DE3144051A1 - Vakuum-auftrieb-flugkoerper - Google Patents

Description

• 1. Beschreibung
• 1.1. Anwendungsgebiete Die Erfindung hat folgende Anwendungsmöglichkeiten: Als Militärluftfahrzeug für aufklärende und strategische Zwecke,da eine gute Radartarnung und ein geräuschfreies Fliegen möglich ist, als Beobachtungsluftfahrzeug für Polizei,Verkehrswacht, Meteorologen,Geophysiker,Ozeanologen,Ökologen u.ä., als Rettungs-und Bergungsluftfahrzeug für Bergrettung, Seenotrettung,Feuerwehr u.ä., als Lastenheber und Transporter für den Ersatz von Kränen,Hubschraubern und Aufzügen bei schwerzugänglichen Objekten, als schwebende Montagebühne bei Hochbaustellen, als Träger für wissenschaftliche Sonden in die Hochatmosphäre, als Kinderspielzeug, als Reklameluftfahrzeug, zur Renaissance des klassischen Luftschiffes für Luxus-und Erholungsreisen, sowie als Ersatz für alle auf dem Prinzip des Auftriebes durch leichte Gase (Wasserstoff,Helium9 Heißluft)bisher gebauten Ballons und Luftschiffe.
• 1 2. Zweck Der Zweck besteht in der Erfindung eines neuen Auftriebsprinzipes für Luftfahrzeuge welcher gegenüber den bisherigen Konstruktionen folgende Vorteile bietet: Verringerung von Material und Energieaufwand,Senkung der Herstellungs- Betriebs- und Wartungskosten umwetfreundlicherer Betrieb,leiser Betrieb, Erweiterung der Luftfahrt im militärischen Sektor und Renaissance der klassischen Luftschiffe für die Reise-und Vergnügungsindustrie.
• Beschreibung und Patentansprüche 1.3. Stand der Technik Die bisher verwendeten Flugmaschinen basieren auf dem aerodynamischen Auftriebsprinzip und auf dem aerokinetischen Leiehtgas-Auftriebsprinzip.Das aerodynamische Prinzip des Vogelfluges wird bei den modernen Flugzeugen angewendet und das Leichtgasprinzip ist aus der Zeit der Fesselballons und der Zeppelin-Luftschiffe bekannt.Letzteres wird zur Zeit noch für Reklamezwecken der Spielzeugindustrie und für hochatmosphärische Meßsonden verwendet. Die für senkrechtes Starten und Landen sowie für Fliegen mit niedriger Geschwindigkeit verwendeten sogenannten Hubschrauber basieren auf dem aerodynamischen Prinzip.
• 1.4. Kritik des Standes Der Weiter-bzw. Wiederverwendung des Leichtgasprinzipes stehen heute folgende Nachteile im Wege: Die Füllgase sind zu aufwendig (Helium) oder zu gefährlich (Wasserstoff),die Flugkörper erfordern zu große Dimensionen und für Start'Landung und Vertikalmanöverierung sind aufwendige Hilfsmittel erforderlich welche diese Manöverierfähigkeit wiederum einschränken.
• Deshalb und wegen der größeren Reisegeschwindigkeit wird heute in der Luftfahrt nur noch das aerodynamische Prinzip verwendet.
• Trotzdem besitzt das aerokinetische Prinzip gegenüber dem aerodynamischen Prinzip eine Reihe von Vorteilen die besonders in der heutigen Zeit der Erdölkrisen und der wachsenden Umweltbelastung von entscheidenter Bedeutung sind. Dies sind unter anderen die Umweltfreundlichkeit'die geringere Lärmbelastung und der geringere Energieaufwand,da während der Flugphase keine Auftriebsenergie erforderlich ist.
• Beschreibung und Patentansprüche 1.5. Aufgabe Die Aufgabe besteht darin eine Wiederverwendungs möglichkeit für das aerokinetische Prinzip zu finden die die unter Punkt 1.4. genannten Nachteile ausschließt. Die Lösung ist nur möglich wenn man ohne Füllgas auskommt und dabei trotzdem den Auftrieb vergrößert.
