive. The airship is provided with stabilising fins (F), which dependent upon speed are movable from a lowered position inside the airship hull (S) to an outwardly extending position.

Description

Es herrscht allgemein die Ansicht, daß die Zeit der großen Starr-Luftschiffe (Zep peline) vorbei sei. Das ist vor allem ein Resultat des Unglücks von Lakehurst (6. Mai 1937), bei dem durch nie völlig aufgeklärte Umstände das mit Wasserstoff als Traggas ausgestattete Luftschiff LZ 129 verbrannte. Es gibt aber auch einen ratio nalen Grund: Flugzeuge sind heute etwa zehnmal schneller als Luftschiffe und zwanzigmal schneller als Schiffe. Deswegen ist praktisch der ganze Passagierver kehr beispielsweise über den Nordatlantik vom Flugzeug übernommen worden.It is generally believed that the time of the large rigid airships (Zep peline) was over. This is primarily a result of the accident at Lakehurst (6th May 1937), in which, as a result of circumstances that have never been fully clarified, hydrogen Airship equipped airship LZ 129 burned. But there is also a ratio nal reason: today airplanes are about ten times faster than airships and twenty times faster than ships. That's why practically all of the passenger services return, for example, was taken over by the plane over the North Atlantic.

In den letzten 30 Jahren sind allerdings reine Vergnügungsreisen in Form von Kreuzfahrten auf See sehr populär geworden. Damit eröffnet sich aber auch eine neue Existenzgrundlage für große Starr-Luftschiffe als reine Kreuzfahrt- Luftschiffe. Sie würden eine ideale Ergänzung für Kreuzfahrtschiffe ergeben, da ein Kreuzfahrt-Luftschiff nicht nur von einem Hafen zu einem anderen fahren, sondern beinah beliebig viele Landziele erreichen kann. Dabei entwickelt ein Kreuzfahrt-Luftschiff die doppelte Geschwindigkeit eines Schiffs, so daß es viel mehr Ziele während beispielsweise einer einwöchigen Kreuzfahrt ansteuern kann, wobei man mit der in dieser Schrift beschriebenen Ankereinrichtung zumeist in Gehentfernung eines zu besichtigenden Monuments oder Aussichtspunktes oder dergleichen wird landen können. Selbstverständlich wird von den Passagieren ein vergleichbarer Luxus wie auf See erwartet. Aus diesen Gründen ist unter öko nomischen Gesichtspunkten eine gewisse Mindestzahl von Passagieren, die zwi schen 100 und 300 Passagieren pro Kreuzfahrt-Luftschiff liegt, erforderlich und damit auch die Größe des Kreuzfahrt-Luftschiffs praktisch schon näherungsweise festgelegt. Bei diesen Größenordnungen ist es auch organisatorisch leicht möglich, See- und Luft-Kreuzfahrten zu kombinieren, z. B. so, daß zunächst eine einwöchi ge See-Kreuzfahrt und nach Umsteigen auf das Kreuzfahrt-Luftschiff eine einwö chige Luft-Kreuzfahrt sich anschließt. Andererseits können auch Luft- Kreuzfahrten in Orten mit internationalen Flughäfen starten und enden, so daß eine Anreise mit Linien- oder Charterflügen zur Teilnahme an einer Luft- Kreuzfahrt beispielsweise quer durch Australien erfolgen kann. Die allgemeine Logistik für solche Unternehmungen sind in der Luft- und Seefahrt bereits hoch entwickelt.In the past 30 years, however, pure pleasure trips in the form of Cruises at sea have become very popular. But this also opens up one new livelihood for large rigid airships as a pure cruise Airships. They would make an ideal addition to cruise ships because not only driving a cruise airship from one port to another, but can reach almost any number of land destinations. It develops a Cruise airship twice the speed of a ship, making it a lot can go to more destinations during, for example, a one-week cruise, with the anchor device described in this document mostly in Walking distance of a monument or viewpoint to be visited or the like can land. Of course, the passengers will comparable luxury as expected at sea. For these reasons is under eco a certain minimum number of passengers between two between 100 and 300 passengers per cruise airship is required and thus the size of the cruise airship is practically approximate fixed. With these orders of magnitude, it is also easily organizationally possible Combine sea and air cruises, e.g. B. so that first a week sea cruise and after changing to the cruise airship Air cruise joins. On the other hand, air Cruises in places with international airports start and end so that an arrival with scheduled or charter flights to participate in an air Cruise can be done across Australia, for example. The general Logistics for such ventures are already high in the aviation and maritime industries developed.

Der Stand der Technik des Luftschiffbaus hat sich seit dem Ende des Groß-Luft schiffbaus um etwa 1940 praktisch nicht geändert und dürfte damit als allgemein bekannt vorauszusetzen sein. Als prototypisch für alle weiteren Luftschiffe dürf ten die letzten Zeppeline LZ 129 und LZ 130 gelten. Zwar wurden des öfteren Entwürfe für ungewöhnliche Luftschiffe, etwa in Torusform, veröffentlicht (z. B. die deutsche Offenlegungsschrift 28 14 309), doch ergibt sich schon aus den dort angegebenen Konstruktions-Einzelheiten (z. B. Polyethylen-Außenhaut für einen Torus mit 400 m Durchmesser), daß es sich hierbei um bloße Gedankenspielereien handelt, die weder die notwendigen technischen Mindestkenntnisse noch einen ernsthaften Willen zur Verwirklichung der "Erfindungen" erkennen lassen. The state of the art of airship construction has changed since the end of wholesale air shipbuilding practically unchanged around 1940 and should therefore be considered general to be known. As a prototype for all other airships the last Zeppelins LZ 129 and LZ 130 apply. Often Drafts for unusual airships, e.g. in the form of a torus, are published (e.g. German Offenlegungsschrift 28 14 309), but already follows from those there specified construction details (e.g. polyethylene outer skin for a Torus with a diameter of 400 m) that these are mere games of thought acts that neither the necessary minimum technical knowledge nor one show serious will to realize the "inventions".

Für die angeführten Groß-Luftschiffe bestehen weiterhin eine Reihe von größeren Problemen, von denen als die wichtigsten die folgenden drei hervorzuheben sind:
There are still a number of major problems for the large airships mentioned, the most important of which are the following three:

1. High cross wind sensitivity due to shape and guide surfaces,
2. Driving without ballast and / or gas loss
3. Landing and anchoring the airship

Es gibt für den Bereich der kleineren Pralluftschiffe ("Blimps") eine Reihe von gut ausgearbeiteten Erfindungen, z. B. für magnetische Verankerungen (Patent schriften US 4,238,095 und US 4,272,042), die kaum Anregungen für Weiterent wicklungen auf dem Bereich der Groß-Luftschiffe geben können. Auch die obige Deutsche Offenlegungsschrift 28 14 309 erwähnt kurz einen erfinderischen Ge danken, nämlich die Verflüssigung des Traggases in einer Gasverflüssigungsan lage an Bord des Luftschiffs zur Erzeugung eines Abtriebs, im Gegensatz zu den oben angeführten US-Patentschriften aber ohne eine nähere Begründung der Durchführbarkeit oder eine Anweisung zum technischen Handeln zu geben.There are a number of good ones for the area of smaller impact airships ("blimps") elaborated inventions, e.g. B. for magnetic anchors (patent publications US 4,238,095 and US 4,272,042), which hardly any suggestions for further developments in the field of large airships. Even the above German Offenlegungsschrift 28 14 309 briefly mentions an inventive Ge thank, namely the liquefaction of the carrier gas in a gas liquefaction plant lay on board the airship to generate downforce, in contrast to the US patents cited above but without further explanation of the Feasibility or to give instructions on technical action.

Description of the invention

Die Lösung jedes der drei beim Stand der Technik aufgeführten Hauptprobleme erfordert eine gleichzeitige Berücksichtigung der Eigenheiten der für die beiden anderen Probleme vorgeschlagenen Lösungen, so daß es sich bei der Erfindung um ein einheitliches Ganzes handelt. Dies kann andeutungsweise zunächst so er läutert werden: Die ungewöhnliche Form des Luftschiffs, die sich durch eine be sonders niedrige Seitenwindempfindlichkeit auszeichnet, verlangt die unbeding te Vermeidung aller zusätzlichen Luftwiderstände, wie sie z. B. eine magnetische Landevorrichtung nach den oben erwähnten US-Patentschriften ergeben würde. Ferner erleichtert sie auch den Einbau einer Helium-Verflüssigungsanlage, die von den Vortriebsmotoren mitbetrieben werden kann. Die Helium-Verflüssi gungsanlage wiederum erleichtert die Landung unter Verwendung der im fol genden beschriebenen Landevorrichtung.The solution to each of the three major problems listed in the prior art requires a simultaneous consideration of the idiosyncrasies of the two other problems proposed solutions, so that the invention is a unified whole. This can be suggested initially so he be clarified: The unusual shape of the airship, which is characterized by a be is characterized by a particularly low sensitivity to cross winds te avoiding all additional air resistance, such as z. B. a magnetic Landing device according to the above-mentioned US patents would result. It also facilitates the installation of a helium liquefaction plant can be operated by the jacking motors. The helium liquefier in turn makes landing easier by using the fol described landing device.

1. Airship with particularly low sensitivity to cross winds

Das Luftschiff ist als ein Ellipsoid konzipiert, das drei aufeinander senkrecht stehende unterschied lich lange Achsen besitzt. Die Längsachse L, die im normalen Fahrbetrieb in Richtung dieser Achse horizontal liegt, ist die größte Achse, die Querachse Q, ebenfalls mit horizontaler Normallage hat eine mittlere Länge, während die Hochachse H mit vertikaler Normallage die kürzeste ist. Ein mögliches Ausfüh rungsbeispiel hat z. B. ein Achsenverhältnis L:Q:H = 3 : 2 : 1. Um gleichzeitig eine Vorstellung der Dimensionen für ein Kreuzfahrt-Luftschiff für 300 Personen zu geben, sind hier die Achslängen für das weiterhin benutzte Ausführungsbeispiel gegeben: L = 150 m, Q = 100 m, H = 50 m.The airship is conceived as an ellipsoid that distinguished three mutually perpendicular has long axes. The longitudinal axis L, which in normal driving The horizontal axis of this axis is the largest axis, the transverse axis Q, also with horizontal normal position has a medium length, while the Vertical axis H with the vertical normal position is the shortest. A possible execution Example has z. B. an axis ratio L: Q: H = 3: 2: 1 Presentation of the dimensions for a cruise airship for 300 people give, are the axis lengths for the embodiment still used given: L = 150 m, Q = 100 m, H = 50 m.

