Wie baut man ein Luftschiff? Was ist ein Luftschiff? Werden sie in der heutigen Welt benötigt? Steuerverfahren für Luftschiffe und Vorrichtung zur Realisierung - umkehrbares Luftschiff Entwicklung eines Funktionsdiagramms.

Heimat / Unternehmensführung

LUFTSCHIFF „D-1500“

MONTIERT AUS SEPARATEN ERWEITERTEN STRUKTURMODULEN

Öffentliches Konstruktionsbüro für Luftfahrt

Kiew-2008

Der Hauptzweck eines aerostatischen Flugzeugs (ALA) - eines Luftschiffs - ist der Transport von kommerzieller Fracht mit einem Gewicht von bis zu 1,5 Tonnen.

Ein Merkmal des Luftschiffs ist die Fähigkeit, Fracht sowohl auf der äußeren Schlinge als auch im Inneren des Luftschiff-Gondelkörpers zu transportieren. Darüber hinaus kann es die Funktionen der Patrouille, Überwachung und Wartung von Gas- und Ölpipelines, Stromleitungen usw. in schwer zugänglichen Bereichen übernehmen.

Bei der Ausarbeitung dieses Designs wurden die Wünsche berücksichtigt Handelsstrukturenüber die Schaffung einer kleinen mobilen Informations- und Koordinierungsstelle, mit deren Hilfe kaufmännische Fragen direkt mit dem Hersteller gelöst werden könnten. Zum Beispiel in den schwer zugänglichen Bergregionen der Karpaten, um die Versorgung der flachen Gebiete mit landwirtschaftlichen Produkten auszuhandeln. Ähnliche Aufgaben wurden von Geschäftsleuten aus China, Russland (Tundra, Kaukasusgebirge usw.)

Diese Arbeiten wurden in der Phase der technischen Vorschläge durchgeführt. Erfordert angemessenes Design und Übergang zu weiteren Designphasen, d. h. Entwurf und Arbeitsdesign.

TECHNISCHE EIGENSCHAFTEN

Gesamtansicht von ALA

Zweck:

Transport Passagiere und Fracht

Luftschiff-Layout

Das Luftschiff "D-1500" ist ein typischer Vertreter von halbweichen Luftschiffen, die nach dem klassischen zigarrenförmigen Schema hergestellt wurden. Das Luftschiff hat eine Länge von 64 m, einen Manteldurchmesser von 14 m und ein Volumen von 7.000 m3.

Der Luftschiffrumpf hat eine stromlinienförmige Form, die aus einer weichen, gasdichten Sektionsschale gebildet ist, die aus zusammengesetzten Längsplatten zusammengesetzt ist, die meridionale Konturen der Schalenform bilden, die an den Enden durch starre kegelförmige Nasen- und Heckkuppeln geschlossen sind.

In die Nutria der Schale werden Abschnitte von Gasräumen eingelegt und fixiert, die äquidistant zu den Außenkonturen der Schale gestaltet sind.

Der untere Teil der Schale ist so konstruiert, dass entlang des Rumpfes an der entsprechenden Stelle ein spezieller Oberleitungsgurt in den Boden eingebaut ist, an dem die Kielfarm befestigt ist - das Hauptträgermodul mit einer Gondel - Frachtraum.

Seine meisten Charakteristische Eigenschaften sind: ein modularer Aufbau aller Hauptkomponenten und -baugruppen sowie zwei Bug- und zwei Heckmodule von Dieselkraftwerken mit auslenkbaren Steuerebenen hinter dem Propeller, um die Änderung des Schubvektors zu steuern.

Energieschema der Struktur.

Gerade, im Querschnitt dreieckig, verläuft das Kielfachwerk im Inneren der Schale durch die theoretische Kontur im unteren Teil der Schale und ist daran mittels eines Übergangskettengurts entlang des Umfangs befestigt. Das Kielfachwerk des Luftschiffs ist eine starre Fachwerkträgerstruktur und weist 25 tragende Querelemente auf - Rahmen einer starren Fachwerkstruktur.

Die Querschnittsabmessungen des Kiel-Traversen-Rahmens (2,2 m x 1,9 m im Mittelteil) ermöglichen es, darin bequem die Einheiten der entsprechenden Systeme, Behälter mit Ballast und Treibstoff sowie die für den Treibstoff notwendigen Rohrleitungen unterzubringen und Ballastsystem, elektrische Kommunikation und Ausrüstung des Luftschiffs, Kraftwerks- und Luftschiffsteuerungssysteme. Übergänge zu Kraftwerken, Bürogebäuden etc. wurden organisiert.

Der Abstand zwischen den Rahmen beträgt 1,0 m.

Die Querschnittsabmessungen des Hauptspants und der Stringerträger betragen 80 mm x 100 mm im mittleren Teil des Kielträgers. Die Querschnittsform ist dreieckig, da sie technologisch am weitesten fortgeschritten ist. Die Wände der Träger werden durch Stanzen aus einem dünnen Stahlblech mit einer Dicke von 0,5-1,0 mm hergestellt und durch Punktschweißen verbunden.

An den Enden der Balken sind Befestigungselemente und Scharniere angeschweißt.

Entlang der Diagonalen der Käfige, die durch die Spanten und Stringerträger gebildet werden, sowie entlang der Diagonalen der Käfige der Rahmenträger werden Kabelstreben und Streben verlegt, die der Kiel-Fachwerk-Struktur Biege- und Torsionssteifigkeit verleihen.

Im unteren Teil des Kielfachwerks, in den Knoten der Spanten, sind die Vorrichtungen zum Aufhängen der Luftschiffgondel montiert. Es beherbergt die Mannschaftskabine und den Passagier-Frachtraum des Luftschiffs. Je nach Zweck des Luftschiffs und den Anforderungen des Kunden sind verschiedene Layoutlösungen der Gondel möglich, die mit den bereitgestellten Knoten modifiziert und auf einem Kielträger montiert werden können, was die Herstellung von Luftschiffen verschiedener Modifikationen ermöglicht.

Die Luftschiffgondel hat einen Aufbau ähnlich dem Kielfachwerk und ist mit ummantelt draußen Glasfaserplatten mit einer Dicke von 1,0 - 1,5 mm mit Leimnietverbindungen. Die Innenhaut besteht je nach Einsatzzweck des Luftschiffes aus dekorativen und schützenden Materialien mit entsprechender Wärme- und Schalldämmung.

Strukturschema von ALA

Power Point


Die Platzierung von Kraftwerken entlang des Rumpfes des Luftschiffs erfolgt paarweise, d.h. zwei Motoren vor dem Kielfachwerk, zwei - in seinem Heckteil.

Die vorderen Motoren der Kraftwerke drehen die Propeller, die mit speziellen ablenkbaren Lenkebenen in einem Winkel von bis zu 35 ° ausgestattet sind, mit denen Sie den Luftstrom vom Propeller in die vertikale Ebene des Luftschiffs ablenken können, was es ermöglicht Sie können die Neigung der Flugbahn ändern.

Die Hecktriebwerke sind mit den gleichen auslenkbaren Steuerebenen ausgestattet, die es ermöglichen, den Luftstrom vom Propeller in die horizontale Ebene des Luftschiffs abzulenken, was es ermöglicht, das Luftschiff entlang des Kurses zu steuern. Dies kann den Schubvektor der Triebwerke ändern und das Luftschiff bei Fluggeschwindigkeiten nahe null und im Schwebemodus steuern, was die Manöver des Luftschiffs während des Festmachens erleichtert.

Das Kraftwerk des Luftschiffs wurde auf Basis eines handelsüblichen 100-PS-Dieselmotors erstellt. Die Motoren sind längs im Luftschiff in speziellen Fächern des Kielträgers eingebaut und treiben die außen liegenden Schrauben in den Ringdüsen an.

Die Motoren werden mit Kraftstoff aus speziellen Versorgungstanks versorgt, die sich in unmittelbarer Nähe des Maschinenraums befinden, und Kraftstoff wird den Versorgungstanks durch spezielle Rohrleitungen und Pumpen des Hauptkraftstoffsystems des Luftschiffs zugeführt.

Mannschaftskabine.

Das Luftschiff "D-1500" hat ein Volumen von 7000 m3, eine Flugdauer von bis zu 8 Stunden, die an Bord vorhandenen Systeme und Ausrüstungen rechtfertigen den Einsatz der Besatzung in folgender Zusammensetzung: Luftschiffkommandant; Copilot (stellvertretender Luftschiffkommandant); Flugingenieur (Flugingenieur) des Luftschiffs.

Die Kabine für zwei Besatzungsmitglieder befindet sich vor der Luftschiffgondel und ist mit der notwendigen Flug- und Navigationsausrüstung sowie Luftschiffsteuerung ausgestattet. Arbeitsplatz Der Flugingenieur ist im Kielhof des Luftschiffs organisiert und mit elektromechanischen Geräten zur Überwachung des Betriebs der Triebwerke und Systeme des Luftschiffs sowie den entsprechenden Steuerungen ausgestattet.

Strukturschema der Kielfarm - Cockpit

Die 14 m lange Gondel besteht aus einem Metallrahmen und einer Kunststoffummantelung. Boden, Decke und Rahmen sind mit leichten und hochfesten Platten aus Polymermaterial ummantelt. Die Gondel ist mit 8 Übergangstriebwerken am Kielträger befestigt.

Gondelfenster und eine transparente Kunststoff-Windschutzscheibe sorgen für gute Rundumsicht.

Passagier-Cargo-Kabine.

Im Volumen der Passagier-Frachtkabine, in ihrem vorderen Teil, unmittelbar hinter dem Cockpit, befindet sich ein Badezimmer, das mit einem Trockenschrank ausgestattet ist.

An den Seiten befinden sich 2 Reihen Passagiersitze für 10 Personen und darüber Falttaschen-Container für Gepäck und Handgepäck.

Da die Kabine nicht unter Druck steht, werden Heizung und Belüftung durch die für die gesamte Kabine im Flug gemeinsamen Zu- und Abluftvorrichtungen durchgeführt. Das individuelle Einblasen erfolgt durch elektrische Ventilatoren am Boden.

Beim Abbau der Sitze wird ein Laderaum organisiert. Es ist für den Transport von Gütern bestimmt, die während des Fluges eine positive Temperatur (im Vergleich zu einem von außen aufgehängten Container) aufrechterhalten müssen, für den Transport von sperrigen Gütern sowie Gütern mit einem Gesamtgewicht nahe der maximalen Tragfähigkeit von des Luftschiffs, unter Bedingungen, bei denen ein schnelles Be- und Entladen nicht erforderlich ist und ein langfristiges festes Vertäuen des Luftschiffs möglich ist. Der Zustand der im Frachtraum beförderten Waren kann im Flug überwacht werden.

Strukturschema des Laderaums der Gondel ALA

Für den Laderaum ist ein Laderaum mit den Maßen 7,7m x 1,5m x 1,9m vorgesehen.

Strukturell besteht der Frachtraum aus einem Fach im Heckbereich der Gondel. Solche Abmessungen ermöglichen den Transport von auf Paletten verpackten Gütern und einer breiten Palette von Einzelladungen mit Abmessungen.

Um die Be- und Entladevorgänge zu gewährleisten, ist der Laderaum mit einer Ladeluke mit einer Eingangstürleiter ausgestattet. Die Ladelukenöffnung von 1,3 m wird als Abstand zwischen den Seitenpfosten des Rahmens auf Bodenhöhe im hinteren Bereich der Gondel angenommen.

Gashülle.

Das Luftschiff verwendet als Trägergas das Edelgas Helium und als Manövriergas mit Helium phlegmatisierten Wasserstoff (ein sicheres Helium-Wasserstoff-Gemisch). Sie sind über die gesamte Länge des Luftschiffrumpfes in Gaskammern angeordnet.

Als heliumundurchlässiges Material für die Gasräume der Luftschiffhülle wird ein mehrschichtiges Folien-Gewebe-Material verwendet, und für die äußere Oberfläche der Hülle wird ein Polyester-Gewebe außen zum Wetterschutz mit Polyurethan mit Speziallack beschichtet und Lackschicht.

Gasbehälter mit Traggas befinden sich in 3 Kompartimenten, die durch entsprechende, nebeneinander stehende Flaschen gebildet werden. Sie sind geschlossene hermetische Strukturen, die die Konfiguration der Innenvolumina der Luftschiffhülle wiederholen.

Das Konstruktionsmerkmal der Gasflaschen des Luftschiffs besteht darin, dass sie am Deckenteil der Hülle befestigt sind und wenn sie mit Gas gefüllt sind, die Lasten aus der auftretenden legierten Kraft auf die Kraftaußenhülle des Luftschiffs übertragen werden

Die mittlere Gasflasche hat im Inneren zwei spezielle Gewebegurte zur Befestigung der Kabel der Kielhof-Innenaufhängung an der Luftschiffhülle.

Von den oberen Knoten der Kiel-Fachwerk-Rahmen führen Kabel durch spezielle Dichtungsvorrichtungen zu den inneren Kettengurten, die an den oberen Teil der Schale genäht sind. Dies ermöglicht es, wenn möglich, die Lasten vom Kielträger zum Gasreservoir in den mittleren und Endteilen der Schale auszugleichen.

Jede Gasflasche ist mit einem Gasventil ausgestattet, das sich automatisch öffnet und das Trägergas aus der Hülle ablässt, wenn der Druck den zulässigen Wert überschreitet. Ventile und weiche, mit Versteifungsringen versehene Auslasswellen von Gasflaschen werden in Passbereichen montiert, die durch die Enden von Gasflaschen gebildet werden

Das automatische Öffnen des Ventils erfolgt beim Anheben des Luftschiffs oder bei Überhitzung, wenn der Innendruck 40-50 mm überschreitet. Wasser. Kunst.

Die Bug- und Heckgasflaschen haben zusätzliche Hohlräume zur Aufnahme von Rangiergas. Die Ventile dieser Hohlräume haben einen Zwangsantrieb von der Steuerkabine und werden in die Abluftschächte der Luftschiffhülle geführt.

Die Hohlräume zwischen der Hülle und den Gaszylindern werden als Luftballonets verwendet und mit Luft unter Druck gesetzt, die durch Rohrleitungen von Lufteinlässen strömt, die sich in der Nähe der Propeller der Kraftwerke des Luftschiffs befinden

Strukturdiagramm der ALA-Gashülle

Das Luftschiff-Füllsystem mit Trägergas besteht aus Armaturen mit großem Durchmesser (100-150 mm) - zum Aufnehmen von Heliumgas aus einem Gastank, kleinem Durchmesser - zum Aufnehmen von Heliumgas aus einer Hochdruckflasche sowie ähnlichen Armaturen zum Aufnehmen Wasserstoff aus speziellen Gasbehältern und Flaschen .

Von den Helium-Füllarmaturen gibt es eine Hülse entlang der Kielfarm des Luftschiffs, in der einzelne Abzweigungen zu jeder Gasflasche durch ein Absperrventil installiert sind. Jedes Absperrventil hat eine spezielle Signaleinrichtung, die mit einem Manometer verbunden ist, das die Gasfüllmenge jedes Behälters bestimmt.