• 1.6. Lösung Nach Archimedes ist der Auftrieb gleich der Gewichtskraft der vom Körper verdrängten Menge des den Körper umgebenden Stoffeso Bisher wurde dieses Prinzip als aerokinetisches Prinzip in der Luftfahrt dadurch angewendet ,daß man einen Flugkörper (Ballon oder Luftschiff)mit einem Gas füllte welches leichter als die Umgebungsluft war. Die gleiche Wirkung kann man nach dem von Archimedes gefundenen Gesetz auch mit einem luftleeren Behälter erzielen. Dieser Behälter muß ähnlich den Gasballons aus einem spezifisch leichten Material bestehen und dieses Material muB gegen einen Außendruck von eaO 760 Torr stabil und relativ vakuumdicht sein.
• Diese Materialien stehen heute zur Verfügung in den polymeren Kunststoffen'in den Leichtmetalllegierungen und den kunststoffüberzogenen Leicht metallegierungen. Außerdem lassen sich die in der Leichtbautechnik gewonnenen statischen Kenntnisse hier anwenden. Als ein möglicher Lösungsvorschlag wird hier folgendes angeboten: Der Außendruck wird von einem Gerippe aus Rohren abgefangen. Diese bestehen aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder aus Leichtmetall.Rohre werden wegen des günstigen Widerstandsmomentes in Verbindung mit dem geringere Gewicht vorgeschlagen. Zur Erlangung der Vakuumdichtigkeit erhält der Flugkörper eine Außenhaut aus Kunststoff'teichtmetall oder kunststoffüberzogenen Leichtmetall. Konstruktiv muß Beschreibung und Patentansprüche zwischen dem erforderlichen Auftrieb;der Größe des Flugkörpers und der Masse des Materiales optimiert werden.
• Bei optimaler Konstruktion und ab einer bestimmten Größe kann auf Grund des Wegfallens des Füllgaseigengewichts ein größerer Auftrieb als beim Leichtgasprinzip erreicht werden.
• Das gegenüber dem Leichtgasprinzip bessere Lande-,Start-und Vertikalmanöver wird dadurch erreicht,daß der Flugkörper mit einem BuSteinlaßventil (Landen, Fallen) und einer Vakuumpumpe (Auftrieb, Starten) ausgerüstet wird.
• 1.7. Erzielbare Vorteile Gegenüber dem in der Luftfahrt nicht mehr angewendeten Leichtgasprinzip bestehen folgende Vorteile die eine Wiedereinführung ermöglichen: Kleinere Dimensionierung,bessere Manöverierfähigkeit, einwandfreie Start-und Landemöglichkeit ohne Hilf smittel,Erreichung größerer Höhen,größere Tragfähigkeit,geringerer Aufwand von Material und Hilfsmitteln, Ungefährlichkeit gegenüber den früheren gefährlichen Füllgasen (Wasserstoff-)geringere Material-,Betriebs- und Wartungskosten, Wegfall komplizierter Landeplätze und Unabhängigkeit von thermischen Veränderungen der Atmosphäre.
• Gegenüber dem aerodynamischen Prinzip der heutigen Flugzeuge und Hubschrauber bestehen folgende Vorteile: Geringer Energieverbrauch durch Wegfall des Dauerverbrauchs an Auftriebsenergie,Umweltfreundlichkeit und Schallarmut,bei bestimmten Materialeinsatz und bestimmter Flughöhe gute Radartarnung im militärischen Bereich,größere Sicherheit da Auftrieb unabhängig vom Antrieb ist,größere Tragfähigkeit, geschwindigkeitsloses Gleiten ohne Energieverbrauch und mit großer Sicherheit,Wegfall von Start-und Landebahnen,geringere Betriebs-und Wartungskosten Beschreibung und Patentansprffche und die besserer Einsatzmoglichkeit als Lastenheber und schwebende Montagebühne.
• 1.8. Erweiterungs möglichkeiten Der Vakuum-Auftrieb-Flugkörper läßt sich auch mit dem auf dem aerodynamischen Prinzip basierenden Flugzeugen und Hubschraubern kombinieren.
• Beschreibung und Fatentansprüche 1 Lufteinlaßventil Magnet-oder Motorventil mit Beichtmetallgehäuse 2 Längsversteifungen Rohr aus glasfaserverstärkten Kunststoff oder Leichtmetall 3 Spanten wie Pos. 2 4 Stabilisierungsstützen wie Pos. 2 5 Außenhaut Kunststoff oder kunst stoffüberzogenes Leichtmetallblech 6 Rückschlagventil Leichtmetall 7 Vakuumpumpe 8 Leitflossen zur Aufnahme von Manöveriereinrichtungen und Antriebsmaschinen Hohlprofil aus Kunststoff oder Leichtmetall 9 Montagemöglichkeit für Kabinen'Schaltraum' Frachtraum unsw.
• Stückliste