Der Luftwiderstandsbeiwert c_w für allgemeine Ellipsoide (drei unterschiedliche Achslängen)sind in der Fachliteratur nicht zu finden. Dagegen sind für Rotations ellipsoide die Beiwerte c_w bei Anströmung in Richtung der Längsachse als Funkti on des Verhältnisses Durchmesser/Länge bei S.F. Hoerner: "Aerodynamic Drag", 1958, Seite 2, als Fig. 19 zu finden, wobei dieses Verhältnis von 0 bis 1,4, d. h. von extrem oblongen bis zu mäßig oblaten Ellipsoiden unter Einschluß der Kugel reicht. Die Messungen erfolgten bei großen Reynoldszahlen um 10⁶, wie sie auch bei Luftschiffen vorliegen. Diese Funktion ändert sich im Bereich, der hier vor liegt, nur schwach. Für die Ermittlung des richtigen c_w-Wertes kann man deshalb hier mit guter Näherung statt des Durchmessers des Rotationsellipsoids das geo metrische Mittel aus Breite und Höhe, √Q.H = D setzen, wenn der Frontalwider stand berechnet werden soll. Ebenso ist für die Queranströmung (Seitenwind empfindlichkeit) √L.H = D, für den Steig- oder Sinkwiderstand dagegen √L.Q = D zu setzen. So entnimmt man aus dem angeführten Diagramm für den Frontal widerstand einen Beiwert c_w1 = 0,07, ebenfalls für den Seitenwiderstand c_w2 = 0,07, für den vertikalen Widerstand c_w3 = 0,10. Zum Vergleich gilt für den Frontalwi derstand des Zeppelins LZ 129 nach experimentellen Messungen c_w4 = 0,06 (Achsenverhältnis 6 : 1), sowie für den Querwiderstand des Rumpfes c_w5 = 0,07 und für die Leitwerks- und Ruderflächen c_w6 = 1,1 (flaches Brett).The drag coefficient c _w for general ellipsoids (three different axis lengths) cannot be found in the specialist literature. In contrast, for rotation ellipsoids, the coefficients c _w for flow in the direction of the longitudinal axis are found as a function of the diameter / length ratio in SF Hoerner: "Aerodynamic Drag", 1958, page 2, as FIG. 19, this ratio being from 0 to 1.4, ie ranges from extremely oblong to moderately oblate ellipsoids including the sphere. The measurements were carried out at large Reynolds numbers around 10 ⁶ , as are also available with airships. This function changes only slightly in the area here. To determine the correct c _w value, you can use a good approximation instead of the diameter of the ellipsoid of revolution to set the geometric mean of width and height, √QH = D, if the frontal resistance is to be calculated. Likewise, set √LH = D for the cross flow (cross wind sensitivity) and √LQ = D for the climbing or sinking resistance. For example, from the diagram given for the frontal resistance, a coefficient c _w1 = 0.07, also for the side resistance c _w2 = 0.07, for the vertical resistance c _w3 = 0.10. For comparison, the frontal drag of the Zeppelin LZ 129 after experimental measurements is c _w4 = 0.06 (axis ratio 6: 1), as well as for the transverse resistance of the fuselage c _w5 = 0.07 and for the tail and rudder surfaces c _w6 = 1 , 1 (flat board).

Nun gilt für den Luftwiderstand die Formel W = ½.ρ.v².F_i.c_wi, worin ρ die Dichte der Luft, F₁ und c_wi mit i = 1. . .6 die größten Querschnitte und die zugehö rigen Beiwerte für die oben angegebenen Fälle sind.Now the formula W = ½.ρ.v ² .F _i .c _wi applies to air resistance, where ρ is the density of the air, F ₁ and c _wi with i = 1.. .6 are the largest cross-sections and the associated coefficients for the above cases.

Für den Fahrtwiderstand wurde eine Fahrtgeschwindigkeit von v = 100 km/h = 27,778 m/s, für die Seitenwindempfindlichkeit ebenso v = 100 km/h als Seiten wind angenommen. Für den Sink- oder Steigewiderstand wurde v = 1 m/s (kurz vor der Landung, bzw. kurz nach dem Start) angenommen. Die ermittelten Werte für die Widerstände sind in der Tabelle 1 zum Vergleich für LZ 129 und das hier beschriebene ellipsoidale Luftschiff (EL 1) zusammen mit anderen Werten für beide Luftschiffe angegeben.A driving speed of v = 100 km / h = was determined for the driving resistance 27.778 m / s, for side wind sensitivity also v = 100 km / h as sides wind assumed. For the sinking or climbing resistance v = 1 m / s (short before landing, or shortly after takeoff). The determined values for the resistors are in Table 1 for comparison for LZ 129 and this described ellipsoidal airship (EL 1) together with other values for both airships specified.

Aus den berechneten Widerständen für 100 km/h Fahrgeschwindigkeit ergeben sich sofort die für den Vortrieb bei dieser Geschwindigkeit benötigten Motorlei stungen P₁₀₀ nach der Formel P₁₀₀ = W.v. Die tatsächlich installierte Leistung der Vortriebsmotoren des LZ 129 ergibt die ebenfalls als Meßwert ermittelte Höchst geschwindigkeit bei voller Motorleistung von 137 km/h auch rechnerisch, wenn man P₁₀₀ mit dem Faktor (137/100)³ = 2,571 multipliziert (da die benötigte Motor leistung mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit anwächst) mit einer Genau igkeit von besser als 1%. Für EL 1 ist die berechnete Höchstgeschwindigkeit 110 km/h, so daß bei der Reisegeschwindigkeit von 100 km/h nur 3/4 der installierten Motorleistung benötigt werden.From the calculated resistances for 100 km / h driving speed, the motor power P ₁₀₀ required for propulsion at this speed is immediately derived according to the formula P ₁₀₀ = Wv. The actually installed power of the propulsion motors of the LZ 129 results in the maximum speed also determined as a measured value full engine power of 137 km / h, even if you multiply P ₁₀₀ by the factor (137/100) ³ = 2.571 (since the required engine power increases with the third power of speed) with an accuracy of better than 1%. The calculated maximum speed for EL 1 is 110 km / h, so that at a cruising speed of 100 km / h only 3/4 of the installed engine power is required.

Die gewählte Ellipsoidform von EL 1 mit den Achsenverhältnissen 3 : 2 : 1 weicht relativ geringförmig von der Kugelform ab, was einerseits den Rauminhalt bei vorgegebener Oberfläche dem Optimum der Kugel stark annähert, andererseits, wie gleich noch zu zeigen sein wird, die Seitenwindempfindlichkeit stark verrin gert, aber als Preis dafür eine erhöhte Vortriebsleistung benötigt. Das Verhältnis der installierten Vortriebsleistungen von EL 1 zu LZ 129 beträgt 1,81, ist also 80% höher als die von LZ 129, was zufällig auch gerade dem Prozentsatz entspricht, mit dem das Volumen von EL 1 das von LZ 129 übertrifft. Das ist aber bei der mit genügendem Abstand zur Höchstgeschwindigkeit gewählten Reisegeschwindig keit von 100 km/h weniger von Bedeutung, da, wie leicht zu zeigen, die Motor betriebskosten bei den gesamten Betriebskosten kaum ins Gewicht fallen.The chosen ellipsoid shape of EL 1 with the 3: 2: 1 axis ratio gives way relatively slight from the spherical shape, which on the one hand contributes to the volume given surface closely approximates the optimum of the sphere, on the other hand, as will be shown shortly, the sensitivity to cross winds is greatly reduced device, but requires a higher advance rate as a price. The relationship The installed jacking performance from EL 1 to LZ 129 is 1.81, which is 80% higher than that of LZ 129, which also happens to be the percentage, with which the volume of EL 1 exceeds that of LZ 129. But that's with the sufficient distance to the maximum speed selected travel speed Speed of 100 km / h is less important because the engine is easy to show operating costs hardly count in the total operating costs.

Die Verringerung der Seitenwindempfindlichkeit des EL 1 gegenüber dem LZ 129 ist dagegen von größter Bedeutung, da viele Unglücke beim Betrieb der bisheri gen Groß-Luftschiffe auf Seitenwindeinflüsse zurückzuführen sind. Wie in Tabel le 1 aufgelistet, ist der Widerstand des EL 1 gegenüber einem Sturm von 100 km/h nur 1/3 dessen von LZ 129, was nicht zuletzt auf den Verzicht auf die ha varie-anfälligen Leit- und Ruderflächen zurückzuführen ist. Diese Flächen wur den bei Zeppelinen gelegentlich im Sturm zerrissen und mußten während der Fahrt unter Lebensgefahr für die Besatzung repariert werden. Diese Änderung bedeutet einen unschätzbaren Vorteil für die Sicherheit des Luftschiffs, die bei einem Kreuzfahrt-Luftschiff höchste Priorität besitzt. Der Widerstand beim Sinken und Steigen ist für LZ 129 und für EL 1 bis auf wenige Prozente gleich.The reduction of the cross wind sensitivity of the EL 1 compared to the LZ 129 is of the greatest importance, however, since many accidents in the operation of the previous against large airships due to cross winds. As in Tabel listed le 1 is the resistance of the EL 1 to a storm of 100 km / h only 1/3 of that of LZ 129, which is not least due to the waiver of ha Variation-prone control and rudder surfaces can be attributed. These areas were which at Zeppelins occasionally tore up in the storm and had to Risk of life for the crew to be repaired. This change means an invaluable asset to the security of the airship, which at a cruise airship has top priority. The resistance to sinking and increase is the same for LZ 129 and for EL 1 except for a few percent.