Zusammenfassende Informationen über den Gasdruck in jedem Tank werden auch auf dem Cockpit-Panel des Piloten angezeigt.

Schwanzgefieder.

Luftschiff-Gefieder? - bildlich, besteht aus 3 festen, in einem Winkel von 120 ° angeordneten Stabilisatoren, von denen der obere vertikal entlang der Symmetrieachse der Schale installiert ist, was einen größeren Abstand bietet (der Abstand zwischen den unteren Flächen der Stabilisatoren und der Boden).

Die Form und Fläche aller drei Stabilisatoren und Ruder ist gleich und entspricht dem minimalen Scharniermoment. Der Gefiederrahmen besteht aus dünnwandigen Stahlbiegeprofilen. Die Stabilisatoren sind als freistehende räumliche Traversen mit stromlinienförmiger Form konzipiert.

An den Stabilisatoren, an schwenkbaren Vordächern, sind aerodynamische Seiten- und Höhenruder angebracht.

Elektro-, Funktechnik sowie Flug- und Navigationsgeräte

Das Luftschiff ist hauptsächlich mit Elektro-, Funktechnik- und Flug- und Navigationsausrüstung ausgestattet, die in Flugzeugen weit verbreitet ist.

Als Stromquelle für die Verbraucher dienen Flugzeug-Wechselstromgeneratoren mit einer Spannung von 115 V, 400 Hz (2 Generatoren auf jeder Seite), die von den Triebwerken der Luftschiff-Triebwerke angetrieben werden.

Sekundäre Stromversorgungsquellen mit einer Gleichspannung von 27 V sind zwei statische Umrichter.

Batterien werden als Notstromquellen für Gleichstrom mit einer Spannung von 27 V verwendet, die Verbraucher der ersten Kategorie mit Strom versorgen, die für den erfolgreichen Abschluss des Fluges im Falle eines Ausfalls der Hauptstromquellen erforderlich sind.

Darüber hinaus befinden sich an Bord des Luftschiffs Netzteile mit einer Spannung von 6 V, 400 Hz für Lichtsteuerpulte und Lichtleiter sowie eine Spannung von 220 V, 50 Hz für die Stromversorgung von Haushaltsgeräten.

Die Flug- und Navigationsausrüstung des Luftschiffs ist zu einem Komplex zusammengefasst.

Der Komplex wird von zwei Computern gesteuert, die sich gegenseitig reservieren. Die Rechner werden von den Anzeigetafeln gesteuert, die an den Arbeitsplätzen der Piloten installiert sind.

Diese Anzeigetafeln werden zur Steuerung des Kursträgheitssystems, der Nahbereichsnavigation und der Funkkommunikationssysteme verwendet.

Die wichtigsten Fluginformationen werden auf einer multifunktionalen Farbanzeige (8 x 6 Zoll) angezeigt, die auf dem Armaturenbrett des Piloten installiert ist. Die gleiche Anzeige wird als Wettersteuertafel verwendet. Radarstation mit der Reflexion von Hindernissen entlang der Flugroute.

Das Steuerkurs-Trägheitsnavigationssystem interagiert zusammen mit dem Satellitensystem und Computern mit dem automatischen Steuersystem und sorgt für ein genaues Fahren des Luftschiffs entlang spezifizierter Routen.

Das Luftschiff ist außerdem mit Funknavigationsgeräten mit kurzer Reichweite, Funkkommunikation, Gegensprechanlagen, digitalen Aufzeichnungsgeräten für Flug- und Sprachinformationen, einem Freund-Feind-Transponder, Navigationslichtern ausgestattet, die im Falle eines Ausfalls eine autonome Navigation und Ankunft an einem bestimmten Ort ermöglichen von automatischen Systemen.

Die Kontrolle über den Betrieb der Motoren, elektrischen und mechanischen Systeme des Luftschiffs erfolgt über elektromechanische Geräte, die im Cockpit und im technischen Fach des Flugingenieurs installiert sind.

Bei schlechter Sicht auf den Landeplatz schaltet das Luftschiff ein ferngesteuertes Landelicht ein, und um die Interaktion der Besatzung mit dem Bodenpersonal zu koordinieren, ist das Luftschiff mit einem laut sprechenden Bodenwarnsystem ausgestattet.

Flugsteuerungssystem.

Das Luftschiff D-1500 ist mit einem elektrischen Fernsteuersystem mit hydraulischen Verstärkern ausgestattet.

Das Luftschiffsteuersystem D-1500 enthält:

Steuerkanäle für Antriebskraftwerke mit Dieselmotoren;

Steuerkanäle für die Größe und Richtung des Propellerschubvektors jedes der vier auf dem Luftschiff installierten Antriebsmotoren;

Kanäle zur Steuerung der Auslassventile spezieller Abschnitte von Gasflaschen und aller Ballastobjekte, die dazu bestimmt sind, die Schwimmkraft und die Anstellwinkel (Trimmung) des Luftschiffs zu ändern;

Steuerkanäle für aerodynamische Seiten- und Höhenruder;

Auf dem Luftschiff D-1500 sind installiert:

vier Antriebskraftwerke mit Dieselmotoren mit kontrollierter Leistung (Umdrehungen) und Steigung (Schub) des Propellers;

aerodynamische Ruder - ein Ruder auf einem vertikalen Kiel und zwei Abschnitte des Höhenruders auf der linken und rechten Konsole? -förmiges Gefieder;

gasdynamische Ruder, die gesteuerte Steuerflächen sind und sich befinden: Ruder - hinter den Propellern der hinteren Marschkraftwerke, Aufzüge - hinter den Propellern der Bugmarschkraftwerke.

zwei gesteuerte Auslassventile an Gasflaschen (vorne und hinten - zur gleichzeitigen oder getrennten Steuerung der Legierungsleistung);

gesteuerte Ablassventile an den Ballasttanks (vorne und hinten – zur gleichzeitigen oder getrennten Steuerung der Schwimmkraft).

Einige Steuerkanäle sehen eine Duplizierung (Redundanz) von Energieversorgungsquellen, elektrischen, hydraulischen und mechanischen Leitungen und Stellgliedern vor.

Ballastsystem.

Das Ballastsystem soll das Luftschiff in einer vertikalen Ebene in Abwesenheit oder unzureichender Effizienz von aerodynamischen Rudern oder parallel zu ihnen steuern.

Als Ballast auf einem Luftschiff wird am häufigsten Wasser verwendet, da es sich um die billigste und bequemste Transportsubstanz handelt. Sein Hauptnachteil besteht darin, dass bei negativen Temperaturen Salz oder Frostschutzmittel hinzugefügt werden muss, um den Gefrierpunkt zu senken.

Generell sollte das Luftschiff 0,6 Tonnen Ballast an Bord haben. Der gesamte Ballast ist in 2 Volumen unterteilt: 0,2 Tonnen Landung und 0,4 Tonnen Verbrauchsmaterial.

Die Tanks sind mit High-Flow-Ablassventilen ausgestattet.

In der Hauptleitung des Ballastsystems installierte Transferpumpen ermöglichen es, bei Bedarf den Schwerpunkt des Ballasts zu verschieben und so den Nickwinkel des Luftschiffs zu steuern. Mit Hilfe derselben Pumpen wird Wasser aus Bodenquellen in Tanks gegossen.

Die Tanks sind mit elektrischen Füllstandssensoren ausgestattet. Alle Kräne sind elektromagnetisch mit Fernbedienung. Damit hat das Bedienpult jederzeit Informationen über das Gewicht und den Schwerpunkt des Ballasts.

Kraftstoffsystem.

Der Hauptzweck des Kraftstoffsystems besteht darin, die Kraftwerke des Luftschiffs mit Kraftstoff zu versorgen.

Das Gesamtgewicht des Dieselkraftstoffs auf dem Luftschiff beträgt 750 kg.

Dieser Brennstoff wird platziert:

in 4 Tanks mit einem Fassungsvermögen von jeweils 100 Litern, die sich in der Nähe der Mitte des Gasspeichervolumens befinden;

in 2 Tanks mit je 100 Litern in der Nähe von Nase und Heck des Luftschiffs;

in 4 Versorgungstanks mit einem Fassungsvermögen von 50 Litern in der Nähe jedes der 4 Motoren.

Tanks mit einem Fassungsvermögen von 100 Litern sind aus der Mitte des Volumens entfernt, um die Möglichkeit zu bieten, die Zentrierung des Luftschiffs zu ändern, indem Kraftstoff zwischen den Tanks gepumpt wird.

Die Servicetanks jedes Motorenpaars sind zur Erhöhung der Zuverlässigkeit in einer Schleife angeordnet.

Das Kraftstoffsystem kommuniziert mit einem Teil der Ballastsystemtanks, die bei Bedarf auch mit Kraftstoff gefüllt werden können, um die Flugreichweite zu erhöhen.

Jeder Kraftstofftank hat einen Ablass, eine Füllstandsanzeige mit 10 %-Anzeige und eine Anzeige für den minimalen Kraftstoffstand.

Alle Kräne und Elektropumpen werden elektrisch gesteuert. Das Bedienfeld des Kraftstoffsystems bietet jederzeit Informationen über den verbleibenden Kraftstoff und bietet die Möglichkeit: zu tanken, zwischen Tanks umzufüllen, zu entleeren, zu und von Vorratstanks umzufüllen.

Platzierung von Anlege- und Festmacherausrüstung an Bord der AL

Zusammensetzung der Festmacherausrüstung

Die Ausrüstung zum Anlegen und Festmachen umfasst Ausrüstung, die an Bord des Luftschiffs installiert ist, und Ausrüstung zum Anlegen und Festmachen am Boden.

Die an Bord des Luftschiffs installierte Ausrüstung zum Anlegen und Festmachen umfasst:

Die Hauptfestmacherleine, die an der Nase des Luftschiffs befestigt ist;

Heckfestmacherkabel, hergestellt aus dem Heck des Luftschiffs;

Darüber hinaus ist das Luftschiff ausgestattet mit: im vorderen Teil - einem vorderen Schleppseil, im hinteren Teil - einem hinteren Schleppseil. Die vorderen und hinteren Schleppkabel sind Elemente von unabhängigen elektrischen Winden, mit denen Sie die Länge der Kabel anpassen können. Beide Kabel können mit den Festmacherkabeln des Luftschiffs zusammenwirken.

Ausrüstung zum Festmachen am Boden umfasst:

Festmacherkreis - eine Plattform mit einem Durchmesser von 800 - 1000 m, frei von Fremdkörpern mit einer Höhe von mehr als 2 m;

ein ohne Bäume und Gebäude geplantes Gelände mit einem Durchmesser von 400 - 500 m, in dessen Mitte sich ein Pylon in Form einer Pyramide befindet, in dessen oberem Teil sich ein um eine vertikale Achse rotierender Knoten befindet;

ein Ballastwagen mit einer Last auf selbstausrichtenden Rädern, montiert auf einer asphaltierten kreisförmigen Lenkbahn;

ein Satz Ballastgewichte mit einem Gesamtgewicht von nicht mehr als 1,5 tf, verpackt in Säcken von 10 - 15 kg und angeordnet auf 4 Wagen mit selbstlenkenden Rädern;

Ausgleichsmittel - Wasser, Sand, Schrot usw.

Ausrüstung zum Festmachen am Boden

Das Luftschiff (vom französischen diriger - „zu verwalten“) ist selbstfahrend.Wir werden später in diesem Artikel über seine Geschichte erzählen und wie man dieses Flugzeug selbst baut.

Strukturelemente

Es gibt drei Haupttypen von Luftschiffen: weich, halbstarr und starr. Alle bestehen aus vier Hauptteilen:

  • eine zigarrenförmige Hülle oder ein Ballon, der mit einem Gas gefüllt ist, dessen Dichte geringer ist als die von Luft;
  • Kabine oder Gondel, die unter der Hülle aufgehängt ist und zum Transport der Besatzung und der Passagiere dient;
  • Motoren, die die Propeller antreiben;
  • horizontale und vertikale Ruder, um das Luftschiff zu führen.

Was ist ein weiches Luftschiff? Dies ist ein Ballon, an dem eine Kabine mit Seilen befestigt ist. Wenn das Gas freigesetzt wird, verliert die Schale ihre Form.

Das halbstarre Luftschiff (im Artikel abgebildet) hängt ebenfalls vom Innendruck ab, um seine Form beizubehalten, aber es hat immer noch einen strukturellen Metallkiel, der in Längsrichtung entlang der Basis des Ballons verläuft und die Kabine trägt.

Starre Luftschiffe bestehen aus einem leichten Rahmen aus einer Aluminiumlegierung, der mit Stoff überzogen ist. Sie sind nicht versiegelt. Innerhalb dieser Struktur befinden sich mehrere Ballons, die jeweils separat mit Gas gefüllt werden können. Flugzeuge dieses Typs behalten ihre Form, unabhängig vom Füllungsgrad der Zylinder.

Welche Gase werden verwendet?

Typischerweise werden Wasserstoff und Helium zum Anheben von Luftschiffen verwendet. Wasserstoff ist das leichteste bekannte Gas und hat damit die höchste Tragfähigkeit. Es ist jedoch leicht entzündlich, was viele tödliche Unfälle verursacht hat. Helium ist nicht so leicht, aber viel sicherer, weil es nicht brennt.

Geschichte der Schöpfung

Das erste erfolgreiche Luftschiff wurde 1852 in Frankreich von Henri Giffard gebaut. Er schuf eine 160-Kilogramm-Dampfmaschine, die eine Leistung von 3 Litern entwickeln konnte. s., was ausreichte, um einen großen Propeller mit einer Geschwindigkeit von 110 Umdrehungen pro Minute anzutreiben. Um das Gewicht des Kraftwerks zu heben, füllte er einen 44-Meter-Ballon mit Wasserstoff und flog ausgehend vom Pariser Hippodrom mit einer Geschwindigkeit von 10 km / h über eine Strecke von etwa 30 km.

1872 installierte und benutzte der deutsche Ingenieur Paul Hahenlein erstmals einen Verbrennungsmotor auf einem Luftschiff, der mit Gas aus einer Flasche betrieben wurde.

1883 flogen die Franzosen Albert und Gaston Tissandier als erste erfolgreich einen Ballon, der von einem Elektromotor angetrieben wurde.

Das erste starre Luftschiff mit einem Rumpf aus Aluminiumblech wurde 1897 in Deutschland gebaut.

Alberto Santos-Dumont, ein gebürtiger Brasilianer, der in Paris lebte, stellte eine Reihe von Rekorden in einer Serie von 14 nicht starren Luftschiffen auf, die von 1898 bis 1905 von ihm gebaut wurden und von Verbrennungsmotoren angetrieben wurden.