Claims (5)

1. Pat entansprüche 1.

   Vakuum-Auftrieb-Flugkörper in der Anwendung für alle Teilgebiete der militärischen und zivilen Luftfahrt,für das Heben und Transportieren von Lastensals schwebende Montagebühne,für Spielzeuge, für atmosphärische Sonden und als Frsatz für alle früher mittels dem Leichtgasprinzip aufgetriebenen Flugkörper bzw. Schwebeköxper.

   Die Erfindung ist durch folgendes gekennzeichnet: Ein vakuumgepumpter Hohlkörper welcher dadurch einen Auftrieb in der Atmosphäre besitzt ist mit einer Vakuumpumpe für den Auftrieb und einem Lufteinlaßventil zum Sinken konstruktiv verbundene An diesen Flug-oder Schwebekörper lassen sich alle für die Luftfahrt und den im Absatz 1 genannten Anwendungsmöglichkeiten erforderlichen Ausrüstungen wie Antriebsmaschinen,Schaltzentralen,Manöverier-und Navigationsmittel,Passagier-und Frachtkabinen montieren.
2. 2. Vaku#m-Auftrieb-Flugkörper dadurch gekennzeichnet daß, der vakuumgepumpte Hohlkörper in der Atmosphäre einen Auftrieb besitzt.
3. 3. Einbau von Vakuumpumpe und IIufteinlaßventil in den Vakuum-Auftrieb-Flugkörper zum Zwecke des Startens, Landens und der senkrechten Manöverierung desselben dadurch gekennzeichnet daß zwischen Außenluft und dem Vakuumhohlraum des Vakuum-Auftrieb-Flugkörpers befindet sich ein Beschreibung und Patentansprüche Lufteinlaßventil welches zum Zwecke des Absinkens oder Tangens des Flugkörpers zeitlich begrenzt geöffnet wird.

   Ebenfalls zwischen Außenluft und Hohlraum befindet sich am oder im Vakuum-Auftrieb-Plugkörper eine Vakuumpumpe welche zum Zwecke des Startens oder Höhersteigens des Flugkörpers das Vakuum in seinem Hohlraum vergrößert,also seinen Innendruck veringert.
4. 4. Anwendung des Vakuum-Auftrieb-Flugkörpers in allen unter Anspruch 1 angegebenen Bereichen durch Ausrüstung mit allen dazu erforderlichen Einrichtungen und Hilfsmitteln wie Antriebsmaschinen,Auftriebsmaschinen,Anhägevorrichtungen,Passagier-und Besatzungskabinen, Frachträume Montagebühnen, Schaltzentralen, Navigations-und Manöveriereinrichtungen unsw.

   dadurch gekennzeichnet daß alle oben aufgezählten Ausrüstungen, Hilfsmittel ,Bauteile,Maschinen und Geräte zum Zwecke der Verwendung des Vaktium-Auftrieb-Flugkörpers in allen in dieser Schrift beschriebenen Anwendungsmöglichkeiten.
5. 5. Kombination des Vakuum-Auftrieb-Flugkörpers mit allen bisher verwendeten Flugmaschinen wie Segelflugzeuge, Motorflugzeuge,Düsenflugzeuge,Hubschrauber,Luftkissenfahrzeuge und Luftschiffe.

   dadurch gekennzeichnet daß, alle vakuumgepumpten Hohlräume in den oben aufgeführten Flugmaschinen zu Auftriebszwecken.