Durch tiefliegende Anordnung von Maschinen, Betriebsstoffen, Vorräten etc. und deren gleichmäßige Gewichtsverteilung ergibt sich die Möglichkeit, den Schwer punkt des Luftschiffs tief auf der unteren Hälfte der Hochachse zu positionieren, so daß sich eine gewisse Eigenstabilität um die Normallage ergibt. Auslenkungen durch Windkräfte, Personen- und Lastverlagerungen und dergleichen werden durch sechs Aktuatoren dynamisch ausgeglichen, die außerdem für gewollte Fluglageänderungen, wie Steig-, Sink- oder Kurvenflug benötigt werden. Die Aktuatoren sind vorzugsweise elektrisch betriebene umsteuer- und geschwindig keitsregelbare Gebläse, die jeweils nahe dem Ende der Längs- und Querachse an geordnet sind. Vier Aktuatoren an den Enden der Längs- wie der Querachse sind je in einem in vertikaler Richtung durch das ganze Luftschiff von oben bis unten durchgehenden Rohr angeordnet. Dadurch kann je nach Laufrichtung des Geblä ses an seinem Ort ein Auf- oder Abtrieb erzeugt werden, um so z. B. bei umge kehrter Laufrichtung an den entgegengesetzten Achsenenden eine Kippung oder bei gleicher Richtung einen bei gleichbleibender Normallage wirkenden Auftrieb oder Abtrieb zum Steigen oder Sinken des Luftschiffs zu erzeugen. Für die Um lenkungen des Luftschiffs um die Hochachse (Kurvenfahrt) sind im wesentlichen die auf den beiden Seiten des Luftschiffs in konventioneller Weise in Gondeln angeordneten Vortriebsmotoren mit Propellern einzusetzen, indem beispielsweise die auf der linken Seite angeordneten Propeller schnell, auf der rechten Seite lang sam laufen, um eine Rechtskurve zu fliegen, wobei selbstverständlich die an den Enden der Querachse angeordneten Aktuatoren eine zu Kurvenradius und Fahr geschwindigkeit passende Schräglage automatisch oder von Hand einstellen. Sollte sich bei der praktischen Erprobung ergeben, daß so keine ausreichend en gen Kurven gefahren werden können, so kann auch in der Nähe des vorderen und hinteren Aktuators je ein weiterer gleichartiger Aktuator in Form eines in horizontaler Richtung durch das Luftschiff laufenden Rohres mit Gebläse ange ordnet werden. Die Höhe dieser Aktuatoren sollte vorzugsweise soweit wie mög lich nahe der Höhe des Schwerpunktes liegen, gleichzeitig aber zur Verbesserung der Hebelwirkung möglichst nahe den Enden der Längsachse, also ein Kompro miß, der dem Einzelentwurf angepaßt werden muß. Die Lage der sechs Aktuato ren ist schematisch in Fig. 1a in Draufsicht, in Fig. 1b in Seitenansicht und in Fig. 1c in Frontalansicht dargestellt.Due to the low-lying arrangement of machines, supplies, stocks etc. and their even weight distribution, there is the possibility of positioning the center of gravity of the airship deep on the lower half of the vertical axis, so that there is a certain degree of inherent stability around the normal position. Deflections caused by wind forces, displacements of people and loads and the like are dynamically compensated by six actuators, which are also required for deliberate changes in attitude, such as climbing, sinking or cornering. The actuators are preferably electrically operated reversible and speed-adjustable fans, which are each arranged near the end of the longitudinal and transverse axes. Four actuators at the ends of the longitudinal and transverse axes are each arranged in a tube that runs vertically through the entire airship from top to bottom. As a result, depending on the direction of the Geblä ses an up or down can be generated in its place, so z. B. in the opposite direction of rotation at the opposite axis ends to produce a tilt or in the same direction to produce a lift or downforce acting at the same normal position to rise or fall of the airship. For directing the airship around the vertical axis (cornering), the propulsion motors with propellers arranged on the two sides of the airship in a conventional manner in gondolas are essentially to be used, for example, by the propellers arranged on the left side quickly, on the right side slowly run in order to fly a right-hand turn, the actuators arranged at the ends of the transverse axis, of course, automatically or manually adjusting an inclined position which is suitable for the curve radius and driving speed. If it should be found in the practical testing that such a sufficiently narrow curve cannot be made, another similar actuator can also be arranged in the vicinity of the front and rear actuator in the form of a tube with a fan running in a horizontal direction through the airship will. The height of these actuators should preferably be as close as possible to the height of the center of gravity, but at the same time to improve the leverage as close as possible to the ends of the longitudinal axis, that is to say a comp that must be adapted to the individual design. The position of the six actuators is shown schematically in Fig. 1a in plan view, in Fig. 1b in side view and in Fig. 1c in front view.

Für die Dimensionierung solcher Aktuatoren kann man nach Literaturangaben von einem spezifischen Schub eines einzelnen Aktuators (meist mit den engli schen Ausdrücken "ducted fan" oder "impeller" bezeichnet) von mindestens 30 N/kW (entsprechend rund 3 kg Auftrieb) ausgehen. Damit ergibt sich als sinnvol le Lösung, jeden der sechs Aktuatoren mit beispielsweise 33 kW Leistung auszu statten. So können die vier vertikal wirkenden Aktuatoren bei Start (Landung) ei nen Auftrieb (Abtrieb) von zusammen 400 kg bewirken, was für eine Steig-(Sink-) Geschwindigkeit von 2,4 m/s ausreicht. Natürlich ergibt sich diese Geschwindig keit wegen der großen trägen Masse des Luftschiffs erst nach einiger Zeit, wenn der Luftwiderstand des Luftschiffs z. B. beim Aufstieg mit steigender Geschwin digkeit dem Auftrieb des Luftschiffs durch die 4 Aktuatoren gerade das Gleich gewicht hält. Um eine Anschauung für die Dauer dieser Steigphase zu geben, sei hier eine kurze Tabelle mit dem Start bei t = 0 angegeben, wo hinter der Zeit t (in s) jeweils die erreichte Höhe h (in m) und Geschwindigkeit v (in m/s) ohne Be rücksichtigung des Luftwiderstands gegeben, da der für die Anfangsphase des Aufstiegs zunächst vernachlässigbar bzw. geringfügig ist: 0/0/0; 10/0,67/0,133; 60/24/0,8; 180/216/2,4. Das Luftschiff hat also nach etwa 5 min seine stationäre, durch den Luftwiderstand bestimmte konstante Steiggeschwindigkeit erreicht.For the dimensioning of such actuators you can according to literature from a specific thrust of a single actuator (usually with the English terms "ducted fan" or "impeller") of at least 30 N / kW (corresponding to around 3 kg of buoyancy). This makes sense Solution to remove each of the six actuators with, for example, 33 kW of power equip. So the four vertically acting actuators can egg at takeoff (landing) cause a total lift (downforce) of 400 kg, what a climb (sink) Speed of 2.4 m / s is sufficient. Of course, this results in speed owing to the large inertial mass of the airship, it takes some time if the air resistance of the airship z. B. ascending with increasing speed The buoyancy of the airship through the 4 actuators is exactly the same holds weight. To give an idea for the duration of this climb phase, be here is a short table with the start at t = 0, where after the time t (in s) the height h (in m) and speed v (in m / s) without loading given the air resistance given that for the initial phase of the Ascent is initially negligible or marginal: 0/0/0; 10 / 0.67 / 0.133; 60/24 / 0.8; 180/216 / 2.4. The airship has its stationary constant climb rate determined by the air resistance.

Entsprechend träge reagiert das Luftschiff auf die gegenläufigen horizontal lau fenden Aktuatoren, wenn eine Drehbewegung erzeugt werden soll. Für eine überschlägige Berechnung wurde das Trägheitsmoment J des Luftschiffs um die Hochachse als das einer gleichmäßig mit einer Masse M = 300.000 kg belegten Kreisscheibe mit dem Radius R berechnet, wobei R² = a.b genommen wird, zu J = ½M.R². Das durch die Aktuatoren erzeugte Drehmoment T ergibt sich für einen horizontalen Abstand der Aktuatoren von 60 m zu T = 2.1000 N.60 m. Dann ergibt sich die zeitliche Ableitung der Winkelgeschwindigkeit ω aus T = J.dω/dt. Die errechneten Werte ergeben dann den Drehwinkel (in Klammern dahinter den von der Bug- bzw. Heckspitze zurückgelegten Bogenweg. Nach 10 s: 0,60 (0,8 m), nach 1 min: 210 (28,8 m).Accordingly, the airship reacts sluggishly to the opposing, horizontally running actuators when a rotary movement is to be generated. For a rough calculation, the moment of inertia J of the airship around the vertical axis was calculated as that of a circular disk with radius R evenly coated with a mass M = 300,000 kg, with R ² = being reduced to J = ½M.R ² . The torque T generated by the actuators results for a horizontal distance of the actuators from 60 m to T = 2.1000 N.60 m. Then the time derivative of the angular velocity ω results from T = J.dω / dt. The calculated values then give the angle of rotation (in brackets behind it the bow path covered by the bow or stern tip. After 10 s: 0.60 (0.8 m), after 1 min: 210 (28.8 m).

Diese Angaben mögen genügen, da sich nach dem angegebenen Vorgehen leicht andere Fälle, wie seitliche Translation bei gleichgerichteten horizontalen Aktuato ren oder die Kombination von statischem und dynamischen Auftrieb durch Ak tuatoren in ausreichender Näherung berechnen lassen. Auf jeden Fall zeigt sich, daß die für die Aktuatoren beispielhaft angegebenen Dimensionierungen für alle normalen Start-, Fahrt- und Landevorgänge ausreichend sind und wie sie abgeän dert werden können, um andere gewünschte dynamische Eigenschaften des Luft schiffs zu erzielen.This information may suffice, since following the given procedure is easy other cases, such as lateral translation with horizontal actuation in the same direction ren or the combination of static and dynamic buoyancy by Ak have the actuators calculated in sufficient approximation. In any case, it shows that the dimensions given by way of example for the actuators for all normal takeoffs, trips and landings are sufficient and how they are completed can be changed to other desired dynamic properties of the air to achieve ships.

Ein besonderer Vorzug dieser dynamischen Steuerung ist die Tatsache, daß sie im wesentlichen geschwindigkeitsunabhängig wirkt, im Gegensatz zur konventionel len Steuerung durch Leitwerke mit Rudern, die bei Fahrtgeschwindigkeit null völlig unwirksam wird. Diese Eigenschaft der Aktuatoren hilft nicht nur, eine Un fallquelle zu vermeiden, die in der Geschichte der Luftfahrt eine unheilvolle Rolle gespielt hat, sondern ermöglicht auch die Präzisionslandungen, die für den Ein satz der weiter unten beschriebenen Ankervorrichtung besonders vorteilhaft ist.A particular advantage of this dynamic control is the fact that it is in the acts essentially independent of speed, in contrast to the conventional one len control by tail units with rudders, which at zero speed becomes completely ineffective. This property of the actuators not only helps an Un to avoid the source of a fall that has an ominous role in the history of aviation has played, but also enables the precision landings necessary for the one set of anchor device described below is particularly advantageous.