Graf von Zeppelin

Der erfolgreichste Betreiber motorisierter Starrballons war der Deutsche Ferdinand Graf von Zeppelin, der 1900 seinen ersten LZ-1 baute? Das Luftschiff Zeppelin ist ein technisch ausgeklügeltes Schiff von 128 m Länge und 11,6 m Durchmesser, das aus einem Aluminiumrahmen bestehend aus 24 Längsträgern bestand, die durch 16 Querringe verbunden waren, und von zwei Motoren angetrieben wurde, Leistung 16 l. mit.

Das Flugzeug konnte Geschwindigkeiten von bis zu 32 km / h erreichen. Der Graf verfeinerte das Design während des Ersten Weltkriegs weiter, als viele seiner Luftschiffe (Zeppeline genannt) zur Bombardierung von Paris und London eingesetzt wurden. Flugzeuge dieses Typs wurden auch von den Alliierten während des Zweiten Weltkriegs hauptsächlich für U-Boot-Abwehrpatrouillen eingesetzt.

In den 20er und 30er Jahren des letzten Jahrhunderts wurde in Europa und den Vereinigten Staaten der Bau von Luftschiffen fortgesetzt. Im Juli 1919 unternahm eine britische R-34 zwei Transatlantikflüge.

Eroberung des Nordpols

1926 wurde das halbstarre italienische Luftschiff (Foto im Artikel) "Norway" erfolgreich von Roald Amundsen, Lincoln Ellsworth und General Umberto Nobile zur Erkundung des Nordpols eingesetzt. Die nächste Expedition, bereits auf einer anderen, wurde von Umberto Nobile geleitet.

Insgesamt plante er 5 Flüge, aber das 1924 gebaute Luftschiff stürzte 1928 ab. Die Operation zur Rückkehr der Polarforscher dauerte mehr als 49 Tage, in denen 9 Retter starben, darunter Amundsen.

Wie hieß das Luftschiff von 1924? Die vierte Serie N, die gemäß dem Projekt und in der Fabrik von Umberto Nobile in Rom gebaut wurde, erhielt den Namen "Italien".

Blütezeit

1928 baute der deutsche Ballonfahrer Hugo Eckener das Luftschiff Graf Zeppelin. Vor der Stilllegung, neun Jahre später, unternahm er 590 Flüge, darunter 144 Transozeanüberquerungen. 1936 eröffnete Deutschland den regulären transatlantischen Personenverkehr auf der Hindenburg.

Trotz dieser Fortschritte wurde die Produktion der Luftschiffe der Welt Ende der 1930er Jahre aufgrund ihrer hohen Kosten, niedrigen Geschwindigkeit und Anfälligkeit für stürmisches Wetter praktisch eingestellt. Hinzu kamen eine Reihe von Katastrophen, deren bekannteste die Explosion der mit Wasserstoff gefüllten Hindenburg im Jahr 1937 war, verbunden mit Fortschritten im Flugzeugbau in den 30er und 40er Jahren. machte dieses Transportmittel kommerziell obsolet.

Technologiefortschritt

Die Gasflaschen vieler früher Luftschiffe wurden aus sogenannter „Goldgräberhaut“ hergestellt: Kuhdärme wurden abgeschlagen und dann gedehnt. Die Schaffung eines Flugzeugs erforderte zweihundertfünfzigtausend Kühe.

Während des Ersten Weltkriegs stellten Deutschland und seine Verbündeten die Produktion von Würsten ein, damit genügend Material für die Herstellung von Luftschiffen zur Verfügung stand, mit denen England bombardiert wurde. Fortschritte in der Textiltechnologie, einschließlich der Erfindung des vulkanisierten Gummis im Jahr 1839 durch den amerikanischen Kaufmann Charles Goodyear, lösten eine Explosion von Innovationen im Luftschiffbau aus. In den frühen 1930er Jahren baute die US-Marine zwei „fliegende Flugzeugträger“, die Akron und die Macon, deren Rümpfe sich öffneten, um eine Flotte von F9C Sparrowhawk-Kampfflugzeugen zu produzieren. Die Schiffe stürzten ab, nachdem sie in einen Sturm geraten waren, ohne Zeit zu haben, ihre Kampffähigkeit zu beweisen.

Der Weltrekord für die Dauer des Fluges wurde 1937 vom Ballon "USSR-B6 Osoaviakhim" aufgestellt. Das Flugzeug verbrachte 130 Stunden und 27 Minuten in der Luft. Die Städte, die das Luftschiff während des Fluges besuchte, waren Nischni Nowgorod, Belosersk, Rostow, Kursk, Woronesch, Penza, Dolgoprudny und Nowgorod.

Ballons zum Sonnenuntergang

Dann verschwanden die Luftschiffe. So explodierte am 6. Mai 1937 die Hindenburg über Lakehurst in New Jersey – 36 Passagiere und Besatzungsmitglieder starben in einem Feuerball. Die Tragödie wurde gefilmt und die Welt sah, wie das deutsche Luftschiff explodierte.

Was Wasserstoff ist und wie gefährlich er ist, wurde allen klar, und die Vorstellung, dass sich Menschen mit diesem Gas bequem unter einem Behälter bewegen können, wurde augenblicklich inakzeptabel. Moderne Flugzeuge dieses Typs verwenden nur Helium, das nicht brennbar ist. Immer beliebter und wirtschaftlicher wurden Flugzeuge wie die Hochgeschwindigkeits-"Flugboote" von Pan American Airways.

Moderne Ingenieure, die an der Konstruktion von Flugzeugen dieses Typs beteiligt sind, beklagen die Tatsache, dass bis 1999, als eine Sammlung von Artikeln über den Bau eines Luftschiffs namens Airship Technology veröffentlicht wurde, das einzige verfügbare Lehrbuch Aircraft Design von Charles Burgess war, das 1927 veröffentlicht wurde

Moderne Entwicklungen

Letztendlich gaben die Luftschiffkonstrukteure die Idee des Passagiertransports auf und konzentrierten sich auf den Frachttransport, der heute nicht effektiv durch den Schienen-, Straßen- und Seeverkehr durchgeführt wird und in vielen Bereichen unerreichbar ist.

Die ersten Projekte dieser Art nehmen Fahrt auf. In den siebziger Jahren ein ehemaliger Kampfpilot Marine USA, in New Jersey, testete ein aerodynamisches, deltaförmiges Schiff namens Aereon 26. Aber Millers Mittel gingen nach dem ersten Testflug aus. Der Bau eines Frachtflugzeugprototyps erfordert eine enorme Kapitalinvestition, und es gab nicht genügend potenzielle Käufer.

In Deutschland ging die Cargolifter A.G. so weit, das größte freistehende Gebäude der Welt mit über 300 m Länge zu bauen, in dem das Unternehmen den Bau eines halbstarren Helium-Frachtluftschiffs plante. Was es bedeutet, ein Pionier auf diesem Gebiet der Luftfahrt zu sein, wurde 2002 deutlich, als das Unternehmen angesichts technischer Schwierigkeiten und begrenzter Finanzmittel Insolvenz anmeldete. Der Hangar in der Nähe von Berlin wurde später in den größten Indoor-Wasserpark Europas, Tropical Islands, umgewandelt.

Im Streben nach Dominanz

Eine neue Generation von Konstrukteuren, von denen einige durch beträchtliche staatliche und private Investitionen unterstützt werden, ist davon überzeugt, dass angesichts der Verfügbarkeit neuer Technologien und neuer Materialien die Gesellschaft vom Bau von Luftschiffen profitieren kann. Im vergangenen März hielt das US-Repräsentantenhaus eine Sitzung ab diese Art Luftverkehr, deren Zweck es war, den Prozess ihrer Entwicklung zu beschleunigen.

Die Luft- und Raumfahrt-Schwergewichte Boeing und Northrop Grumman haben in den letzten Jahren Luftschiffe entwickelt. Russland, Brasilien und China haben eigene Prototypen gebaut oder entwickeln sie. Kanada hat Entwürfe für mehrere Flugzeuge entworfen, darunter das Solarschiff, das aussieht wie ein aufgeblähter Stealth-Bomber mit Sonnenkollektoren, die ganz oben auf seinen mit Helium gefüllten Flügeln angebracht sind. Jeder kämpft darum, die Nummer eins zu werden und den milliardenschweren LKW-Markt zu monopolisieren. Derzeit ziehen drei Projekte die meiste Aufmerksamkeit auf sich:

  • der englische Airlander 10 von Hybrid Air Vehicles ist derzeit das größte Luftschiff der Welt;
  • LMH-1, Lockheed Martin;
  • Aeroscraft, Worldwide Aeros Corp, gegründet von Igor Pasternak, einem Einwanderer aus der Ukraine.

Funkgesteuerter Ballon zum Selbermachen

Um die Probleme einzuschätzen, die beim Bau von Flugzeugen dieses Typs auftreten, können Sie ein Kinderluftschiff bauen. Es ist kleiner als jedes Modell, das Sie kaufen können, und hat die beste Kombination aus Stabilität und Manövrierfähigkeit.

Um ein Miniatur-Luftschiff zu bauen, benötigen Sie die folgenden Materialien:

  • Drei Miniaturmotoren mit einem Gewicht von 2,5 g oder weniger.
  • Ein Mikroempfänger mit einem Gewicht von bis zu 2 g (z. B. DelTang Rx33, der unter anderem in spezialisierten Online-Shops wie Micron Radio Control, Aether Sciences RC oder Plantraco erhältlich ist), der von einer einzigen Lithium-Polymer-Zelle angetrieben wird. Stellen Sie sicher, dass die Motor- und Empfängeranschlüsse kompatibel sind, da sonst Löten erforderlich ist.
  • Kompatibler Sender mit drei oder mehr Kanälen.
  • 70-140 mAh LiPo-Akku und passendes Ladegerät. Zu Gesamtgewicht 10 g nicht überschritten wird, benötigt man einen Akku mit einem Gewicht von bis zu 2,5 g. Die große Kapazität des Akkus sorgt für eine lange Flugzeit: Mit 125 mAh erreicht man problemlos eine Laufzeit von 30 Minuten.
  • Kabel, die den Akku mit dem Empfänger verbinden.
  • Drei kleine Propeller.
  • Kohlestab (1 mm), 30 cm lang.
  • Ein Stück Depron 10 x 10 cm.
  • Zellophan, Klebeband, Sekundenkleber und Schere.

Kaufen müssen Luftballon Latex gefüllt mit Helium. Ein Standard oder ein anderer mit einer Tragfähigkeit von mindestens 10 g reicht aus.Um das gewünschte Gewicht zu erreichen, wird Ballast hinzugefügt, der entfernt wird, wenn Helium austritt.

Die Komponenten werden mit Klebeband an der Stange befestigt. Der vordere Motor wird verwendet, um sich vorwärts zu bewegen, und der hintere ist senkrecht montiert. Der dritte Motor befindet sich im Schwerpunkt und ist nach unten gerichtet. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Propeller daran befestigt, damit er das Luftschiff nach oben schieben kann. Motoren sollten mit Sekundenkleber verklebt werden.

Durch das Anbringen eines Heckstabilisators kann die Vorwärtsbewegung stark verbessert werden, da der Auftriebspropeller wenig leistet und der Heckrotor zu stark ist. Es kann aus ihrer Deprona hergestellt und mit Klebeband befestigt werden.

Die Vorwärtsbewegung sollte durch einen leichten Anstieg kompensiert werden.

Außerdem kann eine kostengünstige Kamera, wie sie in Schlüsselanhängern verwendet wird, auf dem Luftschiff montiert werden.

Wie bleiben Luftschiffe in der Luft?

Das Wichtigste in einem Luftschiff ist eine Hülle, die mit einem Gas gefüllt ist, das leichter als Luft ist, wodurch eine hydrostatische Kraft entsteht, die das Luftschiff nach oben drückt. Darin ähneln sie Ballons, aber im Gegensatz zu ihnen können sich Luftschiffe nicht nur in den Luftozeanen auf und ab bewegen, sondern auch frei horizontal entlang der Erdoberfläche - auch ohne guten Wind.

Je nachdem, womit ihre Hülle gefüllt ist, gibt es zwei Arten von Luftschiffen: thermisch - ihre Hülle ist mit erhitzter Luft gefüllt (ihre Dichte ist geringer als die Dichte der umgebenden atmosphärischen Luft) - und Gas. Früher wurden Gas-Luftschiffe mit Wasserstoff befüllt – dem leichtesten aller Gase, aber aus diesem Grund wechselten die Ingenieure zum Wasserstoff-Nachbarn nach dem Periodensystem – dem Edelgas Helium.

Luftschiffe werden auch nach der Bauart eingeteilt. Sie können weich sein – ihre Hülle ähnelt einer riesigen Kugel, deren Form allein durch Gasdruck erhalten bleibt. Sie können halbstarr sein, wenn der untere Teil der Schale von einem Metallrahmen umschlossen ist, der die gesamte Struktur versteift. Und schließlich sind Luftschiffe einfach starr - dann haben sie eine feste Form, die von einem Rahmen getragen wird.

Die klassische Zigarrenform ist übrigens nicht für alle Luftschiffe charakteristisch: Sie sind elliptisch, toroidal, linsenförmig und ähneln manchmal fliegenden Untertassen.

Wie man ein Luftschiff fliegt

Das Luftschiff bewegt sich vertikal und ändert seine hydrostatische Auftriebskraft. In thermischen Luftschiffen ist es möglich, die Temperatur der eingespritzten Luft zu ändern, was ihre Dichte und dementsprechend die hydrostatische Auftriebskraft ändert. In Gasluftschiffen befinden sich innerhalb einer großen Hülle kleinere Behälter - Ballons, in die atmosphärische Luft hinein- oder herausgepumpt werden kann, wodurch die Gesamtdichte des Gases im Luftschiff gesteuert wird.

Für die Bewegung entlang der Erdoberfläche sind Luftschiffe mit Verbrennungsmotoren ausgestattet, die einen horizontalen Schub erzeugen. Darüber hinaus erhalten die Luftschiffe eine stromlinienförmige aerodynamische Form, sodass während des Fluges eine aerodynamische Auftriebskraft auf sie wirkt – ähnlich der, die auf die Tragfläche eines Flugzeugs wirkt.

Luftschiffe haben normalerweise auch mehrere Balloonets im Heck und Bug des Schiffes. Dadurch ergibt sich zusätzlicher Handlungsspielraum: Die Besatzung des Luftschiffs kann durch das Aufblasen von Ballons das Flugzeug wahlweise „vorwärts“ oder „rückwärts“ neigen.

Es ist wichtig zu verstehen, dass ein gut beladenes Luftschiff keineswegs immer leichter als Luft ist und dann zusätzlich zum Auftrieb zusätzliche vertikale Schubmotoren sowie die aufsteigende aerodynamische Kraft dazu beitragen, dass es in der Luft bleibt . Die Steuerung des Luftschiffs ist also keine leichte Aufgabe. Die Besatzung muss das Füllen der Hülle und der Ballonette, den Betrieb einer Vielzahl von Triebwerken überwachen und die zahlreichen Gänge des Flugzeugs steuern, die die aerodynamische Kraft regulieren.