   Beschreibung und Patentansprüche 2. Patentansprüche 2.1.Vakuum-Auftrieb-Flugkörper in der Anwendung für alle teilgebiete der militärischen und zivilen Luftfahrt, für das Heben und Transportieren von Lasten,als schwebende Montagebühne, für Spielzeuge, für atmosphärische Sonden und als Ersatz für alle früher mittels dem Leichtgasprinzip autgetriebenen Flug- bzw.

   Schwebekörper.

   Die Erfindung ist durch folgendes gekennzeichnet: Ein vakuumgepumpter Hohlkörper welcher dadurch einen Auftrieb in der Atmosphäre besitzt ist mit einer Vakuumpumpe für den Auftrieb und einem Lufteinlaßventil zum Sinken konstruktiv verbundene An diesem Flug- oder Schwebekörper lassen sich alle für die Luftfahrt und den oben genannten Anwendungsmöglich keiten erforderlichen Ausrüstungen wie Antriebs maschinen,Schaltzentralen,Manöverier- und Navigationsmittel,Passagier- und Frachtkabinen montieren.

   2.2.Vakuum-Auftrieb-Flugkörper dadurch gekennzeichnet, daß der vakuumgepumpte Hohlkörper in der Atmosphäre einen Auftrieb besitzt.

   2.3.Einbau von Vakuumpumpe und Lufteinlaßventil in den Vakuum-Auftrieb-Flugkörper zum Zwecke des Startens,Landens und der senkrechten Manöverierung desselben, dadurch gekennzeichnet,daß zwischen Außenluft und dem Vakuumhohlraum des Vskuum-Auftrieb-Flugkörpers sich ein Lufteinlaßventil befindet welches zum Zwecke des Absinkens oder Landens des Flugkörpers zeitlich begrenzt geöffnet wird; und dadurch gekennzeichnet, daß sich ebenfalls zwischen Außenluft und Hohlraum am oder im Vakuum- Auftrieb-Flugkorper eine Vakuu@pumpe befindet welche zum Zwecke des Startens oder Höhersteigens des Flugkörpers das Vakuum in seinem Hohlraum vergrößert,also seinen Innendruck veringert.

   2.4.Anwendung des Vakaum-Auftrieb-Flugkorpers in allen unter Punkt 2.1. angegebenen Bereichen durch Ausrüstung mit allen dazu erforderlichen Einrichtungen und Hilfsmitteln wie Antriebsmaschinen,Auftriebsmaschinen,Anhängevorrichtungen,Passagier-und Besatzungskabinen,Frachträume,Montagebühnen,Schaltzentralen, Navigations-und Manöveriereinrichtungen unsw., dadurch gekennzeichnet,daß alle oben aufgezihlten Ausrüstuagen, Hilrsmittel ,Bauteile,Maschinen und Geräte zum Zwecke der Verwendung des Vakuum-Auftrieb-Flugkörpers in allen in dieser Schrift beschriebenen Möglichkeiten angewendet werden können.

   2.5.Kombination des Vakuum-Auftrieb-Flugkörpers mit allen bisher verwendeten Flugmaschinen wie Segel-und Motorflugzeuge,Düsenflugzeuge,Hubschrauber, Luftkissenfahrzeuge und Luftschiffe, daurch gekennzeichnet,daß alle vakuumgepumpten Hohlräume in den oben aufgeführten Flugmaschinen zu-Auftriebsswecken verwendet werden können.