Das Volumen des Luftschiffs EL 1 ergibt sich aus der Formel V = (4/3).π.a.b.c, wobei a = L/2, b = Q/2 und c = H/2 die Längen der Halbachsen sind. Es ergibt sich laut Tabelle 1 zu 80% größer als das von LZ 129, obwohl die Länge von EL 1 nur 61% der von LZ 129 gleichkommt, was sich auf die Manövrierfähigkeit be sonders bei Präzisionslandungen sehr günstig auswirkt.The volume of the airship EL 1 results from the formula V = (4/3) .π.a.b.c, where a = L / 2, b = Q / 2 and c = H / 2 are the lengths of the semiaxes. It results according to Table 1 is 80% larger than that of LZ 129, although the length of EL 1 only 61% of that of LZ 129 is equivalent to maneuverability particularly beneficial for precision landings.

Die obere Hälfte des Luftschiffs EL 1 (Volumen 196.350 cbm - mehr als das ge samte Traggasvolumen von LZ 129) ist mit permanent gefüllten und versiegelten Traggaszellen gefüllt, die beim Start soweit gefüllt sind, daß sie erst bei der ge wünschten Reisehöhe (z. B. 2500 m) prall mit Helium gefüllt sind (sogenannte Prallhöhe). Diese Gaszellen müssen aus so widerstandsfähigem Material gefertigt sein, daß sie auch noch bei etwa 1000 m größerer Höhe nicht platzen, sondern erst bei noch größerer Höhe die Sicherheits-Überdruckventile ansprechen und Gas ablassen, was aber bei umsichtiger Reiseführung niemals nötig sein sollte.The upper half of the airship EL 1 (volume 196,350 cbm - more than the ge entire carrying gas volume of LZ 129) is with permanently filled and sealed Carrier gas cells filled, which are filled so far at the start that they only at the ge desired travel height (e.g. 2500 m) are filled with helium (so-called Impact height). These gas cells have to be made of such resistant material be that they do not burst even at a height of about 1000 m, but only at even greater heights, activate the safety pressure relief valves and gas drain, which should never be necessary with a careful tour guide.

Das vierte Sechstel der Höhe des Luftschiffs, von oben gerechnet, wird von zwei übereinander angeordneten Passagierdecks eingenommen, während im darunter liegenden Teil des Luftschiffs, soweit nicht durch Maschinen, Laufgänge, Aufzü ge, Vorräte etc. eingenommen,weitere Gaszellen angeordnet sind, die allerdings im Gegensatz zu den oben liegenden Gaszellen an eine Helium-Verflüssi gungsanlage angeschlossen sind, die, wie weiter unten beschrieben, eine Auf triebsregelung während der Fahrt ermöglicht. Das maximale Fassungsvermögen dieser Gaszellen beträgt rund 80.000 cbm, so daß das Gesamtfassungsvermögen für Helium 275.000 cbm beträgt, was einen Gesamtauftrieb von 300 t ergibt. Durch die weiter unten beschriebene Helium-Verflüssigungsanlage kann dieser Auftrieb ganz nach Bedarf reduziert werden.The fourth sixth of the height of the airship, calculated from above, is made by two Occupied stacked passenger decks while in the below lying part of the airship, insofar as not by machines, walkways, elevators ge, inventories etc. taken, further gas cells are arranged, however in contrast to the gas cells on top to a helium liquefier are connected, which, as described below, a Auf drive control enabled while driving. The maximum capacity this gas cell is around 80,000 cbm, making the total capacity for helium is 275,000 cbm, which gives a total buoyancy of 300 t. By the helium liquefaction plant described below can do this buoyancy can be reduced as required.

Die der Kugelgestalt nähere Form des EL 1 im Vergleich zum LZ 129 ergibt eine wesentlich günstigere Statik und wird im Verein mit der Verwendung neuerer Materialien wie CFK u. Kunststoffen erheblich das Nutzlast/Eigengewicht- Verhältnis verbessern und in die Gegend von 1,2 treiben können. Dadurch ist es auch möglich, das Luftschiff mit einer Metall-Außenhaut zu versehen, deren Ge wicht (Belag ¼ mm Duraluminium) zu etwa 20 t abgeschätzt wurde. Dadurch werden u. a. auch die starken Abtriebskräfte vermieden, wenn starke Regenfälle tuchbespannte Zeppeline eine oder mehrere Tonnen Regenwasser aufnehmen lie ßen. Bei geeigneter Befestigungsweise ist es durchaus auch unter Umständen vorteilhaft, die Außenhaut als tragendes Element in die Statik mit einzubeziehen und gegebenenfalls dicker und aus statisch leistungsfähigerem Material, z. B. Ble chen aus Titan oder Titan-Aluminium-Legierungen zu gestalten.The shape of the EL 1 closer to the spherical shape compared to the LZ 129 results in one much cheaper statics and is combined with the use of newer Materials such as CFRP and Plastics significantly the payload / dead weight Improve ratio and drive into the 1.2 area. That’s it also possible to provide the airship with a metal outer skin, the Ge weight (covering ¼ mm duralumin) was estimated to be around 20 t. Thereby will u. a. also the strong downforce avoided when heavy rains cloth-covered zeppelins can hold one or more tons of rainwater eat. With a suitable mounting method, it is also possible under certain circumstances advantageous to include the outer skin as a load-bearing element in the statics and, if necessary, thicker and made of structurally more powerful material, e.g. B. Ble Chen made of titanium or titanium-aluminum alloys.

Über die ganze Ausdehnung der Passagierdecks zieht sich statt Blech eine groß flächige Verglasung aus einem extrem widerstandsfähigen, organischen Glas, z. B. Lexan®, das von ausreichender Dicke und an genügend vielen Stellen am Gerip pe verankert ist, um allen Belastungen standzuhalten. So ergeben sich großflächi ge Panoramafenster, die eine ungestörte Beobachtung des überflogenen Gebiets ermöglichen, was erheblich zu der Attraktivität einer Luft-Kreuzfahrt beiträgt.Instead of sheet metal, one extends across the entire extent of the passenger decks flat glazing made of an extremely resistant, organic glass, e.g. B. Lexan®, which is of sufficient thickness and in many places on the frame pe is anchored to withstand all loads. This results in large areas ge panoramic window, which allows undisturbed observation of the area overflown enable, which contributes significantly to the attractiveness of an air cruise.

Die beiden Passagierdecks sind so aufgeteilt, daß das obere Deck (Raumhöhe z. B. 4,5 m) für allgemein benutzte Einrichtungen (Speisesäle mit Küchen, allgemeine Salons, Spielsalons, Bars, Coffee-Shop etc.), das untere Deck (Raumhöhe z. B. 2,8 m) für die Kabinen und Suiten der Passagiere benutzt wird. Das obere Deck ent hält auch noch einen oder mehrere Räume für die Schiffsführung direkt an der vordersten Stelle des Bugs. Die Besatzung des Luftschiffs, Offiziere und Personal, sind jeweils in Kabinen untergebracht, die so nahe wie möglich an ihrem Ar beitsplatz angeordnet sind.The two passenger decks are divided so that the upper deck (room height e.g. 4.5 m) for general facilities (dining rooms with kitchens, general Salons, game rooms, bars, coffee shops etc.), the lower deck (room height e.g. 2.8 m) is used for the cabins and suites of the passengers. The upper deck ent also holds one or more rooms for the ship's command directly at the forefront of the bow. The crew of the airship, officers and personnel, are each housed in cabins that are as close as possible to their ar are arranged.

Die Aufteilung der Passagierkabinen sollte vorzugsweise so erfolgen, wie es bei modernen Kreuzfahrtschiffen üblich ist, nämlich beispielsweise bei 300 Passagie ren 150 Kabinen, wovon 2/3 (100 Kabinen) als Außenkabinen, 1/3 (50 Kabinen) als Innenkabinen ausgebildet sind. Von den Außenkabinen sollten etwa 10 als große Luxus-Suiten ausgestattet sein. Das obere Deck hat eine Fläche von rund 11.000 qm, das untere 10.000 qm, so daß pro Passagierkabine im Mittel rund 60 qm zur Verfügung stehen.The division of the passenger cabins should preferably be carried out as in modern cruise ships is common, namely for example with 300 passengers ren 150 cabins, of which 2/3 (100 cabins) as outside cabins, 1/3 (50 cabins) are designed as interior cabins. Of the outside cabins should be about 10 as large luxury suites. The upper deck has an area of around 11,000 square meters, the lower 10,000 square meters, so that on average around 60 per passenger cabin sqm are available.

Die Besatzung sollte etwa 70 Personen umfassen (12 Schiffsführung und Technik, 23 Kabinenservice, 25 allgemeiner Service (Köche, Kellner etc.), 10 Unterhaltungs service (Animateure, Spielsalon-Personal)).The crew should include around 70 people (12 ship command and technology, 23 cabin service, 25 general service (cooks, waiters etc.), 10 entertainment service (entertainers, game room staff)).

2. Driving without ballast and gas loss

Ballastabwurf und Gasablassen war bis her beim Betrieb eines Luftschiffs unverzichtbar. Zum einen wurde bisher der Start so bewirkt, daß nach Lösen der Verankerung des Luftschiffs zunächst Ballast abgeworfen wurde (zumeist Wasser), um ein ausreichend schnelles Steigen auf eine Höhe von 50 bis 100 m zu erreichen, wo dann die Vortriebsmotoren ange worfen wurden, um danach das Luftschiff mit einem Anstiegswinkel von etwa 100 durch dynamischen Auftrieb auf die Reisehöhe zu bringen. Durch Abnahme des Luftdrucks mit steigender Höhe dehnt sich das Traggas in den Gaszellen aus und erhöht somit den Auftrieb, bis er in der gewünschten Reisehöhe dem Ge wicht des Luftschiffs das Gleichgewicht hält und dieses dann in der horizontalen Normallage mit dem geringsten Widerstand weiterfahren kann. (Bei 10° An stellwinkel erhöht sich der aerodynamische Widerstand bei Ellipsoiden um etwa ein Drittel).Ballast dropping and gas release was up indispensable when operating an airship. For one thing, the Start so causes ballast after loosening the anchor of the airship was thrown off (mostly water) in order to climb sufficiently quickly to reach a height of 50 to 100 m, where the propulsion motors are attached were then thrown around the airship with a rise angle of about Bring 100 to travel height through dynamic buoyancy. By decrease As the air pressure rises, the lifting gas in the gas cells expands and thus increases the buoyancy until the Ge weight of the airship maintains its balance and this in the horizontal Normal position can continue with the least resistance. (At 10 ° on pitch angle, the aerodynamic resistance of ellipsoids increases by approximately one third).