Was sind Zeppeline

Zeppeline sind gewissermaßen „Kopierer“. BEIM Englische Sprache Das Wort Zeppelin bedeutet Luftschiff, aber in Wirklichkeit ist es nur eine Marke von starren Luftschiffen, die von der deutschen Firma Zeppelin GmbH von 1899 bis 1938 hergestellt und nach ihrem Schöpfer, Graf Ferdinand Zeppelin, benannt wurden. Insgesamt stellten die Deutschen 130 Zeppeline her: Einige wurden in die Armee aufgenommen, andere dienten dem zivilen Transport von Menschen und Gütern.

Von allen Zeppelinen flog der LZ 127 Graf Zeppelin die meisten Stunden. Es war ein riesiges Luftschiff mit einem Volumen von 105.000 Kubikmeter, etwa 236 Meter lang und mit einem maximalen Durchmesser von 30 Metern (zum Vergleich: Die Höhe eines typischen fünfstöckigen Chruschtschow-Gebäudes beträgt 15-20 Meter). Unter dem Kiel seines Rohbaus waren mehrere Gondeln für Motoren aufgehängt, sowie eine große Gondel für Passagiere und Besatzung, die unter anderem die Kapitänskabine, Technikräume, zehn Doppelkabinen, eine geräumige Offiziersmesse und einen separaten Raum mit beherbergte Waschbecken.

Flüge mit Luftschiffen im Allgemeinen und Zeppelinen im Besonderen waren viel komfortabler als mit den damaligen (und modernsten) Flugzeugen. Natürlich versuchten die Konstrukteure, die Beladung des Flugzeugs zu reduzieren, aber aufgrund der enormen Tragfähigkeit der Luftschiffe hatten sie viel mehr Möglichkeiten als die Flugzeugkonstrukteure. Das führte mitunter zu merkwürdigen Kompromissen: So hatte beispielsweise der Nachfolger des LZ 127 – der LZ 129 „Hindenburg“ – in der Messe ein „leichtes“ Klavier aus flugzeugtauglicher Duraluminium-Legierung verbaut.

Insgesamt flog die LZ 127 1,7 Millionen Kilometer oder 17.200 Stunden. Insgesamt beförderte er 13.000 Passagiere und absolvierte 590 Flüge verschiedene Länder Welt und überquerte 143 Mal den Atlantik.

Sind Luftschiffe gefährlich?

Der Graf Zeppelin war mit Wasserstoff befüllt und flog die ganzen neun Jahre seines Dienstes ohne schwere Unfälle davon, bis er für Metall demontiert wurde. Aber schon damals verstanden die Deutschen, dass es sehr gefährlich war, und deshalb wurde die Hindenburg als mit Helium gefülltes Gasluftschiff niedergelegt. In Wirklichkeit kam alles anders. Die benötigte Gasmenge konnte dann nur noch in den USA gekauft werden, und die Amerikaner verhängten ein Embargo für den Export von Helium. Nachdem sich die deutsche Seite auf Sonderbedingungen für den Gaseinkauf geeinigt hatte, kam in dieser Zeit die NSDAP in Deutschland an die Macht, und die Nazis verboten daraufhin die Einfuhr von teurem Helium aus Amerika, was ihrer Meinung nach durchaus möglich war durch eigenen Wasserstoff ersetzt werden.

Infolgedessen wurde die riesige Hindenburg (sie war sogar größer als der Graf Zeppelin - 200.000 Kubikmeter Volumen, nur der letzte LZ 130-Zeppelin war etwas größer) leicht verändert und mit Wasserstoff gefüllt. Um Gefahren zu vermeiden, führten die Deutschen sogar einige strenge Regeln auf dem Luftschiff ein: Feuerzeuge, Streichhölzer und andere Feuerquellen wurden von allen Passagieren und der Besatzung vor dem Einsteigen beschlagnahmt, und das Rauchen auf dem Schiff war nur in einem vom Rest getrennten Raucherraum möglich der Räumlichkeiten durch Gasventile. Doch nichts davon half am Abend des 6. Mai 1937.

Zu diesem Zeitpunkt hatte die am 4. März 1936 gestartete Hindenburg bereits 63 Flüge absolviert, und die neue unterschied sich kaum von den vorherigen. Das Luftschiff startete in der deutschen Stadt Frankfurt am Main, überquerte den Atlantik, flog über New York (der Kapitän flog die Hindenburg sogar so nah wie möglich an das Empire State Building heran – damit sich Passagiere und Bürger entzückt zuwinkten) und landete auf der Lakehurst Air Force Base, etwa 135 Kilometer südwestlich von New York. Es war schlechtes Wetter und das Luftschiff kreiste einige Zeit über der Basis, aber dann durfte es landen und machte erfolgreich am Luftschiffmast fest.

Einige Sekunden später war eine Explosion zu hören, und nachdem das Luftschiff Feuer gefangen hatte, setzte es sich in wenigen Minuten zu Boden. An Bord befanden sich 97 Menschen, 36 von ihnen starben. Jemand wurde von einer brennenden Struktur zerquetscht, jemand erlitt Verbrennungen, die mit dem Leben nicht vereinbar waren, und einige stürzten ab, als sie in Panik vom Luftschiff auf den Boden sprangen. Später entschied die Kommission, dass der Unfall einerseits durch die Druckentlastung eines der Zylinder mit mit Luft vermischtem Wasserstoff und andererseits durch einen Funken verursacht wurde, der aufgrund der Elektrifizierung der Hülle durch diese explosive Atmosphäre glitt in der feuchten Luft.

In der Geschichte des Luftschiffbaus gab es noch mehr schreckliche Katastrophen. So stürzte beispielsweise 1933 das mit Helium gefüllte amerikanische Militärluftschiff USS Akron aufgrund von Pilotenfehlern in den Atlantik (damals starben 73 von 76 Menschen, die meisten an Erfrierungen). Aber erst der Zusammenbruch der Hindenburg markierte den Anfang vom Ende der Luftschiffe. Die Katastrophe war ein schmerzlicher Schlag für das Image Nazideutschlands. Die Deutschen untersagten ihren Luftschiffen zunächst die Beförderung von Passagieren und internationale Flüge, drosselten dann die Produktion von Zeppelinen vollständig und steckten die letzten in den Schrott.

Während des Zweiten Weltkriegs nutzten die Amerikaner Luftschiffe noch für militärische Zwecke, aber dies war bereits das Ende ihres früheren Glanzes.

Luftschiffe im Krieg

Ja, früher waren diese klobigen Strukturen, die an riesige Wale erinnern, sehr gefährliche Waffen. 1908 beschrieb H. G. Wells in seinem Buch War in the Air Luftschiffbombardierungen, die ganze Städte zerstörten, und bald begannen sich seine Vorhersagen zu bewahrheiten.

Zu Beginn des Ersten Weltkriegs waren Luftschiffe nahezu unbesiegbar. Sie flogen in einer so großen Höhe, dass es schwierig war, sie sowohl vom Boden als auch aus der Luft auszuschalten - es war für die damaligen Kämpfer schwierig, auf eine solche Höhe zu klettern. Infolgedessen konnten dieselben Zeppeline den Feind fast ungestraft angreifen.

Der bekannteste Fall ist die Bombardierung Londons am Abend des 8. September 1915. Gegen zwei Uhr nachmittags starteten drei Luftschiffe vom deutschen Luftwaffenstützpunkt, unterwegs drehten zwei aufgrund von Notsituationen um, das dritte erreichte gegen acht Uhr abends die Küste der britischen Inseln. Dort wartete er auf Dunkelheit und erreichte weiter in 2800 Metern Höhe mit einer Geschwindigkeit von etwa 100 km/h unbemerkt London. Die Regeln der leichten Tarnung wurden dann in der Stadt eingeführt, aber in Wirklichkeit hielt sich niemand daran. Hell erleuchtete Straßen, Böschungen – vor diesem Hintergrund flog das Luftschiff unbemerkt bis ins Zentrum der Stadt. Infolge des Bombenanschlags wurden 22 Menschen getötet und 87 Menschen verletzt. Die Briten erkannten, dass sie nicht so unverwundbar waren, wie es schien.

Später konnten die Truppen den Luftschiffen noch Widerstand leisten. Flugabwehrgeschütze wurden mit größerer Reichweite, Luftverteidigungsbesatzungen arbeiteten präziser und genauer, und Flugzeuge lernten, sich über Luftschiffe zu erheben und Bomben auf sie abzuwerfen. Am Ende des Ersten Weltkriegs waren Luftschiffe keine so beeindruckende Waffe mehr, und ihre militärischen Funktionen begannen sich zu ändern. Im Zweiten Weltkrieg setzte die US-Marine weiche Luftschiffe mit einem Volumen von 12-18.000 Kubikmetern ein, um Schiffe, Städte und verschiedene Bodenziele nicht mehr zu bombardieren, sondern um U-Boote zu bekämpfen. Die Luftschiffe verfolgten sie und griffen sie mit Wasserbomben an, während sie selbst aus offensichtlichen Gründen in relativer Sicherheit blieben.

Auch nach dem Zweiten Weltkrieg setzten sie Luftschiffe ein - meist zur Radaraufklärung.

Flughäfen für Luftschiffe

Zu Beginn des Luftschiffbaus war die Landung von Luftschiffen sehr schwierig. Mehrere 200-Meter-Seile wurden vom Schiff geworfen, und am Boden musste das Anlegeteam, bestehend aus Dutzenden oder manchmal Hunderten von Menschen, sie an die Seile des Ankermastes binden und mit einer Winde ein riesiges Luftschiff dorthin ziehen es und fixiere seine Nase im Andocknest. Danach konnte sich das Luftschiff wie eine Wetterfahne um seinen Mast drehen.

Dementsprechend waren für all dies spezielle Masten erforderlich und ein kompetentes Team, das diese körperlich schwierige Aufgabe präzise bewältigen konnte. Aber nach und nach entwickelte sich die Technik, das Festmachen wurde halbautomatisch und viel einfacher.

Eine andere Sache sind Hangars für das Bodenparken von Luftschiffen. Aufgrund der enormen Größe der Flugzeuge selbst müssen sie so groß sein, dass Luftschiffhangars mit einer Tragfähigkeit von mehreren hundert Tonnen tausendmal größer sind als Flugzeughangars, und natürlich können keine Lager- oder Wirtschaftsräume sie ersetzen „auf Gelegenheit".

Luftschiffe vs. Flugzeuge: Vor- und Nachteile

Die Realität zeigt, dass Luftschiffe mehr Nachteile haben. Erstens sind Hubluftschiffe immer riesig (die hydrostatische Kraft ist klein, und um mit ihrer Hilfe eine bestimmte Nutzlast zu heben, muss das Arbeitsgasvolumen in der Hülle sehr groß sein). Zweitens haben Luftschiffe aufgrund des hohen Luftwiderstands eine niedrige Höchstgeschwindigkeit - nicht mehr als 150 km / h. Darüber hinaus werden Luftschiffhüllen ständig zerrissen und zerstört, und es werden riesige Hangars benötigt, um Luftschiffe am Boden zu halten. Ergebend gewöhnliche Menschen im alltag begegnet man luftschiffen nur noch bei flugshows oder diversen sportveranstaltungen, wo sie traditionell als werbeträger eingesetzt werden.

Auf der anderen Seite haben Luftschiffe ihre Vorteile: Ihr Aufenthalt in der Luft ist fast kostenlos (da sie durch hydrostatische Kraft gehalten werden) und zeitlich nicht begrenzt (die sowjetische B-6 stellte einen Rekord im Dauerflug auf - 130 Stunden); Die Tragfähigkeit von Luftschiffen ist viel weniger durch die strukturellen Eigenschaften der Rumpfmaterialien begrenzt als die von Flugzeugen (eine größere Gashülle bedeutet, dass mehr Fracht angehoben werden kann); Luftschiffe benötigen keine Landebahn; deutlich leistungsschwächere Motoren verwenden und dementsprechend die Luft weniger belasten; Luftschiffe sind viel stabiler als Helikopter (sie können also als "Lufttaxis" eingesetzt werden).

Wo werden Luftschiffe heute eingesetzt und wo können sie noch eingesetzt werden?

Über einige Bereiche haben wir oben bereits geschrieben. Das Militär nutzt Luftschiffe zur Funkaufklärung und Zielmobilität Luftziele. Viele Privatunternehmen machen sie zu spektakulären Werbeträgern, und die kürzlich wiederbelebte Firma Zeppelin NT hat sie an den Tourismus „angehängt“: Deutsche Luftschiffe fahren Touristen über den malerischen Bodensee. Außerdem werden Luftschiffe oft für sportliche Zwecke eingesetzt.

Luftschiffe eignen sich am besten für die Fernüberwachung. Zum Beispiel werden heute Hubschrauber verwendet, um lange Stromleitungen oder Pipelines zu überfliegen, aber in Zukunft sind Luftschiffe mit ihren langen Dauerflügen viel besser für diese Zwecke geeignet, insbesondere in den riesigen Gebieten Russlands.

Für die Zukunft träumen sie von stratosphärischen Luftschiffen, die in eine Höhe von 25 bis 30 Kilometern gestartet werden können. Sie lassen sich zu einer Art geostationären Satelliten mit den gleichen Funktionen wie herkömmliche Satelliten umbauen, jedoch mit einem wesentlichen Unterschied: Das Luftschiff lässt sich relativ einfach auf den Boden absenken, warten (z. B. Ausrüstung wechseln) und wieder in den Weltraum starten Stratosphäre, wo seine Arbeit von Sonnenkollektoren angetrieben wird. Einige Amerikaner, Japaner und sogar Russische Unternehmen- zum Beispiel entwirft Rosaerosistema das Stratosphären-Luftschiff Berkut.

Ein weiteres Beispiel: Die russische Luftfahrtgesellschaft und die Metropol-Unternehmensgruppe planen den Einsatz von thermischen Luftschiffen (dh angetrieben durch Warmluft, nicht Gas) für den Start leichter Raumfahrzeuge. Ihr Plan sieht wie folgt aus: Ein Luftschiff mit einem Raumschiff an Bord hebt in eine Höhe von etwa 10 km ab, von wo aus das Gerät in die Umlaufbahn gebracht wird. Im Rahmen dieses Projekts hat das Luftschiff Polar Goose bereits den Höhenrekord für thermische Luftschiffe gebrochen und ist auf eine Höhe von 9818 Metern aufgestiegen.

Kürzlich wurde auch bekannt, dass einer der Gründer von Google, Sergey Brin, zusammen mit dem ehemaligen NASA-Programmdirektor Alau Weston ein riesiges Luftschiff baut. Das von Planetary Ventures geplante Luftschiff befindet sich in einem der von der NASA gekauften Hangars, sein Zweck ist jedoch noch völlig unbekannt. Wer weiß, vielleicht ist dies einer der Vorboten der bevorstehenden Rückkehr majestätischer Luftwale an unseren Himmel. Oder einfach nur ein nostalgisches Hobby.