Entsprechend hat dann das Luftschiff einen zum Abstieg zu großen Auftrieb und kann i. a. nur durch dynamischen Abtrieb durch negativen Anstellwinkel nicht genügend schnell sinken, so daß nur Gasablassen übrigbleibt.Accordingly, the airship has too much lift to descend and can i. a. only through dynamic downforce due to negative angle of attack sink sufficiently quickly that only gas release remains.

Des weiteren ergab sich bis kurz vor dem Ende der Großluftschiffe (etwa 1940) eine Schwierigkeit durch den Treibstoffverbrauch, indem nämlich in den Motoren der Luftschiffe der Treibstoff zu gasförmigen Verbrennungsprodukten verbrannt wurde, die in die Atmosphäre entwichen, so daß ein dem Gewicht der verbrauch ten Treibstoffe entsprechender Auftrieb entstand, der zunächst nur durch Ablas sen von Traggas kompensiert werden konnte. Zur Verdeutlichung dieser Fakten sei erwähnt, daß LZ 129 auf einer 100-stündigen Fahrt nach Brasilien 60 t Dieselöl verbrauchte. Da einerseits eine einwöchige Kreuzfahrt mit 16 Stunden täglicher Fahrzeit (8 Stunden für Exkursionen) einer Gesamtfahrzeit von 112 h entspricht, andererseits die Motorleistung von EL 1 etwa 80% höher, aber dafür der spezifi sche Dieselölverbrauch der Motoren (g pro kWh) heute erheblich geringer ist, kann man erwarten, daß auch bei EL 1 noch ein Verbrauch von etwa 80 t pro Kreuzfahrt entstehen dürfte. Das entspräche bei einfacher Kompensation durch Gasablassen einem Verlust von etwa 70.000 cbm Helium, was bei einem Preis von etwa z.Zt. DM 42 pro cbm einem finanziellen Verlust von etwa 3 Millionen DM entspricht, was untragbar ist. (Damals wurde allerdings der viel billigere Was serstoff benutzt).Furthermore, there was until shortly before the end of the large airships (about 1940) a problem due to fuel consumption, namely in the engines the airships burned the fuel into gaseous combustion products that has escaped into the atmosphere so that a weight of consumption The corresponding fuel gave rise to buoyancy, which at first only came from exhaust inert gas could be compensated. To clarify these facts it should be mentioned that LZ 129 on a 100-hour trip to Brazil 60 tons of diesel oil used up. On the one hand, a one-week cruise with 16 hours a day Travel time (8 hours for excursions) corresponds to a total travel time of 112 h, on the other hand, the engine power of EL 1 is about 80% higher, but the specific the diesel fuel consumption of the engines (g per kWh) is significantly lower today, can be expected that even with EL 1 a consumption of about 80 t per Cruise is likely to arise. This would correspond to simple compensation Gas release a loss of about 70,000 cbm of helium, which comes at a price of about currently DM 42 per cbm a financial loss of approximately DM 3 million corresponds to what is intolerable. (At that time, however, the much cheaper What used).

Bei LZ 130, dem Schwesterschiff von LZ 129, konnte schließlich nach langen Vor arbeiten dieses Problem durch eine an sich schon alte Idee so gelöst werden, daß die Auspuffgase der Motoren durch eine Kühlanlage geleitet wurden, in der das Verbrennungswasser kondensierte und in die Ballastwassertanks geleitet wurde, wo es den Gewichtsverlust durch den Treibstoffverbrauch recht genau kompen sierte. Jedoch ergab sich ein Mehrgewicht durch die Kühlanlage von 4 t und ein Treibstoff-Mehrverbrauch von 2 t pro 100 Stunden Fahrt, so daß also 6 t weniger Nutzlast mitgeführt werden konnten. Trotzdem war diese Neuerung ein großer Fortschritt und hätte sich besonders dann vorteilhaft ausgewirkt, wenn es noch zu einer Helium-Füllung deutscher Zeppeline gekommen wäre, was allerdings durch das Ausfuhrverbot des amerikanischen Helium-Monopols unmöglich war.At LZ 130, the sister ship of LZ 129, was finally able to This problem can be solved by an idea that is already old in itself so that the exhaust gases from the engines were passed through a cooling system in which the Combustion water condensed and fed into the ballast water tanks, where it compensates for weight loss through fuel consumption sated. However, the cooling system resulted in an additional weight of 4 t and a Additional fuel consumption of 2 t per 100 hours of travel, which is 6 t less Payload could be carried. Nevertheless, this innovation was a big one Progress and would have been particularly beneficial if it was still too a helium filling of German zeppelins would have come, which is true was impossible due to the export ban on the American helium monopoly.

Eine andere prinzipielle Möglichkeit zur Vermeidung von Heliumverlusten wird in der deutschen Offenlegungsschrift 28 14 309 kurz als Abstiegshilfe für ein phantastisch großes torusförmiges Luftschiff erwähnt, nämlich die Verflüssigung von Traggas durch eine im Luftschiff mitgeführte Gasverflüssigungsanlage, ohne ein Ausführungsbeispiel oder auch nur irgendwelche weiteren Erläuterungen zu geben. Im folgenden soll gezeigt werden, wie diese Möglichkeit tatsächlich in ei ner vorteilhaften Ausführung für Kreuzfahrt-Luftschiffe durchführbar ist.Another principal way to avoid helium loss is in the German Offenlegungsschrift 28 14 309 briefly as a descent aid for a Fantastically large toroidal airship mentioned, namely the liquefaction of carrier gas through a gas liquefaction system carried in the airship, without an embodiment or just any further explanations give. In the following it will be shown how this possibility actually works in egg ner advantageous embodiment for cruise airships is feasible.

Helium, das nach Gesetzesvorschrift allein noch als Traggas für bemannte Luft schiffe in Frage kommt, ist das am schwierigsten zu verflüssigende Gas. Praktisch kommt dafür, wenn es um große Gasmengen geht, nur ein Verfahren, nämlich die Kompression mit nachfolgender Abkühlung (unter Zuhilfenahme von flüssigem Stickstoff) und Dekompression unter externer Arbeitsleistung in Frage. Nach die sem Verfahren hat als führende Firma auf diesem Gebiet die Fa. Linde-Kryotech nik (Winterthur) in USA Anlagen mit einer Leistung von 2.400 l flüssigen Heli ums pro Stunde verwirklicht, wobei eine Antriebsleistung von 1850 kW benötigt wird. Die Erzeugung eines Liters flüssigen Heliums verbraucht insgesamt etwa 1 kWh, wobei der Verbrauch von flüssigem Stickstoff in diesem Prozeß bereits berücksichtigt ist. Mit diesen Angaben kann man ausrechnen, daß zum Ausgleich von 80 t Gewichtsverlust durch den Treibstoffverbrauch rund 62.000 cbm Heli umgas verflüssigt werden müßte. Das bedeutet, daß durch den Leistungsve brauch der Anlage aber ein Mehrverbrauch an Treibstoff von rund 12,5 t entsteht, der seinerseits durch weitere Verflüssigung von Helium kompensiert werden müßte, während die Verbrennungswasser-Rückgewinnungsanlage nur einen Treibstoff-Mehrverbrauch von 2,5 t hätte, der sich außerdem selbst kompensiert. Es steht deshalb fest, daß die Verwendung einer großen Helium-Verflüssi gungsanlage nur zum Zwecke der Gewichtsverlust-Kompensation des Treibstoff verbrauchs nicht sinnvoll ist und auch die neuen Luftschiffe eine Verbrennungs wasser-Rückgewinnungsanlage erhalten müssen.Helium, which, by law, is only used as a carrier gas for manned air ships is the most difficult gas to liquefy. Practically When it comes to large quantities of gas, there is only one method, namely Compression with subsequent cooling (with the help of liquid Nitrogen) and decompression under external work. According to the Linde-Kryotech is the leading company in this field nik (Winterthur) in the USA Plants with a capacity of 2,400 l liquid helicopter um realized per hour, whereby a drive power of 1850 kW is required becomes. The production of one liter of liquid helium consumes approximately in total 1 kWh, with the consumption of liquid nitrogen in this process already is taken into account. With this information you can calculate that to compensate of 80 t weight loss due to fuel consumption around 62,000 cbm helicopter degassing would have to be liquefied. This means that through the use of the system, however, there is an additional consumption of fuel of around 12.5 t, which in turn can be compensated for by further liquefaction of helium would have to while the combustion water recovery plant only one Fuel consumption of 2.5 t, which also compensates for itself. It is therefore clear that the use of a large helium liquefier system only for the purpose of weight loss compensation of the fuel consumption is not sensible and also the new airships a combustion water recovery system.

Dagegen wird eine kleinere Helium-Verflüssigungsanlage von etwa 200 l/h bis etwa 500 l/h sehr wertvoll beim Fahren sein, wenn bei leichten Fall- oder Auf winden, Überwindung von Gebirgshöhen oder beim Durchfahren von Gegenden mit starken Schwankungen der atmosphärischen Temperatur kein Ballast abge worfen oder Gas abgelassen werden muß, aber ebenso auch als Lande- oder Starthilfe.In contrast, a smaller helium liquefaction plant from about 200 l / h to about 500 l / h can be very valuable when driving, when falling or opening slightly winds, overcoming mountain heights or when driving through areas with strong fluctuations in the atmospheric temperature, no ballast throwing or releasing gas, but also as landing or Jump start.

Selbst die kleinere Anlage von 200 l/h kann während der letzten fünf Stunden vor einer Landung z. B. einen Vorrat von 1 cbm flüssigen Heliums erzeugen, der wäh rend der Landung nützlich ist und zum Start bei seiner Verdampfung fast 1 t Auftrieb ergibt. Dazu muß mit Pumpen das flüssige Helium durch einen mit flüssigem Stickstoff "vorgeheizten" Verdampfungsraum geleitet werden, und an schließend durch einen nach Art eines Kühlers gebauten Wärmespeicher fließen, in dem z. B. auf 95° aufgeheiztes Wasser beim Durchströmen des kalten Heliums bis auf 200 abgekühlt wird. Dabei sind die erforderlichen 55 kWh einem Wärme speicherinhalt von nur einem halben cbm Wasser zu entnehmen, der in 5,5 h mit einem elektrischem Heizer von 10 kW wieder voll aufgeladen werden kann. Da 1 t rein statischen Auftriebs beim Start eine zusätzliche Steiggeschwindigkeit von 3,8 m/s ergibt (Tabelle 1), die in 1 min einen Höhengewinn von über 200 m Höhe ermöglicht, ist somit ein Senkrechtstart möglich.Even the smaller system of 200 l / h can be used during the last five hours a landing e.g. B. generate a supply of 1 cbm of liquid helium, which would useful during the landing and almost 1 t to start with when it evaporates Buoyancy results. To do this, the liquid helium must be pumped through with one liquid nitrogen "preheated" evaporation chamber, and to then flow through a heat accumulator built like a cooler, in the z. B. heated to 95 ° water when flowing through the cold helium cooled to 200. The required 55 kWh are one heat memory content of only half a cubic meter of water can be removed in 5.5 hours with an electric heater of 10 kW can be fully charged again. Since 1st t purely static buoyancy when starting an additional climb speed of 3.8 m / s results (Table 1), which in 1 min gains in height of over 200 m enabled, a vertical start is possible.

Ähnlich bewirkt ein entsprechend großer Abtrieb bei der Landung eine hohe senkrechte Sinkgeschwindigkeit, die kurz vor der Landung durch die vier vertikal wirkenden Aktuatoren und kontinuierliches schnelles Verdampfen von flüssigem Helium bis auf null abgebremst werden kann.Similarly, a correspondingly large downforce on landing causes a high one vertical rate of descent, just before landing by the four vertical acting actuators and continuous rapid evaporation of liquid Helium can be decelerated to zero.

Selbstverständlich ist eine solche Helium-Verflüssigungsanlage auch während der Fahrt wegen ihres geringen Leistungsbedarfs von etwa 200 kW (500 kW bei der erwähnten größeren Anlage) durch Ankopplung an ein Vortriebsmotorenpaar zu betreiben.Such a helium liquefaction plant is of course also during the Drive because of its low power requirement of about 200 kW (500 kW at the mentioned larger system) by coupling to a pair of jacking motors operate.

Eine vorausschauende Schiffsführung wird die topographischen und meteorolo gischen Gegebenheiten der nächsten 2 bis 3 Stunden zur Planung des Betriebs der Helium-Verflüssigungsanlage nutzen, um jederzeit den erforderlichen zusätzli chen Auftrieb oder Abtrieb zur Verfügung zu haben, da naturgemäß umso eher vorausgeplant werden muß, je kleiner die Anlage dimensioniert ist. Deshalb ist für kurzfristiger zu fällende Entscheidungen eine größere Anlage von etwa 500 l/h günstiger. Außerdem ist auf jeden Fall ein Vorratsgefäß von mindestens 10 cbm flüssigen Heliums vorzusehen, das bei normaler Fahrt zur Hälfte gefüllt sein sollte, um eine ausreichende Auf- oder Abtriebsreserve bereitzustellen.A forward-looking ship's command becomes the topographical and meteorolo conditions of the next 2 to 3 hours to plan the operation of the Use helium liquefaction plant to provide the necessary additional Chen buoyancy or downforce available, because of course the more so must be planned in advance, the smaller the system is dimensioned. Therefore a larger facility of around 500 for decisions to be made at short notice l / h cheaper. In addition, there is definitely a storage vessel of at least 10 cbm of liquid helium to be filled half full during normal driving should, in order to provide a sufficient buoyancy or downforce reserve.

Es soll nicht verhehlt werden, daß für das plötzliche Auftreten von erheblichen vertikalen Turbulenzen es immer noch nötig sein wird, einen Notballast für Schnellabwurf bereitzuhalten (bei LZ 129 waren dies 4 t Wasser) und auch not falls bereit zu sein eine (möglichst kleine) Gasmenge durch eng begrenztes Abbla sen zu opfern, falls nicht schnell genug eine ausreichende Menge Helium verflüs sigt werden kann, was umso eher nötig sein wird, je kleiner die Helium-Verflüssi gungsanlage ist. Ist jedoch das Turbulenzgebiet durchfahren, kann der evtl. zu starke Höhenverlust wieder durch Verdampfen von Helium kompensiert werden.It should not be overlooked that the sudden onset of significant vertical turmoil there will still be a need for an emergency ballast Have quick release ready (for LZ 129 this was 4 t water) and also emergency if ready to be a (as small as possible) amount of gas by narrowly limited Abbla sacrificed if a sufficient amount of helium does not escape quickly enough The smaller the helium liquefier, the smaller the helium liquor can be system. However, if the turbulence area is passed through, it may be closed strong loss of altitude can be compensated again by evaporating helium.

3. Landing and anchoring the airship

Ein in der Luftschiffahrt von Anbe ginn bis heute nur sehr unbefriedigend gelöstes Problem ist die Verankerung von Luftschiffen während und nach der Landung. Ein gängiges Verfahren ist das Zu werfen von Manntauen aus dem Luftschiff an eine notwendigerweise vielköpfige Hilfsmannschaft, die es daraufhin an den beabsichtigten Ankerplatz zieht und es dort an fest in den Boden eingelassenen Pfosten vertaut. Anschließend wird das Luftschiff zum Schutz vor der Witterung (insbesondere vor Sturmböen) entweder mit einer Fahreinrichtung oder durch die Haltemannschaft vom ursprünglichen Ankerplatz in eine entsprechend große Halle überführt.One in the airship from Anbe The problem that has only been solved very unsatisfactorily to date is the anchoring of Airships during and after landing. A common procedure is to throwing ropes from the airship at a necessarily many-headed man Rescue team, which then pulls it to the intended anchorage and it stowed there on posts firmly embedded in the ground. Then that will Airship for protection from the weather (especially storm gusts) either with a driving device or by the stop team from the original Anchorage transferred to a correspondingly large hall.

Eine andere gängige Methode ist die sogenannte "Verankerung am hohen Mast", bei der eine Einrastvorrichtung in der Bugspitze des Luftschiffs in ein entspre chendes Gegenstück an der Spitze eines z. B. 50 m hohen Mastes eingefädelt und eingerastet wird, wobei die Mastspitze frei drehbar ist, so daß sich das Luftschiff wie eine Wetterfahne im Wind frei um die Mastspitze drehen kann. Passagiere, Besatzung und Fracht gelangen über eine Laufbrücke vom Luftschiff in die Mast spitze, um dann mit einem Fahrstuhl im Mast auf den Erdboden zu gelangen. Diese beiden wichtigsten Verfahren mit mehreren Varianten sind ausführlich dargestellt in dem Buch von Peter Kleinheins (Hrsg): "Die großen Zeppeline", 2. Aufl., Düsseldorf, VDI-Verlag, 1996.Another common method is the so-called "anchoring to the high mast", where a locking device in the nose of the airship corresponds to a mating counterpart at the top of a z. B. 50 m high mast and is engaged, the mast tip is freely rotatable, so that the airship like a weather vane can freely rotate around the top of the mast in the wind. Passengers, The crew and the cargo reach the mast from the airship via a gangway to reach the ground with an elevator in the mast. These two main multi-variant processes are detailed illustrated in the book by Peter Kleinheins (ed.): "The Great Zeppelins", 2. Ed., Düsseldorf, VDI-Verlag, 1996.

Es ist klar, daß diese Verfahren sehr kostenträchtig sind, einmal was die Investi tionen für die Einrichtungen am Landeplatz wie Hallen und Masten, andererseits was Personal- und Zeitaufwand anbetrifft. Wo aber diese Einrichtungen fehlen, ist ein Landen nur unter größten Schwierigkeiten und unter Inkaufnahme hoher Risiken möglich. Dies ist einer der wesentlichsten Punkte, weshalb bisher die Luftschiffahrt, insbesondere die mit großen Starrluftschiffen, die als einzige Luft schiffklasse überhaupt für Personen- und Frachtverkehr in größerem Umfang in Frage kommt, im wesentlichen so unwirtschaftlich war, daß sie in den letzten 50 Jahren keine Rolle mehr gespielt hat. Es ist weiterhin sofort einsichtig, daß sich die geschilderten Lande-Verfahren und -Einrichtungen nicht für Luftschiffe mit großen Passagierzahlen (z. B. EL 1 mit 300 Passagieren und 70 Personal) skalieren lassen und vor allem, daß diese Verfahren keinesfalls mehr den heutigen Sicher heitsvorschriften für den Personentransport nachkommen können. Das gilt auch für das Lande- und Verankerungsverfahren, das in den oben angeführten US-Pa tentschriften geschildert wird und sich wegen der fast ausschließlich verwandten Permanentmagnete nur für kleine Pralluftschiffe eignet, selbst da nur sehr be dingt, wie sich aus der Erfindungsbeschreibung leicht entnehmen läßt. Ein Elek tromagnet wird dort nur für die Verankerung am hohen Mast vorgeschlagen, wo bei der besagte Magnet an der Gummi-Außenhaut des Prall-Luftschiffs festge macht werden soll, also nur ein sehr kleines Gewicht und damit geringe magneti sche Kraft haben kann.It is clear that these procedures are very costly, once the investi on the landing site facilities such as halls and masts, on the other hand in terms of personnel and time expenditure. But where these facilities are missing, is a landing only with the greatest difficulties and with high acceptance Risks possible. This is one of the most important points, which is why the Airship, especially those with large rigid airships, the only air ship class at all for passenger and freight traffic on a larger scale in Question is essentially so uneconomical that it has over the past 50 Years no longer played a role. It is still immediately apparent that the described landing procedures and facilities not for airships with scale large numbers of passengers (e.g. EL 1 with 300 passengers and 70 staff) and above all, that these procedures are no longer safe today safety regulations for passenger transport. This is also true for the landing and anchoring procedure described in the U.S. Pa is described and because of the almost exclusively related Permanent magnets are only suitable for small impact airships, even because they are only very useful things, as can be easily seen from the description of the invention. An elec tromagnet is only suggested for anchoring to the high mast where at the said magnet on the rubber outer skin of the impact airship should be made, so only a very small weight and thus low magneti force.

Hier wird im folgenden ein neues Verfahren für das Landen und Verankern von großen Passagier-Luftschiffen angegeben und die nötigen Einrichtungen dazu in verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen beschrieben, bei denen die oben geschilderten Schwierigkeiten völlig vermieden werden und einen Passa giertransport im großen Maßstab überhaupt erst ermöglichen.Here is a new procedure for landing and anchoring large passenger airships and the necessary facilities Various exemplary embodiments are described, in which the Difficulties described above are completely avoided and a passport Enabling yaw transport on a large scale in the first place.