Luftschiff

Um den Einfluss der Wetterbedingungen und die Abnahme der Masse des Geräts (aufgrund des Kraftstoffverbrauchs für Motoren) auf die Auftriebskraft des Luftschiffs auszugleichen, kann ein Auftriebssteuersystem in seine Zusammensetzung aufgenommen werden, das kann die aerodynamische Auftriebskraft der Schale nutzen, die bei einer Vergrößerung ihres Anstellwinkels auftritt, sowie atmosphärische Luft komprimieren und in Ballonets innerhalb der Schale speichern oder aus Ballonets freisetzen. Darüber hinaus enthält die Hülle notwendigerweise Gassicherheitsventile (für Trägergas) (um einen Bruch der Hülle aufgrund einer Erhöhung der Zugkräfte der Hülle mit zunehmender Flughöhe und mit zunehmender Temperatur darin zu verhindern) sowie Sicherheitsluftventile auf Luftballons. Die Gasventile öffnen erst, wenn die Luftballons vollständig leer sind.

Bei den ersten Luftschiffen wurden die Nutzlast, die Besatzung und die Antriebsanlage mit Treibstoffvorrat in einer Gondel untergebracht. Anschließend wurden die Motoren in die Triebwerksgondeln verlegt, und eine Passagiergondel zeichnete sich für die Besatzung und die Passagiere ab.

Neben Hülle, Gondeln und Propeller sieht die Konstruktion eines klassischen Luftschiffs normalerweise das einfachste gravitative und aerodynamische System zur Steuerung der Ausrichtung und Stabilisierung des Apparats vor. Das Gravitationssystem kann entweder passiv oder aktiv sein. Die passive Gravitationsstabilisierung wird beim Nicken und Rollen sogar bei einer Fluggeschwindigkeit von Null durchgeführt, wenn die Gondel(n) unterhalb (am Boden) der Schale installiert ist (siehe Abbildungen 2 und 3). Je größer dabei der Abstand zwischen Schale und Gondel ist, desto größer ist die Stabilität der Vorrichtung gegenüber Störeinflüssen. Eine aktive Gravitationsstabilisierung und -ausrichtung wurde normalerweise in der Neigung durchgeführt, indem etwas Last oder Ballast vorwärts oder rückwärts (entlang der Längsachse des Geräts) bewegt wurde, und je steifer die Konstruktion des Geräts, desto besser die Steuerbarkeit. Die aerodynamische Stabilisierung und Ausrichtung des Geräts erfolgt in Neigung und Kurs (Gieren) mit Hilfe des Leitwerks (aerodynamische Stabilisatoren und Ruder) nur bei einer signifikanten Fluggeschwindigkeit. Bei geringer Fluggeschwindigkeit reicht die Wirksamkeit aerodynamischer Ruder nicht aus, um eine gute Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs zu gewährleisten. Bei modernen Luftschiffen kommt zunehmend ein aktives Orientierungs- und Stabilisierungssystem entlang seiner drei Konstruktionsachsen zum Einsatz, wo z Exekutivorgane werden Drehschraubenpropeller (in Kardanaufhängung) verwendet.

Festmacher an den ersten Fahrzeugen waren Führungen - Kabel mit einer Länge von 100 oder mehr Metern, die frei an der Hülle hingen. Als das Luftschiff auf die erforderliche Höhe abgesenkt wurde, griff die zahlreiche Liegeplatzmannschaft an diesen Kabeln und zog das Luftschiff zum Landepunkt. Anschließend wurden Festmachermasten zum Festmachen von Luftschiffen gebaut und die Geräte selbst mit einer automatischen Festmachereinheit ausgestattet.

Luftschifftypen

Luftschiffe, die zu verschiedenen Zeiten und bis heute hergestellt und betrieben werden, unterscheiden sich in den folgenden Typen, Zwecken und Methoden.

  • Nach Schalentyp: weich, halbstarr, starr.
  • Nach Kraftwerkstyp: mit Dampfmaschine, mit Benzinmotor, mit Elektromotor, mit Dieselmotor, mit Gasturbinenmotor.
  • Nach Antriebsart: flügelmontiert, mit Propeller, mit Laufrad, Jet.
  • Nach Vereinbarung: Passagier, Fracht, Militär.
  • Nach der Methode zur Erzeugung der archimedischen Kraft: Verwendung von Leichtgas, Verwendung von heißer Luft (Wärmeluftschiffe), kombiniert.
  • Nach der Methode der Auftriebskraftregelung: Auftriebsgasentlüftung, Auftriebsgastemperaturänderung, Ballastlufteinblasung / -entlüftung, variabler Schubvektor des Triebwerks, Aerodynamik.

Motoren

Die frühesten Luftschiffe wurden angetrieben Dampfmaschine oder Muskelkraft. Elektromotoren wurden in den 1880er Jahren eingeführt. Seit den 1890er Jahren sind Verbrennungsmotoren weit verbreitet. Während des 20. Jahrhunderts wurden Luftschiffe fast ausschließlich mit Verbrennungsmotoren ausgestattet - Luftfahrt- und viel seltener Dieselmotoren (bei einigen Zeppelinen und einigen modernen Luftschiffen). Als Propeller werden Propeller verwendet. Erwähnenswert sind auch die äußerst seltenen Fälle des Einsatzes von Turboprop-Triebwerken - im Luftschiff GZ-22 "The Spirit of Akron" und im sowjetischen Projekt "D-1". Grundsätzlich bleiben solche Systeme, wie auch reaktive, nur auf dem Papier. Theoretisch kann je nach Auslegung ein Teil der Energie eines solchen Triebwerks zur Erzeugung von Strahlschub verwendet werden.

Flug

Im Flug wird ein klassisches Luftschiff in der Regel von einem oder zwei Piloten gesteuert, wobei der erste Pilot hauptsächlich den eingestellten Kurs des Geräts beibehält und der Co-Pilot die Änderung des Nickwinkels des Geräts kontinuierlich und manuell über das Lenkrad überwacht auf Befehl des Kommandanten entweder seine Position stabilisiert oder den Nickwinkel verändert (Abb. .5). Der Steig- und Sinkflug erfolgt durch Kippen des Luftschiffs mit den Höhenrudern oder durch Drehen der Triebwerksgondeln – die Propeller ziehen es dann nach oben oder unten. Das Abwerfen von Ballast und das Ablassen von Gas während des Flugs werden selten durchgeführt: Beispielsweise wird Gas während der Kraftstofferschöpfung freigesetzt. Aufgrund dieser Eigenschaft mussten die Pfeile auf den "Zeppelinen" des Kaisers die Erlaubnis des Kommandanten einholen, schwere Maschinengewehre abzufeuern, um den freigesetzten Wasserstoff nicht versehentlich zu entzünden. Gegenwärtig wird die Steuerung der Winkelstabilisierung der Vorrichtung immer öfter der Automatisierung anvertraut.

Liegeplatz

Starrluftschiff ZR‑1 „Shenandoah“ am Ankermast

Es wird oft angenommen, dass das klassische Luftschiff der 1930er Jahre. vertikal landen könnte, wie ein Helikopter - in der Realität ist dies aufgrund seiner ungenügenden Manövrierfähigkeit nur bei völliger Windstille machbar (siehe Abschnitt GERÄT). Unter realen Bedingungen ist es für die Landung eines Luftschiffs erforderlich, dass Menschen am Boden die Führungen (Seile), die von verschiedenen Punkten des Luftschiffs fallen gelassen werden, aufheben und sie an geeigneten Bodenobjekten festbinden; dann kann das Luftschiff zu Boden gezogen werden. Die bequemste und sicherste Art der Landung (insbesondere für große Luftschiffe) ist das Festmachen an speziellen Masten.

Von der Spitze des Festmachermastes wurde ein Führungstropfen abgeworfen, der im Wind am Boden entlang gelegt wurde. Das Luftschiff näherte sich dem Mast von der Leeseite, und ein Führungstropfen wurde auch von seiner Nase abgeworfen. Menschen am Boden verbanden diese beiden Führungen, und dann wurde das Luftschiff mit einer Winde zum Mast gezogen - seine Nase wurde in der Andockbuchse befestigt. Ein festgemachtes Luftschiff kann sich wie eine Wetterfahne frei um den Mast drehen. Die Dockingstation konnte sich am Mast auf und ab bewegen - dies ermöglichte es, das Luftschiff zum Be- / Entladen und Ein- / Aussteigen von Passagieren näher zum Boden abzusenken.

Während der Interaktion von Luftschiffen mit der Flotte wurden spezielle Mutterschiffe mit Festmachermasten eingesetzt.

Typen

Von Entwurf

Luftschiffe werden konstruktionsbedingt in drei Haupttypen unterteilt: weich, halbstarr und starr.

Bei weichen und halbstarren Luftschiffen ist die Hülle für das Trägergas weich, die erst dann die erforderliche Form und relative Steifigkeit erhält, wenn das Trägergas unter einem bestimmten Druck in sie eingeblasen wird. Halbstarre Luftschiffe zeichnen sich durch das Vorhandensein eines Metallträgers (in den meisten Fällen über die gesamte Länge der Hülle) im unteren (in der Regel) Teil der Hülle aus. Ein Beispiel für ein halbstarres Luftschiff ist das Italia-Luftschiff. Das Kielfachwerk bestand aus dreieckigen Stahlspanten, die durch stählerne Längsstringer verbunden waren. An dem vorderen Kielträger, der aus mit Querringen befestigten Stahlrohrträgern bestand, war eine Bugverstärkung angebracht, und hinten befand sich eine Heckentwicklung. Gondeln sind am Boden der Kielfarm aufgehängt: In einer befanden sich eine Steuerkabine und Passagierräume, in drei Motorgondeln - Motoren. In weichen Luftschiffen Unveränderlichkeit äußere Form wird durch den Überdruck des Trägergases erreicht, der ständig durch Ballonets aufrechterhalten wird - weiche Behälter im Inneren der Hülle, in die Luft eingeblasen wird. Bei halbstarren Luftschiffen (mit Ausnahme des Überdrucks des Trägergases) verleiht das Kielfachwerk der Hülle zusätzliche Steifigkeit.

... der erste Nachteil eines so weichen Luftschiffs, nämlich, dass das Luftschiff je nach Wetter entweder fällt oder hochstürzt.<...>

Der zweite Nachteil eines ballonlosen Luftschiffs ist die ständige Brandgefahr, insbesondere beim Einsatz von Feuerwehrfahrzeugen.<...>

Der dritte Nachteil eines weichen Luftschiffs besteht darin, dass sich sein Volumen und seine Form ständig ändern, sodass die Gashülle Falten und große Falten bildet, wodurch eine horizontale Steuerbarkeit undenkbar wird.

Bei starren Luftschiffen wurde die Unveränderlichkeit der äußeren Form durch einen mit Stoff überzogenen Metallrahmen (selten aus Holz) sichergestellt, und das Gas befand sich innerhalb des starren Rahmens in Säcken (Zylindern) aus gasdichtem Material. Starre Luftschiffe hatten eine Reihe von Nachteilen, die sich aus den Merkmalen ihrer Konstruktion ergaben: Beispielsweise war es äußerst schwierig, ohne die Hilfe von Menschen am Boden zu einem unvorbereiteten Standort hinabzusteigen, und das Abstellen eines starren Luftschiffs auf einem solchen Standort endete in der Regel Da bei einem Unfall ein zerbrechlicher Rahmen bei mehr oder weniger starkem Wind zwangsläufig zusammenbrach, erforderte die Reparatur des Rahmens und der Austausch seiner Einzelteile viel Zeit und erfahrenes Personal, sodass die Kosten für starre Luftschiffe sehr hoch waren.

Nach dem Prinzip der Erzielung von Hubkraft

Luftschiffe werden unterteilt in:

  • Luftschiffe, die hauptsächlich aerostatischen Auftrieb und sehr geringen aerodynamischen Auftrieb verwenden, der durch Nutzung der aerodynamischen Qualität der Hülle erreicht wird;
  • hybride Luftschiffe.

Durch Füllgas

Je nach Art des Schalenfüllers werden Luftschiffe unterteilt in:

  • Gas-Luftschiffe, die als Trägergas Gas mit einer geringeren Dichte als die umgebende Luft bei gleicher Temperatur und gleichem Druck verwenden;
  • thermische Luftschiffe, die erhitzte Luft als Trägergas verwenden, deren Dichte daher niedriger ist als die der Luft, die die Hülle umgibt, aber die Temperatur innerhalb der Hülle viel höher ist als die Temperatur der atmosphärischen Luft;
  • Vakuumluftschiffe, bei denen die Hülle evakuiert ist (verdünnte Luft in der Hülle);
  • kombinierte Luftschiffe (die sogenannten Rosier-Ballons).

Heutzutage wird trotz seines relativ hohen Preises und seiner hohen Durchdringungsfähigkeit (Fließfähigkeit) hauptsächlich das Edelgas Helium als Trägergas verwendet. In der Vergangenheit wurde brennbarer Wasserstoff verwendet;

Die Idee der Verwendung von Heißluft besteht darin, den Auftrieb des Luftschiffs zu regulieren, ohne das Trägergas in die Atmosphäre freizusetzen - es reicht aus, die Erwärmung der Heißluft zu stoppen, nachdem das Luftschiff leichter geworden ist, damit die Apparatur schwerer wird. Beispiele für diese eher seltenen Konstruktionen sind das Thermoplane und das Forschungsluftschiff Canopy-Glider.

Der innere Hohlraum der Luftschiffhülle kann auch zum Transport von gasförmigem Treibstoff genutzt werden. Einer der grundlegenden Unterschiede zwischen dem Luftschiff Graf Zeppelin und anderen Zeppelinen war beispielsweise die Verwendung von blauen Gasmotoren für den Betrieb, deren Dichte nahe an der Dichte von Luft lag und deren Heizwert viel höher ist als der von Benzin. Dies ermöglichte eine deutliche Erhöhung der Flugreichweite und machte es überflüssig, das Luftschiff schwerer zu machen, wenn der Kraftstoff ausging (Der Kraftstoffverbrauch für Maybach-Motoren war gleich: Benzin - 210 g und Öl - 8 g pro 1 PS / h, das der Motor verbrauchte etwa 115 kg Benzin pro Stunde). Die Luftschiffe wurden schwerer gemacht, indem ein Teil des Trägergases freigesetzt wurde, was eine Reihe von wirtschaftlichen und Pilotenunannehmlichkeiten verursachte. Außerdem führte die Verwendung von Blaugas zu einer geringeren Belastung des Rahmens als bei der Installation zahlreicher schwerer Benzintanks. Blaugas befand sich in 12 Kammern im unteren Drittel des Luftschiffrahmens, deren Volumen auf 30.000 m³ erhöht werden konnte (für Wasserstoff blieben in diesem Fall 105.000−30.000 = 75.000 m³). Als zusätzlicher Treibstoff wurde Benzin an Bord genommen.

Theoretisch ist es möglich, ein Vakuum-Luftschiff zu bauen, bei dem die Auftriebsänderung durch Veränderung der Dichte der Luft innerhalb der Hülle erfolgen soll, also durch Einlassen oder Ablassen der erforderlichen Menge atmosphärischer Luft aus der Hülle, aber dies wurde noch nicht in die Praxis umgesetzt.