Der erfinderische Gedanke ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Luftschiff auf einer ausreichend großen und dicken auf dem Erdboden aufliegen den oder mit ihm verbundenen Eisenplatte landet und durch zwei oder mehr mit dem Luftschiff fest verbundenen Elektromagnete vermittels Einschalten des Stroms für die Magnete kraftschlüssig mit dem Grund verbunden wird. In den weiter unten folgenden beispielhaften technischen Ausführungen der für dieses Verfahren notwendigen Einrichtungen wird in quantitativen Abschätzungen ge zeigt werden, daß sich das Verfahren tatsächlich und auch wirtschaftlich vorteil haft durchführen läßt. Die wesentlichste Voraussetzung hierfür ist, daß die Ab reißkräfte der Magnete so hoch sind, daß auch die stärksten zu erwartenden Windböen auf die wegen der großen Fläche besonders empfindlichen Breitseite kein Abreißen der Magnete von der Grundplatte bewirken können. Überdies muß auch die Lastverminderung z. B. durch das Aussteigen von Passagieren (bei 300 Passagieren von je 80 kg mit 20 kg Gepäck sind das 30 t Gewichtsverminde rung = Auftrieb) durch die Haltekräfte der Magnete kompensiert werden.The inventive idea is essentially characterized in that the Airship resting on a sufficiently large and thick on the ground the or connected iron plate lands and by two or more with the airship firmly connected electromagnets by switching on Electricity for the magnets is non-positively connected to the ground. In the The following technical examples of the following for this The facilities necessary for the procedure are provided in quantitative assessments be shown that the method is actually and also economically advantageous can be carried out. The most important requirement for this is that the Ab tensile forces of the magnets are so high that even the strongest can be expected Wind gusts on the broad side, which is particularly sensitive due to the large area cannot cause the magnets to tear off the base plate. Moreover must also reduce the load z. B. by getting out of passengers (at 300 passengers of 80 kg each with 20 kg luggage are the 30 t weight loss tion = buoyancy) can be compensated by the holding forces of the magnets.

Das Landeverfahren ist dann so durchzuführen, daß das Luftschiff sich senkrecht über der Landeplattform schwebend unter der Wirkung der Aktuatoren dem Bo den bis auf etwa 1 m nähert, wo dann durch die Erhöhung des Stroms durch die Magnete eine beschleunigte Annäherung an die Bodenplatte erfolgt, aber eine Reihe von Stoßdämpfern mit progressiver Charakteristik, die um die Magnete herum angeordnet sind, ein weiches Aufsetzen garantieren, um die Struktur des Luftschiffs keinen übermäßigen Belastungen auszusetzen und den Passagieren und Mannschaften keine Unpäßlichkeiten zuzumuten. Diese Stoßdämpfer werden zur Landung ausgefahren und sind während der Fahrt eingezogen.The landing procedure must then be carried out so that the airship is vertical hovering over the landing platform under the action of the actuators the Bo which approaches to about 1 m, where then by increasing the current through the Magnets do an accelerated approach to the bottom plate, but one Series of shock absorbers with progressive characteristics that surround the magnets are arranged around, guarantee a soft touch to the structure of the Airships are not subject to excessive loads and to passengers and teams to expect no ailments. These will be shock absorbers extended for landing and retracted while driving.

Die erfinderische Vorrichtung besteht aus den Magneten im Luftschiff und der Verankerungsplatte. Um eine ebene Fläche zu haben, auf der das Luftschiff bei der Landung aufsitzen kann, weicht die Oberfläche des EL 1 im untersten Bereich seiner Oberfläche etwas von der vollkommenen Ellipsoidform ab, indem parallel zur Mittelebene eine ebene elliptische Fläche mit einer großen Halbachse von et wa 12 m entsteht. Am vorderen und hinteren Ende dieser Fläche werden die bei den Magnete so eingebaut, daß deren magnetisch aktive Oberfläche genau bündig mit der eben beschriebenen Landefläche des EL 1 abschließt, so daß keinerlei zu sätzlicher Luftwiderstand entsteht. Bei diesen Magneten handelt es sich um Topfmagnete, die kommerziell als sogenannte Lasthebemagnete gefertigt sind. Die dazu weiterhin gemachten Angaben sind dem Katalog der Firma Wagner KG Magnetbau, 87751 Heimertingen, entnommen. So können z. B. zwei Magnete ein gebaut werden, die bei 1,35 m Durchmesser und 28 cm Höhe bei 1650 kg Eigen gewicht selbst bei einem Luftspalt von 4,5 mm zwischen aktiver Magnetebene und Verankerungsplatte eine Abreißkraft von 300 kN (entsprechend etwa 30 t Gewicht) aufweisen. Die dafür aufgenommene Erregerleistung beträgt bei Spei sung mit 220 V = gerade 8,8 kW. Bei dem oben erwähnten Aussteigen von 300 Pas sagieren entsteht ein Auftrieb von etwa 300 kN, während eine Seitenwindbö von 100 km/h Geschwindigkeit gerade 192 kN Seitendruck ergibt (Tabelle 1). Damit sind diese beiden Magnete vollkommen ausreichend zur magnetischen Veranke rung des EL 1 an der Verankerungsplatte.The inventive device consists of the magnets in the airship and the Anchoring plate. To have a flat surface on which the airship is at the surface of the EL 1 gives way in the lowest area its surface slightly deviates from the perfect ellipsoid shape by being parallel a flat elliptical surface with a large semi-axis of et wa 12 m arises. At the front and rear end of this surface are the installed the magnet so that its magnetically active surface is exactly flush ends with the landing area of the EL 1 just described, so that none at all additional air resistance arises. These magnets are Pot magnets that are manufactured commercially as so-called lifting magnets. The further details given are in the catalog of the company Wagner KG Magnetbau, 87751 Heimertingen, taken. So z. B. two magnets be built, the 1.35 m diameter and 28 cm height at 1650 kg Eigen weight even with an air gap of 4.5 mm between the active magnetic plane and anchoring plate a breaking force of 300 kN (corresponding to about 30 t Weight). The excitation power consumed for this is at Spei solution with 220 V = just 8.8 kW. With the above-mentioned exit of 300 Pas say there is a lift of about 300 kN, while a cross wind of 100 km / h speed just 192 kN side pressure results (Table 1). In order to these two magnets are completely sufficient for magnetic anchoring tion of the EL 1 on the anchoring plate.

Die Benutzung von mindestens zwei Magneten dieser Dimensionierung hat meh rere Vorteile. Wenn die elektrische Kontroll- und Speisevorrichtung für jeden Ma gneten getrennt aufgebaut ist, kann beim Ausfall oder Teilausfall eines Magneten doch mit hoher Wahrscheinlichkeit noch der normale Betrieb bis zur Beendigung einer allfälligen Reparatur der Einrichtung gesichert werden. Nach dem allge meinen Redundanzprinzip zur Erhöhung der Betriebssicherheit technischer Ein richtungen wäre diese Funktion noch besser durch die Verwendung von drei kleineren Magneten mit gleicher Leistungssumme zu erreichen, wie gleich noch ausgeführt wird.The use of at least two magnets of this dimension has meh more advantages. If the electrical control and feed device for each Ma gneten is built separately, can in the event of failure or partial failure of a magnet but with high probability the normal operation until the end a possible repair of the facility can be secured. After the general my redundancy principle to increase the operational reliability of technical inputs this function would be even better by using three to achieve smaller magnets with the same total power as the same is performed.

Diese Anordnung mit mindestens zwei Magneten im Abstand von etwa 20 m er möglicht auch das Aus- und Einsteigen von Passagieren mit Herzschrittmachern und solchen, die magnetisch empfindliche Geräte wie Notebooks oder Kassetten recorder mit sich führen, ohne Gefahr von Personen- oder Sachschäden, wenn die Aussteigöffnung in der Mitte zwischen den Magneten außerhalb von deren Streu feldbereich angeordnet wird.This arrangement with at least two magnets at a distance of about 20 m he also allows passengers to get on and off with pacemakers and those that use magnetically sensitive devices such as notebooks or cassettes carry the recorder with you without risk of personal injury or property damage if the Exit opening in the middle between the magnets outside their litter field area is arranged.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung benutzt drei kleinere Magnete mit dem bereits oben erwähnten Sicherheitszuwachs gegenüber zwei Magneten. Ein weite rer Vorteil besteht in der Verringerung des, wenn auch geringen Risikos durch das bei einer heftigen Seitenbö entstehende Kippmoment, da dieses ja auf der ganzen Seitenfläche entsteht, weil bei sinnvoller Anordnung der Magnete dieses Moment voll aufgenommen werden kann. Eine solche Anordnung ist zweckmä ßigerweise so ausgeführt, daß ein Magnet am hinteren Ende der Landefläche des Luftschiffs (wie bei der Zwei-Magneten-Anordnung) positioniert wird, während die beiden anderen Magnete jeweils im gleichen Abstand rechts und links von der Mittellinie am Rande der Landefläche und ungefähr 3 m hinter deren vorderem Ende positioniert werden. Für diese Anordnung wären aus dem Katalog der oben erwähnten Firma die mit einem Durchmesser von 1,000 m und einer Abreißkraft von 192 kN bei 3 mm Luftspalt und 700 kg Eigengewicht vorzusehen. Dadurch ergibt sich ein weiterer Vorteil dadurch, daß die Dicke der Verankerungsplatte wesentlich geringer sein kann. Als optimale Dicke ist etwa ein Zwölftel des Durchmessers der Magnete anzusehen, so daß auf diese Weise ¼ des Eisenge wichts der Verankerungsplatte im Vergleich zur Anordnung mit zwei Magneten eingespart würde. Es ist klar, daß man diese Argumentation auf eine größere Zahl von Magneten ausdehnen kann. Die Optimierungsaufgabe kann nur im kon kreten Einzelfall bei vorliegendem Pflichtenheft nach dem hier angegebenen Vor gehen gelöst werden. So kann außerdem die Verwendung von mehreren kleine ren Magneten die statische Aufgabe der ausreichenden Befestigung der Magnete im Gerippe des Luftschiffs erheblich erleichtern. Diese Aufgaben können in viel fältiger Art durchgeführt werden, ohne das hier abgesteckte Gebiet der Erfindung zu verlassen.A particularly advantageous embodiment uses three smaller magnets with the Security increase compared to two magnets already mentioned above. A wide one The advantage is the reduction of the risk, albeit low, by the tipping moment that arises in the event of a violent side gust, since this is on the whole side surface arises because if the magnets are arranged appropriately this Moment can be fully recorded. Such an arrangement is appropriate Usually carried out so that a magnet at the rear end of the landing area of the Airships (as with the two-magnet arrangement) are positioned while the other two magnets are equally spaced to the right and left of the Center line on the edge of the landing area and about 3 m behind the front Be positioned at the end. For this arrangement, the catalog would be the one above mentioned company with a diameter of 1,000 m and a tear-off force of 192 kN with 3 mm air gap and 700 kg dead weight. Thereby Another advantage results from the fact that the thickness of the anchoring plate can be much lower. The optimal thickness is about a twelfth of the View diameter of the magnets, so that in this way ¼ of the iron weight of the anchor plate compared to the arrangement with two magnets would be saved. It is clear that this reasoning can be extended to a larger one Number of magnets can expand. The optimization task can only be done in the con Crete individual case with the present specification according to the above specified going to be solved. It can also use several small ones Ren magnets the static task of adequately fastening the magnets lighten considerably in the skeleton of the airship. These tasks can be done in a lot be carried out in a complex manner without the field of the invention defined here to leave.