Vor- und Nachteile klassischer Luftschiffe

Aerodynamische Flugzeuge müssen etwa zwei Drittel des Triebwerksschubs aufwenden, um ihr Gewicht in der Luft zu halten. Das Luftschiff hingegen kann durch die Auftriebskraft des Gases praktisch „umsonst“ in der Luft sein. Allerdings beträgt diese Auftriebskraft bei Wasserstoff und Helium nur etwa 1 kg pro Kubikmeter, sodass Luftschiffe deutlich größer sind als Flugzeuge und Helikopter.

Andere die wichtigste Eigenschaft Luftschiffe ist einerseits, dass sie mit zunehmender Größe immer tragfähiger und kostengünstiger werden (das Volumen wächst schneller als die Oberfläche der Haut). Andererseits erfordern riesige Luftschiffe für ihren Betrieb und ihre Reparatur die Schaffung einer hochspezialisierten und extrem teuren Infrastruktur.

Praktische Versuche, moderne Schwerlastluftschiffe zu schaffen, wie zum Beispiel Cargolifter AG, waren in der Vergangenheit aufgrund unzureichender Investitionen und Unterschätzung der Komplexität des Projekts durch die Macher nicht erfolgreich.

Vorteile

Nachteile

  • Relativ niedrige Geschwindigkeit im Vergleich zu Flugzeugen und Hubschraubern (normalerweise bis zu 160 km / h) und geringe Manövrierfähigkeit - hauptsächlich aufgrund der geringen Effizienz aerodynamischer Ruder im Kurskanal bei niedriger Fluggeschwindigkeit und aufgrund der geringen Längssteifigkeit der Schale.
  • Schwierigkeiten beim Landen aufgrund geringer Manövrierfähigkeit.
  • Abhängigkeit Wetterverhältnisse(besonders bei starkem Wind).
  • Sehr große Abmessungen der erforderlichen Hangars (Bootshäuser), die Komplexität der Lagerung und Wartung am Boden.
  • Relativ hohe Wartungskosten für ein Luftschiff, insbesondere für größere. Moderne Kleinluftschiffe benötigen in der Regel ein sogenanntes Anlege- und Startteam von 2 bis 6 Personen. Amerikanische Militärluftschiffe der 1950er und 1960er Jahre erforderten die Bemühungen von etwa 50 Seeleuten für eine zuverlässige Landung und wurden daher nach dem Erscheinen zuverlässiger Hubschrauber außer Dienst gestellt.

Entwicklungsgeschichte

Erste Flüge

Der Erfinder des Luftschiffs ist Jean Baptiste Marie Charles Meunier. Meuniers Luftschiff sollte die Form eines Ellipsoids haben. Die Handhabung sollte mit Hilfe von drei Propellern erfolgen, die von 80 Personen manuell gedreht wurden. Durch die Änderung des Gasvolumens im Ballon mit einem Balloonet war es möglich, die Flughöhe des Luftschiffs anzupassen, und deshalb schlug er zwei Schalen vor - die äußere Haupt- und die innere.

Das dampfbetriebene Luftschiff von Henri Giffard, der diese Ideen mehr als ein halbes Jahrhundert später von Meunier entlehnte, absolvierte seinen Erstflug erst am 24. September. Ein solcher Unterschied zwischen dem Datum der Erfindung des Ballons ( ) und dem ersten Flug des Luftschiffs erklärt sich aus dem damaligen Fehlen von Triebwerken für ein aerostatisches Flugzeug. Der nächste technologische Durchbruch kam 1884, als der erste vollständig kontrollierte Freiflug in einem französischen Militärluftschiff mit Elektroantrieb durchgeführt wurde. La France Charles Renard und Arthur Krebs. Die Länge des Luftschiffs betrug 52 m, das Volumen 1900 m³, in 23 Minuten wurde mit einem 8,5-PS-Motor eine Strecke von 8 km zurückgelegt.

Diese Geräte waren jedoch kurzlebig und äußerst zerbrechlich. Regelmäßige kontrollierte Flüge fanden erst mit dem Aufkommen des Verbrennungsmotors statt.

Zeppeline

Zeppelin über dem Sommergarten

Der Bau der ersten Zeppelin-Luftschiffe begann 1899 in einem schwimmenden Montagewerk auf dem Bodensee in der Manzeller Bucht, Friedrichshafen. Es wurde auf dem See organisiert, weil Graf von Zeppelin, der Gründer des Werks, sein ganzes Vermögen für dieses Projekt ausgegeben hatte und nicht über ausreichende Mittel verfügte, um Land für das Werk zu pachten. Das Versuchsluftschiff „LZ 1“ (LZ stand für „Luftschiff Zeppelin“) hatte eine Länge von 128 m und wurde durch Gewichtsverlagerung zwischen zwei Gondeln ausbalanciert; es hatte zwei Motoren Daimler 14,2 PS (10,6 kW).

Der Erstflug des Zeppelins fand am 2. Juli statt. Es dauerte nur 18 Minuten, als LZ 1 gezwungen war, auf dem See zu landen, nachdem der Gewichtsausgleichsmechanismus zusammengebrochen war. Nach der Überholung der Apparatur wurde die Starrluftschiff-Technologie bei Folgeflügen erfolgreich getestet und der Geschwindigkeitsrekord des französischen Luftschiffs La France (6 m/s) um 3 m/s gebrochen, was jedoch immer noch nicht ausreichte, um bedeutende Investitionen anzuziehen im Luftschiffbau. Die nötige Finanzierung erhielt der Graf in wenigen Jahren. Bereits die ersten Flüge seiner Luftschiffe zeigten überzeugend das Versprechen ihres Einsatzes in militärischen Angelegenheiten.

Modell des Tsiolkovsky-Ballons

Im Gegensatz zu vielen seiner Zeitgenossen schlug Tsiolkovsky vor, ein riesiges, auch nach heutigen Maßstäben - mit einem Volumen von bis zu 500.000 m³ - starres Luftschiff mit einer Metallummantelung zu bauen.

Designstudien zu Tsiolkovskys Idee, die in den 30er Jahren von Mitarbeitern des Dirigiblestroy der UdSSR durchgeführt wurden (1932-1940, 1956 wurde das Unternehmen unter dem Namen DKBA wiederbelebt), zeigten die Gültigkeit des vorgeschlagenen Konzepts. Das Luftschiff wurde jedoch nie gebaut: Die Arbeit an großen Luftschiffen wurde nicht nur in der UdSSR, sondern auf der ganzen Welt aufgrund zahlreicher Unfälle größtenteils eingeschränkt. Trotz der zahlreichen Projekte zur Wiederbelebung des Konzepts großer Luftschiffe verlassen sie in der Regel immer noch nicht die Reißbretter der Designer.

Feuertaufe

Das Versprechen, Luftschiffe als Bomber einzusetzen, wurde in Europa lange vor dem Einsatz von Luftschiffen in dieser Rolle verstanden. G. Wells beschrieb in seinem Buch „War in the Air“ (1908) die Zerstörung ganzer Flotten und Städte durch Kampfluftschiffe.

Im Gegensatz zu Flugzeugen (die Rolle der Bomber übernahmen leichte Aufklärungsflugzeuge, deren Piloten mehrere kleine Bomben mit sich führten) waren Luftschiffe bereits zu Beginn des Weltkriegs eine gewaltige Streitmacht. Die mächtigsten Luftfahrtmächte waren Russland mit einem großen Aeronautical Park in St. Petersburg mit mehr als zwei Dutzend Geräten und Deutschland mit 18 Luftschiffen. Von allen am Weltkrieg beteiligten Ländern war die österreichisch-ungarische Luftwaffe eine der schwächsten. Am Vorabend des Ersten Weltkriegs bestand die österreichisch-ungarische Luftwaffe aus nur 10 Luftschiffen. Militärische Luftschiffe waren dem Hauptkommando direkt unterstellt; manchmal waren sie Fronten oder Armeen angegliedert. Zu Beginn des Krieges führten die Luftschiffe Kampfeinsätze unter der Führung der zu den Luftschiffen entsandten Offiziere des Generalstabs durch. In diesem Fall wurde dem Kommandanten des Luftschiffs die Rolle eines Wachoffiziers zugewiesen. Durch den Erfolg der Konstruktionslösungen von Graf Zeppelin und Schütte-Lanz hatte Deutschland in diesem Bereich allen anderen Ländern der Welt eine deutliche Überlegenheit, die bei richtiger Anwendung insbesondere für die Tiefenerkundung von großem Nutzen sein konnte. Deutsche Geräte könnten eine Entfernung von 2-4 Tausend km mit einer Geschwindigkeit von 80-90 km / h überwinden und mehrere Tonnen Bomben auf das Ziel werfen. Beispielsweise wurden am 14. August infolge eines Überfalls eines deutschen Luftschiffs auf Antwerpen 60 Häuser vollständig zerstört, weitere 900 wurden beschädigt.

Für eine verdeckte Annäherung an das Ziel versuchten die Luftschiffe, Wolken zu nutzen. Gleichzeitig umfasste die Ausrüstung militärischer Luftschiffe angesichts der Unvollkommenheit der damaligen Navigationsausrüstung und der Notwendigkeit einer visuellen Beobachtung der Oberfläche, um eine genaue Annäherung an das Ziel zu erreichen, Beobachtungsgondeln: unauffällige Kapseln mit einem mit Telefon- oder Funkverbindung ausgestatteter Beobachter, der auf bis zu 915 m langen Kabeln von den Luftschiffen nach unten herabstieg.

"Goldenes Zeitalter" der Luftschiffe

Restaurant auf der Hindenburg

Salon auf der Hindenburg

Nach dem Ende des Ersten Weltkriegs in den USA, Frankreich, Italien, Deutschland und anderen Ländern wurde der Bau von Luftschiffen verschiedener Systeme fortgesetzt. Die Jahre zwischen dem Ersten und dem Zweiten Weltkrieg waren geprägt von bedeutenden Fortschritten in der Luftschifftechnik. Das erste Leichter-als-Luft-Fahrzeug, das den Atlantik überquerte, war das britische Luftschiff R34, das im Juli 1919 mit einer Besatzung an Bord von East Lothian, Schottland, nach Long Island, New York, flog und dann nach Pulham, England, zurückkehrte. 1924 fand der Transatlantikflug des deutschen Luftschiffs LZ 126 (in den USA ZR-3 „Los Angeles“ genannt) statt.

Der Sonnenuntergang der Luftschiffära

Es wird angenommen, dass die Ära der Luftschiffe 1937 endete, als das deutsche Passagierluftschiff Hindenburg bei der Landung in Lakehurst abbrannte. Hindenburg, sowie eine frühere Luftschiffkatastrophe Winged Foot Express Der 21. Juli 1919 in Chicago, der 12 Zivilisten tötete, beeinträchtigte den Ruf von Luftschiffen als zuverlässige Flugzeuge. Mit explosivem Gas gefüllte Luftschiffe brannten selten und erlitten Unfälle, aber ihre Katastrophen verursachten im Vergleich zu Flugzeugen der damaligen Zeit viel mehr Zerstörung. Der öffentliche Aufschrei nach dem Luftschiffabsturz war unvergleichlich höher als bei Flugzeugabstürzen, und der aktive Betrieb der Luftschiffe wurde eingestellt. Vielleicht wäre dies nicht passiert, wenn die Firma Zeppelin Zugang zu genügend Helium gehabt hätte.

Luftschiff der K-Klasse

Damals verfügten die Vereinigten Staaten über die größten Heliumreserven, jedoch konnte das deutsche Unternehmen damals kaum auf Heliumlieferungen aus den Vereinigten Staaten zählen. Ehrgeizige Soft Airships wie die Soft Airships der M-Klasse und der K-Klasse (M-Klasse-Blimp und K-Klasse-Blimp) mit einem Nennvolumen von 18.000 m³ und 12.000 m³ wurden jedoch während des Zweiten Weltkriegs von der US-Marine aktiv eingesetzt als Aufklärungsflugzeug zur Bekämpfung deutscher U-Boote. Zu ihren Aufgaben gehörte nicht nur das Aufspüren von U-Booten, sondern auch deren Zerstörung mit Wasserbomben. In dieser Rolle waren sie sehr effektiv und wurden vor dem Aufkommen zuverlässiger Hubschrauber eingesetzt. Diese Luftschiffe entwickelten eine Geschwindigkeit von bis zu 128 km/h und konnten bis zu 50 Stunden im Flug sein. Das letzte K-Ship-Luftschiff, K-43, wurde im März 1959 außer Dienst gestellt. Das einzige im Zweiten Weltkrieg abgeschossene Luftschiff war die amerikanische K-74, die in der Nacht des 19. Juli 1943 das auf der Oberfläche fahrende U-Boot U-134 angriff (was seither einen Verstoß gegen die Vorschriften darstellte). es durfte nur angreifen, wenn das Boot zu sinken begann) an der Nordostküste von Florida. Das U-Boot entdeckte das Luftschiff und eröffnete zuerst das Feuer. Das Luftschiff, ohne Wasserbomben aufgrund eines Bedienungsfehlers abzuwerfen, stürzte ins Meer und sank einige Stunden später, 1 von 10 Besatzungsmitgliedern ertrank. Während des Zweiten Weltkriegs wurden die folgenden Luftschifftypen in der US-Marine eingesetzt

  • ZMC: Luftschiff, mit metallisierter Hülle
  • ZNN-G: Luftschiff vom Typ G
  • ZNN-J: Luftschiff vom Typ J
  • ZNN-L: L-Luftschiff
  • ZNP-K: Luftschiff vom Typ K
  • ZNP-M: Luftschiff Typ M
  • ZNP-N: Luftschiff vom N-Typ
  • ZPG-3W: Luftschiff patrouillieren
  • ZR: Starres Luftschiff
  • ZRS: Starres Aufklärungsluftschiff

Die Sowjetunion setzte während des Krieges nur ein Luftschiff ein. Das Luftschiff V-12 wurde 1939 gebaut und 1942 in Dienst gestellt, um Fallschirmjäger und Transportgeräte auszubilden. Bis 1945 machte er 1432 Flüge. Am 1. Februar 1945 wurde in der UdSSR das Luftschiff der zweiten Klasse B, das Luftschiff Pobeda, gebaut - es wurde als Minensuchboot im Schwarzen Meer eingesetzt. Es stürzte am 21. Januar 1947 ab. Ein weiteres Luftschiff dieser Klasse – die V-12bis „Patriot“ – wurde 1947 in Dienst gestellt und hauptsächlich für Mannschaftstraining, Paraden und Propagandaveranstaltungen eingesetzt.

Katastrophen

Die Schöpfer von Luftschiffen vernachlässigten elementare Sicherheitsmaßnahmen und füllten sie mit unsicherem, aber billigem Wasserstoff anstelle von inertem, aber teurem und unzugänglichem Helium.