Als Verankerungsplatte genügt eine aus Teilen vor Ort zusammengesetzte und zweckmäßigerweise einbetonierte kreisförmige ebene Platte aus kohlenstoffar mem Stahl (z. B. St 34 oder St 37) mit der oben angegebenen Dicke in Abhängig keit vom Magnetdurchmesser und mit einem Durchmesser von ungefähr 30 m. Dieser Durchmesser garantiert bei einem äußersten Abstand der Magnete von dem Mittelpunkt der Landefläche des Luftschiffs eine ausreichende Rangierfrei heit von ungefähr 5 m nach allen Richtungen, was eine ohne weiteres zu errei chende Präzision der Landung nach dem oben angegebenen Verfahren bedeutet. Die Oberfläche wird zweckmäßigerweise mit beispielsweise Tagesleuchtfarbe gestrichen, um die Ortung und Landung visuell zu unterstützen, obwohl das wohl im Normalfall wegen des Einsatzes von Radarsensoren nicht nötig sein dürfte.As an anchoring plate, a piece of parts assembled on site and is sufficient Conveniently concreted circular flat plate made of carbon Steel (e.g. St 34 or St 37) with the above thickness depending speed of the magnet diameter and with a diameter of approximately 30 m. This diameter guarantees with an extreme distance of the magnets from Adequate maneuvering at the center of the airship's landing area 5 m in all directions, which is easy to reach Appropriate landing precision according to the above procedure. The surface is expediently coated with, for example, fluorescent paint deleted to visually support locating and landing, though that probably not normally necessary due to the use of radar sensors should.

Statt die Verankerungsplatte auf festen Boden zu legen, ist es selbstverständlich auch möglich, sie verankerten und miteinander verbundenen Pontons aufzulegen. Die so entstehende Plattform kann längs eines Hafenkais verankert werden und z. B. das leichte Umsteigen von Passagieren zwischen Kreuzfahrt-Luftschiff und Kreuzfahrtschiff zu gestatten.Instead of placing the anchor plate on firm ground, it goes without saying it is also possible to put on anchored and interconnected pontoons. The resulting platform can be anchored along a quay and e.g. B. the easy transfer of passengers between cruise airship and Allow cruise ship.

Die Vorteile des Verfahrens unter Ausnutzung der besonderen Eigenschaften der beschriebenen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind offensichtlich. Vor allem entfallen alle aufwendigen Installationen am Landeplatz bis auf eine einfache Verankerungsplatte, sowie jegliches Bodenpersonal, so daß auch völlig abgelegene Punkte auf dem größten Teil der Erdoberfläche zur Landung benutzt werden können. Dadurch wird die Wirtschaftlichkeit eines Luftschiffbetriebs ganz außerordentlich erhöht, zum anderen wird die Sicherheit der Verankerung durch die kraftschlüssige Verbindung zwischen Luftschiff und Verankerungsplat te gegenüber den bisherigen, oben geschilderten Verfahren erheblich erhöht, da die für jedes Luftschiff leicht angebbare Haltekraft gegen Auftriebsänderungen und Winddruck mit einem ausreichenden Sicherheitsfaktor elektromagnetisch eingehalten werden können. The advantages of the process taking advantage of the special properties of the described apparatus for performing the method are obvious. Above all, all complex installations at the landing site are omitted except for one simple anchor plate, as well as any ground staff, so that completely remote points on most of the earth's surface are used for landing can be. This makes the economy of an airship operation extremely increased, secondly, the security of the anchorage due to the non-positive connection between the airship and the anchorage plate te considerably increased compared to the previous methods described above, because the holding force that can easily be specified for any airship against changes in lift and electromagnetic wind pressure with a sufficient safety factor can be met.

Vergleich LZ 129 mit EL 1Comparison of LZ 129 with EL 1

Claims

1. cruise airship, characterized in that

it has the shape of an ellipsoid with three mutually perpendicular axes of different lengths,
- has no control and rudder surfaces,
is dynamically regulated and controlled by actuators,
- contains a helium liquefaction plant,
- And has an electromagnetic anchor device.

2. Cruise airship according to claim 1, characterized in that the length relationships of the longitudinal axis L, transverse axis Q and vertical axis H themselves should preferably behave according to L: Q: H = 3: 2: 1 with a preferred value of L = 150 m if the airship for a passenger of about 300 people was designed.

3. Cruise airship according to claim 1 and 2, characterized in that

- It has 6 actuators, which preferably consist of electrically operated, reversible and speed-controllable blowers with about 30 to 50 kW of electrical power and are arranged near the ends of the longitudinal and transverse axes, four of these actuators, each in a vertical Direction from top to bottom continuous tube, however, two near the ends of the longitudinal axis in the airship in the horizontal direction continuous tubes are introduced.

4. Cruise airship according to claim 1 to 3, characterized in that

- The upper half of the airship is completely filled by gas cells, which are permanently filled with helium of such pressure that the impact height of the airship is identical to the normal cruising altitude, but the safety pressure relief valves are set so that they only reach when they are reached a height of 1000 m, for example, but whose air pressure must still be significantly below the bursting pressure of the gas cells,
- Furthermore, in the lower half of the airship, insofar as it is not occupied by the passenger decks, machines, supplies and the like, contains further gas cells filled with helium, which are connected to a helium liquefaction system with the associated storage vessel for liquid helium and after Can be filled to a greater or lesser extent with gaseous helium.

5. Cruise airship according to claim 1 to 4, characterized in that

- The volume of the airship in the fourth sixth of its height from above is filled by two superimposed passenger decks, the upper deck with a larger ceiling height of, for example, 4.5 m for general facilities (dining rooms with kitchens, general lounges , Game salons, bars) and at the fore the rooms for the ship's guidance, on the other hand the lower deck with a lower room height of 2.8 m, for example, is used for the cabins and suites of the passengers with associated corridors, stairs and elevators, whereby cabins for the crew of the cruise airship are arranged as close as possible to the associated workplace.

6. cruise airship according to claim 1 to 5, characterized in that

- With the exception of the passenger decks, it has an outer skin made of metal, preferably thin duralumin or a comparable alloy, while the passenger decks are separated from the outside world by thicker, large-area panoramic glazing made from extremely resistant organic glass, such as Lexan.

7. cruise airship according to claim 6, characterized in that

- The outer skin of the airship is included as a load-bearing element in the statics by using thicker sheets made of more powerful material such as titanium or titanium-aluminum alloys.

8. Cruise airship according to claim 1 to 7, characterized in that

- It is designed for a maximum speed of about 110 km / h and a travel speed of 100 km / h by using preferably 4 propulsion engines with thrust propellers and a total output of 4800 kW.

9. Application of a helium liquefaction system for operating a cruise airship according to claim 1 to 8, characterized in that

- A helium liquefaction system with a liquefaction capacity of about 200 to 500 l / h is used, which has a storage tank of at least 10 cbm of liquid helium, which should always be half full during normal driving and also for rapid evaporation of the helium a heat storage in the form of a hot water-filled cooler of at least half a cubic meter of hot water content is connected, so that if needed for more buoyancy liquid helium evaporates quickly via the heat accumulator and can be filled in the connected gas cells, while if necessary for more downforce through the Helium liquefaction plant further liquefies helium, whereby the power requirement of the plant of about 200 to 500 kW, depending on the size of the plant, can also be covered by coupling to one or more of the propulsion motors.

10. The method for landing and anchoring cruise airships according to claim 1 to 9, characterized in that

- The airship lands on a sufficiently large and thick iron plate lying on or connected to the ground and is connected to the ground by two or more electromagnets connected to the airship by switching on the current through the magnets, these magnets being so dimensioned must have that the sum of their tear-off forces (defined according to VDE 0580) is higher than the sum of the load reduction due to the disembarkation of all passengers plus the highest possible wind pressures due to gusts of wind.

11. The device for performing the method according to claim 10, characterized in that

- It consists of the at least two magnets in the airship and from the anchoring plate on the ground and both parts are dimensioned so that they interact optimally.

12. Magnets according to claim 11, characterized in that

- They are designed as pot electromagnets (so-called lifting magnets), de ren magnetically active lower surface is flush with the lower surface of the airship, this lower surface for training as a landing surface of the airship arises from the fact that the surface of the airship in the lowest area of the deviates completely from the ellipsoidal surface that parallel to the center plane of the airship a flat elliptical surface with a large semi-axis of about 12 m is created, at the front and rear ends of which a magnet is firmly installed in the airship,
- Furthermore, these magnets each have a tear-off force of approximately 300 kN.

13. The apparatus of claim 11 and 12, characterized in that

- As a particularly advantageous arrangement of three smaller magnets each of about 200 kN tear-off force is designed so that one magnet is positioned at the rear end of the above-mentioned landing surface of the airship (as in the two-magnet arrangement), while the other two Magnets should be positioned at the same distance to the right and left of the center line on the edge of the landing area and approximately 3 m from the front end.

14. Arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized in that

- The boarding and boarding device of the cruise airship for passengers and crew is arranged approximately in the middle between the electromagnets so that passengers with pacemakers and those who carry magnetically sensitive devices such as notebooks or cassette recorders with them, without any risk to people - or damage to property can occur outside the stray field of the magnets.

15. Anchoring plate according to one or more of the preceding claims, characterized in that

- The anchoring plate is a flat plate made of low-carbon steel, for example St 34 or St 37, composed of parts on site, the thickness of which should correspond to at least one twelfth of the diameter of the magnets used and has a minimum diameter, so that gnete for each of the Ma used in the case of a perfect landing there is still a distance of approximately 5 m from the edge of the anchoring plate as maneuvering freedom when landing, for example for the above statements a diameter of 30 m,
- These with a sufficient total weight simply placed on the floor of the landing site or otherwise z. B. is firmly anchored in the ground by concreting.

16. Anchoring plate according to claim 15, characterized in that

- The anchoring plate is placed on a platform consisting of anchored and interconnected floating pontoons and, if necessary, is firmly connected to it.