„... Es gibt mindestens ein weiteres Land auf der Welt, in dem Luftschiffe entwickelt und mit Nutzen weit verbreitet eingesetzt werden könnten. Das ist die Sowjetunion mit ihrem riesigen Territorium, meist flach. Hier, besonders im Norden Sibiriens, trennen Siedlungen weite Entfernungen. Dies erschwert den Bau von Autobahnen u Eisenbahnen. Aber die meteorologischen Bedingungen sind für Luftschifffahrten sehr günstig.“
(Umberto Nobile, italienischer Konstrukteur von Luftschiffen, der von 1932 bis 1935 die Staatskorporation "Dirizablestroy UdSSR Plant" leitete / seit 1956 - FSUE DKBA).

Vereinigte Staaten von Amerika

Modernes halbstarres Luftschiff Zeppelin NT, Deutschland. Luftschiffe dieses Typs werden seit den 1990er Jahren von der deutschen Firma Zeppelin Luftschifftechnik GmbH (ZLT) in Friedrichshafen produziert. Das sind Luftschiffe mit einem Volumen von 8225 m³ und 75 m Länge. Sie sind deutlich kleiner als die alten Zeppeline, die ein maximales Volumen von 200.000 m³ erreichten. Außerdem sind sie ausschließlich mit nicht brennbarem Helium gefüllt.

CL160 - Fehlflug des Luftgiganten

Hangar (360 m lang, 220 m breit und 106 m hoch)

Vergnügungspark "Tropical Islands" im Hangar

Innenraum des Hangars (beachten Sie die drei Personen in der unteren linken Ecke)

Die heute nicht mehr existierende Cargolifter AG wurde am 1. September 1996 in Wiesbaden (Deutschland) gegründet, um Dienstleistungen und Logistik im Bereich des Transports von Schwer- und Sperrgut anzubieten. Dieser Service basierte auf der Idee, ein Luftschiff CargoLifter CL160 mit großer Kapazität zu schaffen. Dieses Luftschiff (Volumen 550.000 m³, Länge 260 m, Durchmesser 65 m, Höhe 82 m), das für den Transport von 160 Tonnen Nutzlast über eine Entfernung von bis zu 10.000 km ausgelegt war, wurde jedoch trotz des erheblichen Arbeitsaufwands nie gebaut dieser Bereich. In der Zwischenzeit wurde auf einem ungenutzten Militärflugplatz ein Hangar für die Produktion und den Betrieb des CL160 errichtet. Der Hangar (360 m lang, 220 m breit und 106 m hoch) war ein Wunderwerk der Technik und ist immer noch der größte seiner Art und übertrifft die Hallen der 1930er Jahre an Größe.

Technische Schwierigkeiten (ähnlich wie beim Entwurf eines Verkehrsflugzeugs), begrenzte finanzielle Ressourcen sowie die kurze Zeit, die die Initiatoren der Veranstaltung hatten, bevor sie auf Selbstversorgung umstellten, machten das Projekt jedoch ziemlich riskant - es stellte sich heraus, dass die gesammelten Mittel als aufgrund des Anteilsverkaufs nicht ausreichten, um das Projekt abzuschließen. Daraufhin wurde am 7. Juni 2002 die Insolvenz der Gesellschaft und der Beginn des Liquidationsverfahrens ab Anfang des Folgemonats angemeldet. Das Schicksal der 300 Millionen Euro aus dem Verkauf von Aktien an mehr als 70.000 Investoren ist noch unklar.

Luftschiff in der Kunst

Im Kino

  • Eine Reihe von Anime-Werken, insbesondere von Studio Ghibli, beziehen sich auf das "goldene Zeitalter" der Luftschiffe als Quelle einer Reihe ästhetischer Lösungen im Zusammenhang mit der Luftfahrt.
  • Sky Captain and the World of Tomorrow ist ein Dieselpunk-Film von Carrie Conran.
  • Serie Rand. Luftschiffe sind ein unverzichtbares Attribut eines alternativen Universums.
  • In dem Film Sucker Punch schießt Dolly mit einem Lewis-Maschinengewehr einen Zeppelin ab. Sie können auch Sperrballons sehen.
  • Im Film The Golden Compass sind die Hauptflugzeuge starre Luftschiffe.
  • Im Film "Squadron" Lafayette ""
  • Im Film „Roter Baron“
  • In „Indiana Jones und der letzte Kreuzzug“
  • Im Film Iron Sky wurden Raumluftschiffe eingesetzt, um die Erde zu erobern.

Bei Computerspielen

Das Luftschiff taucht in einer ziemlich großen Anzahl von Computerspielen verschiedener Genres auf:

  • Command & Conquer: Alarmstufe Rot 3: Luftschiff Kirov Kirow-Luftschiff) - ein starres Luftschiff, das die Funktionen eines schweren Bombers erfüllt. Der Pilot kann vorübergehend ein Special aktivieren Raketenantrieb, aber dies führt zum Verlust der Integrität des Luftschiffs. Hat einen unbegrenzten Vorrat an Sprengstoff. Wenn es fallen gelassen wird, erzeugt es eine riesige Explosion. Hai gestylt.
  • Civilization IV: Beyond the Sword: Airship ist die erste Lufteinheit, kann nur Einheiten angreifen, sieht U-Boote, fügt Wassereinheiten doppelten Schaden zu.
  • Earth Empire: Das Luftschiff wird von der deutschen Armee in einer der Missionen während des Ersten Weltkriegs eingesetzt.
  • Die Straße nach Hon-Ka-Du - ein kleines rundes Luftschiff, das auf einer Plattform sitzt, wenn der Feind erscheint, hebt es langsam ab und fliegt langsam auf das Bombardement zu. Die vom Luftschiff abgeworfenen Bomben sind sehr stark (etwa dreimal stärker als Mörsergranaten). Leider sind sowohl die Plattform als auch das Luftschiff (in den Systemdateien des Spiels wird es übrigens "Luftschiff" genannt) sehr leicht zu töten. Luftschiffe sind besonders gefährdet, wenn sie auf ihrer Plattform sitzen: Ein gezielter Treffer mit einem Mörser genügt, und das Luftschiff fällt von der Plattform. Gerade wegen der geringen Festigkeit sind Luftplattformen mit Luftschiffen günstig und schnell im Depot gebaut.
  • Arcanum: Of Steamworks and Magick Obscura Der Beginn des Spiels ist der Fall des Luftschiffs, das von Caladon nach Tarant fliegt. Das Luftschiff wurde von Halbogern abgeschossen, die mit Flugzeugen bewaffnet waren, die in der Welt von Arcanum noch nicht bekannt waren.
  • Syberia ist ein Steampunk-Quest-Computer- und Videospiel. Aralabad kann mit dem automatisierten Luftschiff erreicht werden, das am Kosmodrom verfügbar ist. Das Luftschiff startet jedoch nicht. Kate bittet Sharov, ihr zu erklären, wie man das Luftschiff startet. Der Astronaut stimmt zu, aber unter der Bedingung, dass Kate seinen Traum erfüllt – schicken Sie ihn auf der Installation von Hans Vorarlberg ins All. Kate gelingt es, den Raketenwerfer zu aktivieren. Kurz vor dem Start der Rakete erklärt Sharov ihr, wie sie das Luftschiff starten soll.
  • World of WarCraft - Ein Luftschiff ist eines der wichtigsten Transportmittel zwischen den Hauptstädten verschiedener Rassen und zwischen Kontinenten.
  • Der Saboteur - Deutsche Zeppeline fliegen über Paris
  • Final Fantasy – Die meisten Spiele der Serie haben mindestens ein Luftschiff, das gegen Ende des Spiels als Vehikel für die Charaktere dient. Nur in einigen Spielen der Serie waren keine Luftschiffe vorhanden (zum Beispiel war in Final Fantasy VIII, einem der futuristischsten Teile der Serie, ein Raumflugzeug anstelle eines Luftschiffs vorhanden).
  • Fallout Tactics – Im Spiel wird erwähnt, dass vor dem Krieg mehrere Luftschiffe in der Gegend abgestürzt sind, in der die Kampagne stattfindet, wo es sogar Überlebende geben könnte. Wir finden einen der Überlebenden beim ausgebrannten Luftschiff der Oscelola-Mission.

In der Philatelie

In der Astronomie

Der Asteroid (700) Auraviktrix ist nach dem ersten starren Luftschiff „Schütte-Lanz“ benannt. (Englisch) Russisch , was auf Latein "Sieg über den Wind" bedeutet. Der Asteroid wurde 1910 entdeckt und nach dem ersten Flug eines Luftschiffs im Jahr 1911 benannt.

  • Im März 1916 verstreuten die deutschen Zeppeline über den russischen Schützengräben eine obszöne Karikatur, die Kaiser Wilhelm im Vertrauen auf das deutsche Volk und Zar Nikolaus II. auf Rasputins Genitalien darstellte.
  • Zu Beginn des Betriebs des 102-stöckigen

Das Luftschiffsteuerungsverfahren umfasst die Steuerung von Motoren, die Steuerung von Luftschiffbewegungsparametern von Steuerzentren in den Bug- und Heckteilen, die mit der Möglichkeit der Funktionsänderung hergestellt und an der Unterseite der Luftschiffhülle angebracht sind. Dadurch entsteht eine Drehung des Luftschiffs in der vertikalen und/oder horizontalen Ebene. Das reversible Luftschiff hat eine starre Hülle in Form eines Ellipsoids mit einem Trägergas, Motoren mit Schraubenpropellern, identische Gondeln mit Haupt- bzw. Backup-Steuerzentralen im vorderen und hinteren Teil des Luftschiffs, die an der Hülle befestigt sind von unten und sind mit der Möglichkeit des Funktionstausches ausgeführt. Das Luftschiff ist mit festen kreuzförmigen Halterungen an den Enden der vorderen und hinteren Teile ausgestattet und hat umkehrbare Motoren mit Schraubenpropellern, die an den Querträgern der Halterungen montiert sind. EFFEKT: Erhöhte Regelsicherheit. 2 n.p. Fliege, 2 krank.

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Luftfahrt.

Der letzte Stand der Technik

Bekannt für Luftschiffe. Alle von ihnen haben Schraubenpropeller und aerodynamische Kurs- und Höhenruder, die aufgrund der Energie entgegenkommender Luftströme arbeiten. Bei allen wird die Drehung in einer vertikalen oder horizontalen Ebene durch Ausführen der folgenden Abfolge von Aktionen ausgeführt:

Dem Luftschiff wird eine Geschwindigkeit gegeben, bei der die Ruder effektiv arbeiten;

Sie drehen die Kurs- oder Höhenruder, die das Luftschiff aufgrund der Energie der entgegenkommenden Luftströmungen drehen;

Überwachen Sie den Wert des Drehwinkels des Luftschiffs;

Wenn der Drehwinkel des Luftschiffs den erforderlichen Wert erreicht, werden die Ruder in die Ausgangsposition gebracht.

Bei Nullgeschwindigkeit des Luftschiffs relativ zur Umgebungsluft und bei einer erheblichen Trägheit des Luftschiffs kann die Wendezeit, insbesondere bei einem Winkel von mehr als 90°, und seine Flugbahn unannehmbar groß ausfallen. Fast alle Luftschiffe können sich nicht "rückwärts" bewegen - mit dem Heck nach vorne, weil gleichzeitig wird sein aerodynamisches Schema von statisch zu astatisch, d.h. instabil. Bewegungsrichtungswechsel um 180° klassische Weise oben beschrieben hergestellt wird z längste Zeit und auf dem längsten Weg.

Das Luftschiff hat die Form einer Kugel und behält den Astatikgrad des aerodynamischen Schemas bei, wenn die Bewegungsrichtung um bis zu 180 ° geändert wird, aber solche Schemata haben einen Stabilitätsspielraum von Null. Darüber hinaus erfolgt die Steuerung des Luftschiffs durch Übermittlung von Befehlen und Anweisungen vom Kontrollzentrum am Boden an die Aktuatoren an Bord über einen im Massenschwerpunkt des Geräts angeordneten Transceiver. Daher ist der Bereich des kontrollierten Fluges durch den festen halbkugelförmigen Winkel und den Sichtbereich der Rotationsachsen des Geräts mit Achsensymmetrie vom Boden begrenzt, der in modernen Ortungssystemen mehrere Kilometer nicht überschreitet.

Das Gerät stimmt mit der vorgeschlagenen Erfindung durch die größte Anzahl von Merkmalen überein, daher wird es als das nächste Analogon akzeptiert.

Offenbarung der Erfindung

Die Essenz des vorgeschlagenen Verfahrens zur Steuerung des Luftschiffs liegt in der Implementierung von Drehungen des Luftschiffs in der vertikalen und/oder horizontalen Ebene, indem die Funktionen des Bugs und des Hecks des Luftschiffs ausgetauscht werden, während die Stabilität des aerodynamischen Schemas beibehalten wird.

Die Essenz eines reversiblen Luftschiffs ist seine Symmetrie um die vertikale Achse Z, die durch seinen Schwerpunkt verläuft (siehe Abb.1 und Abb.2). Gleichzeitig ist es an den Enden der vorderen und hinteren Teile der Schale 1 mit umkehrbaren Motoren mit Schraubenpropellern 2 und 3 ausgestattet, die paarweise an den Enden der kreuzförmigen Halterungen 4 angeordnet sind, die aus vertikalen und horizontalen bestehen Querbalken. Das Kontrollzentrum auf Nase 5 ist das Hauptkontrollzentrum mit der Option, ein Backup zu werden. Das Kontrollzentrum am Heck 6 ist ein Backup mit der Fähigkeit, das Hauptzentrum zu werden.

Die beanspruchte Erfindung löst die folgenden Probleme:

Verbesserung der Steuerbarkeit und Stabilität des Luftschiffs;

Eliminierung einer zusätzlichen Bewegung des Schwerpunkts des Luftschiffs im Weltraum während der horizontalen und vertikalen Drehung und die entsprechende Einsparung beim Betrieb von Aktuatoren;

Verbesserung der Zuverlässigkeit des Managements.

Eigenschaften der Erfindung

Das vorgeschlagene Verfahren zum Steuern eines reversiblen Luftschiffs ist wie folgt.

Beim Drehen des Luftschiffs in einem Winkel von weniger als 90°:

Wenn der Drehwinkel des erforderlichen Wertes erreicht ist, werden die Motoren 2 und 3 abgeschaltet.

Die Funktion des Hecks wird in die Funktion der Nase geändert, und die Funktion der Nase wird in die Funktion des Hecks geändert;

Das Steuerzentrum am Bug 5 wird als Backup eingerichtet, und das Steuerzentrum am Heck 6 wird zum Hauptzentrum;

Verfolgen Sie die Änderung des Drehwinkels;

Wenn der Drehwinkel einen Wert erreicht, der der Differenz zwischen dem erforderlichen Wert und dem Wert von 180° entspricht, schalten Sie die Motoren aus.

Das Design eines reversiblen Luftschiffs basiert auf der Identität und axialen Symmetrie der Nase und des Hecks des Luftschiffs und ihrer Umkehrbarkeit – der Fähigkeit, ihnen die Funktionen entweder einer Nase oder eines Hecks zu geben. Die Lagerschale des Wendeluftschiffs 1 ist in Form eines Ellipsoids mit langer Längsachse "Nase-Heck" und relativ kurzen Quer- und Hochachsen ausgeführt (siehe Fig.1, Fig.2). Die vorderen und hinteren Teile der Tragschale 1 des Luftschiffs sind symmetrisch um die vertikale Achse Z, die durch ihren Schwerpunkt verläuft. An den Enden von Bug und Heck sind kreuzförmige Halterungen 4 mit vertikalen und horizontalen Querstangen gleicher Länge angebracht. An den Enden der Querstangen sind die gleichen Umkehrmotoren mit den gleichen Schraubenpropellern 2 und 3 installiert.In diesem Fall werden die Propeller 2, die sich an den Enden der vertikalen Querstangen befinden, für Drehungen in der vertikalen Ebene verwendet, und die An den Enden der horizontalen Stäbe angeordnete Mover 3 werden für Drehungen in der horizontalen Ebene verwendet. Bug- und Heckgondeln sind von unten am Rohbau befestigt. Das Hauptkontrollzentrum 5 ist in der Buggondel platziert, mit der Fähigkeit, ein Backup zu werden. In der hinteren Gondel befindet sich ein Backup-Kontrollzentrum 6 mit der Fähigkeit, das Hauptkontrollzentrum zu werden. Die Propeller 2 und 3 und die Gondel sind symmetrisch um die durch den Schwerpunkt des Luftschiffs verlaufende Z-Achse angeordnet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen.

Abbildung 1 zeigt eine frontale (Längs-)Projektion eines reversiblen Luftschiffs.

Die Abbildung 2 zeigt eine Profil-(Quer-)Projektion eines Wendeluftschiffs.

Umsetzung der Erfindung.

Lassen Sie das Luftschiff relativ zur umgebenden Luft stehen oder sich gleichmäßig und fortschreitend bewegen. Dann wird die vorgeschlagene Steuerung des reversiblen Luftschiffs wie folgt durchgeführt.

Bei Drehung um einen Winkel kleiner als 90°:

Die Motoren 2 und 3 werden eingeschaltet, in einer vertikalen oder horizontalen Ebene angeordnet, auf dem gleichen Querbalken der kreuzförmigen Halterung 4 - gegenüberliegend auf der gleichen Längslinie - entlang des Weges. Die Drehrichtung der Schrauben ist so eingestellt, dass sich das Luftschiff in einer bestimmten Richtung um den Schwerpunkt dreht. Die Änderung der Drehrichtung erfolgt durch Umkehren der Motoren;

Verfolgen Sie die Änderung des Drehwinkels;

Wenn der Drehwinkel des erforderlichen Werts erreicht ist, werden die Motoren abgestellt.

Dadurch entfällt die Phase der zusätzlichen Beschleunigung des Luftschiffs und die zusätzliche Bewegung seines Zentrums im Raum, sodass die Wende schneller und wirtschaftlicher ist als bei Analoga.

Bei Drehung um mehr als 90°:

Ändern Sie die Funktion des Hecks in die Funktion der Nase und die Funktion der Nase in die Funktion des Hecks;

Das Steuerzentrum am Bug 5 wird zu einem Backup gemacht, und das Steuerzentrum am Heck 6 wird zum Hauptzentrum gemacht.

Die Motoren 2 und 3 werden eingeschaltet, in einer vertikalen oder horizontalen Ebene angeordnet, auf dem gleichen Querbalken der kreuzförmigen Halterung 4 - gegenüberliegend auf der gleichen Längslinie - entlang des Weges. Die Drehrichtung der Schrauben ist so eingestellt, dass sich das Luftschiff entgegen der vorgegebenen Richtung um den Schwerpunkt dreht. Die Änderung der Drehrichtung erfolgt durch Umkehren der Motoren;

Verfolgen Sie die Änderung des Drehwinkels;

Wenn der Drehwinkel einen Wert erreicht, der gleich der Differenz zwischen dem erforderlichen Wert und dem Wert von 180° ist, werden die Motoren abgeschaltet.

Bei Drehung um 180° oder Einlegen des Rückwärtsgangs:

Die Funktion des Hecks wird in die Funktion des Bugs geändert, und die Funktion des Bugs wird in die Funktion des Hecks geändert.

Das Steuerzentrum am Bug 5 wird zu einem Backup gemacht, und das Steuerzentrum am Heck 6 wird zum Hauptzentrum gemacht.

In den letzten beiden Fällen wird durch die fast augenblickliche Umkehrung der Funktionen von Bug, Heck und Steuerzentralen und der tatsächlichen Drehung um einen Winkel, dessen Absolutwert kleiner als 90 ° ist, ein zusätzlicher Gewinn an Drehgeschwindigkeit erzielt .

Die Tragschale des Wendeluftschiffs 1 ist starr und mit Wasserstoff oder Helium gefüllt. Es besteht aus Verbundmaterial in Form eines Ellipsoids mit langer Längsachse „Bug-Heck“ und relativ kurzen Quer- und Hochachsen (siehe Abb.1, Abb.2). Die vorderen und hinteren Teile der Tragschale 1 des Luftschiffs sind symmetrisch um die vertikale Achse Z, die durch ihren Schwerpunkt verläuft. An den Enden des Bugs und des Hecks sind kreuzförmige Halterungen 4 installiert, die vertikale und horizontale Querstangen gleicher Länge aufweisen und aus einem Verbundmaterial bestehen. An den Enden der Querstangen sind dieselben umkehrbaren Motoren installiert, beispielsweise elektrische, mit denselben Schraubenpropellern 2 und 3. Die Propeller 2, die sich an den Enden der vertikalen Querstangen befinden und in der entgegengesetzten Richtung enthalten sind, werden verwendet für Drehungen in einer vertikalen Ebene. Propeller 3, die sich an den Enden der horizontalen Stangen befinden und in der entgegengesetzten Richtung enthalten sind, werden für Drehungen in der horizontalen Ebene verwendet. Die vorübergehende Einbeziehung aller Motoren führt zur Vorwärtsbewegung des Luftschiffs. Die gleichzeitige Umkehrung aller Motoren führt zu einer Änderung der Bewegungsrichtung. An der Schale sind von unten Bug- und Heckgondeln aus Verbundwerkstoffen befestigt, in denen identische Steuerzentralen 5 und 6 angeordnet sind.Die Propeller 2 und 3 sowie die Gondeln sind ebenfalls symmetrisch zur vertikalen Achse Z angeordnet, die durch den Schwerpunkt verläuft des Luftschiffes. Das Hauptkontrollzentrum 5 mit der Möglichkeit, ein Backup zu werden, befindet sich in der Gondel am Bug. Das Reserve-Kontrollzentrum 6 mit der Fähigkeit, das Haupt zu werden, befindet sich in der Gondel am Heck.

Eine Erhöhung der Zuverlässigkeit eines reversiblen Luftschiffs und seiner Steuerung wird durch die Duplizierung von Steuerzentralen und ausführenden Triebwerken erreicht.

Informationsquellen

1. UDC 629.73(09) Boyko Yu.S., Turyan V.A. Blauer Jahrhunderttraum. - M.: Mashinostroenie, 1991. 128 S.: mit Abb. ISBN 5-217-01369-9.

2. Patent RU 2003596 C1 (Luftschiefbau Zepellin GmbH), 30.10.1993.

3. US-Patent 1648630 (Ralph H. Upson), 1927.

4. Patent JP 6278696 A (SKY PIA KK), 04.10.1994.

Reivindicações(6) 1. Verfahren zur Luftschiffsteuerung, einschließlich Triebwerkssteuerung, Steuerung von Luftschiffbewegungsparametern von Steuerzentralen im Bug und Heck, die zum Funktionswechsel konfiguriert und von unten an der Luftschiffhülle angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie Umkehrtriebwerke mit verwenden an Querstangen montierte Schraubenpropeller befestigten Kreuzhalterungen an den Enden der vorderen und hinteren Teile, während sie eine Drehung des Luftschiffs in der vertikalen und / oder horizontalen Ebene erzeugten.

2. Ein umkehrbares Luftschiff mit einer starren Hülle in Form eines Ellipsoids mit einem Trägergas, Triebwerken mit Schraubenpropellern, identischen Gondeln mit Haupt- bzw. Backup-Steuerzentralen im vorderen und hinteren Teil des Luftschiffs, die von befestigt sind unten an der Schale und sind mit der Möglichkeit zum Austausch von Funktionen hergestellt, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit festen kreuzförmigen Halterungen an den Enden der vorderen und hinteren Teile ausgestattet ist, umkehrbare Motoren mit Schraubenpropellern hat, die an den Querstangen montiert sind der genannten Klammern.

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Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Luftfahrzeuge. Das Luftfahrtgerät umfasst ein achteckiges Fachwerk mit elektrischem Antrieb an den Enden, Beobachtungs-, Orientierungs-, Kommunikations- und automatischen Steuersystemen. In der Mitte des achteckigen Fachwerks befindet sich ein pneumatisches Polymerrohr, das aus hermetisch isolierten Abschnitten besteht, die mit Polymerreifen verstärkt und mit Verriegelungsgelenken aneinander befestigt sind und durch automatische Spanner in vertikaler Position gehalten werden. Beim Befüllen mit Leichtgas entsteht das Polymerrohr Hubkraft Ausgleich des Gewichts der an der Farm aufgehängten Last. Die Erfindung zielt darauf ab, ein Luftfahrzeug zu schaffen, das im Raum gut orientiert ist. 1 z.B. Fliege, 2 krank.

Die Erfindung bezieht sich auf Fahrzeuge, die sich durch die Luft bewegen. Das Fahrzeug umfasst ein Transportmodul und ein über einen Verbindungsknoten damit verbundenes Transportmodul. Das Fahrzeug nutzt die archimedische Kraft als Propeller und Motoren mit verschiedenen Arten von Propellern, wie z. B. Schrauben. Das Transportmodul des Luftfahrzeugs enthält eine ringförmige Basis mit mehreren Gruppen von Schalen mit konstantem und variablem Volumen, die um seinen Umfang herum angeordnet sind und mit Auftriebskontrollsystemen, Motoren mit Elektroantrieb, Batterieladesystemen aus erneuerbaren Energiequellen auf fließenden elektrischen Generatoren ausgestattet sind , Bewegungssteuerung und externe Steuerungssysteme und -vorrichtungen zum Bewegen des Fahrzeugs am Boden. Das Transportmodul des Fahrzeugs für die aquatische und/oder Unterwasserumgebung umfasst einen konvertierbaren Aufbau, der mit einem kontrollierten Auftriebssystem, elektrischen Antrieben und Bewegungssteuerung und externen Steuerungssystemen ausgestattet ist. Der Frachtraum ist fest in das Volumen des transportierten Moduls eingeschlossen. Die Möglichkeit, ein wirtschaftliches Universalfahrzeug zu schaffen, wird erreicht. 3 k. und 6 z.p. Fly, 17 krank.

Die Erfindung betrifft Flugzeuge leichter als Luft und Vorrichtungen zur Reinigung der Atmosphäre. Ein Luftfahrtgerät zur Reinigung der Luft von Städten von Gas und Staub umfasst zigarrenförmige Schalen, die durch einen Rahmen befestigt sind, einen Stabilisator, Ruder und zwei Marschpropeller. Auf den an den Seitenflächen des Rahmens angebrachten Konsolen befinden sich zwei Hauptantriebseinheiten - zwei Elektromotoren mit einer Schraube in einer ringförmigen Verkleidung mit variablem Schubvektor. In der zentralen Schale befindet sich ein starrer Körper des elektrostatischen Filters, der mit vielen Metallgittern gefüllt ist - positive Elektroden, zwischen denen negative Drahtkoronaelektroden aufgehängt sind. Am Rahmen ist ein mit Solarbatterie-Elementen bespannter Flügel befestigt, darunter befindet sich ein Reserve-Gaskissen für den Aufstieg in die Höhe. Die Erfindung zielt darauf ab, die Konzentration schädlicher und aggressiver Gase zu verringern. 4 krank.

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Luftfahrzeuge. Ein Luftfahrzeug, das für ein Lufttaxi bestimmt ist, hat ein tragendes Fachwerk, eine Hülle, die mit einem Gas gefüllt ist, das leichter als Luft ist, Propeller in Form von Propellern, ein Beobachtungs-, Orientierungs-, Kommunikations- und automatisches Steuerungssystem. In der Mitte des tragenden Fachwerks befindet sich eine starre Kuppel aus leichtem Material, gefüllt mit Gas, das leichter als Luft ist, bedeckt mit Solarzellen. Um die Kuppel herum befindet sich ein Deck, das über Treppen mit den Kabinen verbunden ist. Entlang des Umfangs des Rahmens befinden sich Maschinenräume mit Luftschraubenmotoren mit variablem Schubvektor, und am unteren Rand des Rahmens befinden sich Greifer zum Befestigen von Frachtcontainern. Die Erfindung zielt darauf ab, das Maß an Flugsicherheit zu erhöhen. 2 krank.

Die Gruppe der Erfindungen betrifft hauptsächlich bemannte Fahrzeuge (V) für Flüge im nahen und fernen Weltraum. Am Rahmen des Fahrzeugs befinden sich Module für kontrollierten aerostatischen Auftrieb, Elektromotoren mit Schraubenpropellern, Flüssigtreibstoffstrahltriebwerke mit Kraftstoff- und Oxidationsmitteltanks sowie Stromversorgungs- und Bewegungssteuerungssysteme, bewohnbare und technische Abteile, Anlegehäfen für Raumfahrzeuge, Mittel zum thermischen Schutz des Wohnraums und der Fahrzeugausrüstung. Der Auftrieb der Module wird durch das Pumpen von flüssigem Helium aus den Tanks des Technikraums und dessen Vergasung unter den Kuppelstrukturen dieser Module gewährleistet (der umgekehrte Prozess ist ebenfalls vorgesehen). An dem Fahrzeug kann eine Halterung installiert werden, um eine Rakete mit einer Nutzlast aufzunehmen, die aus der Weltraumumlaufbahn gestartet oder abgestiegen ist. Das technische Ergebnis ist die Erweiterung der Funktionalität des Fahrzeugs für diesen Zweck. 2 k. und 3 z.B. Fliege, 13 krank.

Die Erfindung betrifft die Luftfahrt. Der Propeller des Luftschiffs ist in Form eines Propellers mit einer Achse und einem Flügel ausgebildet. Die Achse ist von einer starren Hülle bedeckt, die ein Gas enthält, das leichter als Luft ist. Die Klinge ist in Abschnitte unterteilt und entlang einer Schraubenlinie an der Wand der Schale befestigt. Die Abschnitte der Klinge sind im gleichen Abstand zueinander benachbart/beabstandet. Die Erfindung zielt darauf ab, die Manövrierfähigkeit des Luftschiffs zu verbessern. 2 Wp. Fliege, 3 krank.

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Luftfahrt

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