DE4318985A1 - Lande- und Verankerungsvorrichtung für ein Luftschiff - Google Patents
Lande- und Verankerungsvorrichtung für ein LuftschiffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Lande- und Verankerungsvorrichtung für ein Luftschiff mit
einem aus einer Reihe von Querspanten und dazwischen angeordneten Längsträgern be
stehenden Traggerüst.
Alle bekannten Luftschiffbauarten, wie Starr-, Kiel- oder Prall-Luftschiffe, besitzen ein
oder mehrere Landeräder, die an der Gondel und manchmal an der unteren Leitwerks
flosse angeordnet sind. Nach der Landung auf diesen Rädern wird das Luftschiff von ei
ner Bodenmannschaft an Bugleinen gehalten bis ein mobiler oder stationärer Ankermast
mit dem Luftschiff gekoppelt ist.
Die Koppelungsstelle zwischen Luftschiff und Ankermast liegt entweder am Bug des
Luftschiffes oder bei niedrigem Mast am Bauch des Luftschiffes vor dem Auftriebs
schwerpunkt.
Masten für die Bugverankerung müssen ein hohes Kippmoment aufnehmen können, sie
sind hoch belastet und sehr schwer, um die erforderliche Standsicherheit zu erzielen
(Mobilmast) oder mit hohen Ankerkräften im Boden verankert (stationärer Mast).
Bei Masten für Verankerung am vorderen Bauch des Luftschiffes ist das Kippmoment
wesentlich geringer (in der Regel 50%), dafür tritt am Luftschiff durch die Einspannung
unterhalb des Windangriffsschwerpunktes ein Rollmoment auf, d. h. das Luftschiff legt
sich bei seitlicher Windanblasung um einen beträchtlichen Rollwinkel (<25°) schräg bis
es sich wieder in den Wind gedreht hat.
Zumindest bei Prall-Luftschiffen ist diese Verankerungsart wegen der großen Kräfte auf
die Hülle kritisch. Sie wird deshalb kaum praktiziert.
Prinzipiell wird die Verankerung eines Luftschiffs so vorgenommen, daß das Luftschiff
an einer Stelle vor dem Windangriffsschwerpunkt festgehalten wird, so daß es sich bei
seitlicher Anströmung in den Wind dreht wie eine Windfahne. Das Luftschiff bietet so
den geringsten Strömungswiderstand.
Von Nachteil bei einer solchen Verankerung ist, daß grundsätzlich ein Ankermast für die
Verankerung eines Luftschiffes vorhanden sein muß. Dies schränkt den Betrieb mit Luft
schiffen stark ein, da es nur von einer vorbereiteten Basis aus starten und landen kann.
Für jede Außenlandung muß ein Ankermast bereit stehen. Damit sind z. B. Überfüh
rungsfahrten über große Strecken nicht oder nur mit großem Aufwand an Vorbereitung
möglich. Bei ungeplanten Außenlandungen, z. B. bei Störungen am Luftschiff führt dies
oft zu Totalverlust, wie dies die Luftfahrtgeschichte zeigt. Außerdem sind derartige An
kermasten teuer.
Ein weiterer Nachteil der Mastverankerung ist, daß der Mast- oder bei mobilem Mast das
Mastfahrzeug - ein Hindernis für das landende Luftschiff darstellt, da das Luftschiff
durch wechselnde Winde den Landepunkt nicht genau einhalten kann. Das Luftschiff
treibt dann in den Mast hinein und wird meistens stark beschädigt. Beispiele für die letz
ten 5 Jahre, bei denen von weltweit operierenden 16 Pralluftschiffen, bei zwei Schiffen
die Hülle durch einen solchen Unfall "zum Totalschaden wurde", sind bekannt.
Das Problem des Überfahrens des Mastes wird zwar zum Teil durch fahrbare Maste um
gangen, die erst bei stehendem Luftschiff herangefahren werden. Der Nachteil dieser
Verfahrensweise liegt jedoch auch darin, daß das Luftschiff von einer großen Haltemann
schaft (bei einem Kleinluftschiff mit 6000 m³ werden ca. 15 Mann benötigt) gehalten
werden muß bis der Mobilmast herangefahren und verankert ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lande- und Verankerungsvorrich
tung für ein Luftschiff der genannten Art zu schaffen, das es ermöglicht, auf jedem Lan
deplatz auch ohne die sonst üblichen aufwendigen Vorrichtungen zu landen und das
Luftschiff gegen Witterungseinflüsse zu verankern.
Auf diesen Landeplätzen sollen die für General Aviation vorhandenen Einrichtungen, wie
z. B. befestigte Stellplätze und Sturmverzurrösen (an denen sonst Flugzeuge gesichert
werden) mit minimalem Aufwand auch für die Verankerung eines Luftschiffs verwendet
bzw. für die Anpassung an ein Luftschiff ausgerüstet werden können.
Die Verwendung des sonst üblichen sehr aufwendigen Bugmastes soll auf den Einsatz
auf speziellen Luftschiff-Landeplätzen und für eine Verankerung des Luftschiffs gegen
schwere Witterungseinflüsse mit Windgeschwindigkeiten größer 6-7 Beaufort be
schränkt bleiben.
Bei der erfindungsgemäßen Lande- und Verankerungsvorrichtung wird bei einem Luft
schiff mit einem aus einer Reihe von Querspanten und dazwischen angeordneten Längs
trägern bestehenden Traggerüst, wie es beispielsweise in der DE-PS 40 18 749 und der
DE-OS 41 12 621.1 beschrieben ist, in einer Querebene vor dem Windangriffsschwer
punkt ein Zweibeinfahrwerk so montiert, daß es einerseits jeweils mit dem Traggerüst
und andererseits über je eine Fahrwerksschwinge mit einer Gondel des Luftschiffs ge
lenkig verbunden ist. Im Bereich der Befestigung der Fahrwerksschwingen am Gondel
boden ist in der Gondelmittellinie eine zusätzliche Verankerungseinrichtung vorgesehen,
über welche das Luftschiff mit dem Ankerplatz und dort vorhandenen Einrichtungen ver
bunden ist.
Vorzugsweise beträgt dabei die Spurweite des Zweibeinfahrwerks etwa das 0,7-1,2fache
des maximalen Luftschiffdurchmessers.
Das Fahrwerk ist dabei über je eine Federbeinstütze oder je ein einen Fachwerkrahmen
für das Fahrwerk entlastendes Zugseil mit den Knotenstellen von Querspant und Längs
träger gelenkig verbunden und kann so ausgeführt sein, daß es bei Bedarf um seine An
schlußpunkte seitlich an das Luftschiff beiklappbar ist. Zur Abstützung kann noch jede
Fahrwerksschwinge über einen Querlenker mit der Luftschiffgondel lösbar verbunden
sein. Auch können Federbeinstützen und Fahrwerksschwingen zur Verringerung des
Luftwiderstandes mit einem strömungsgünstigen Profil in Form einer Verkleidung verse
hen werden. Am äußeren Ende jeder Fahrwerksschwinge ist diese mit einem Lagerkörper
starr verbunden, der eine Radgabel zur Aufnahme eines Fahrwerkrads trägt, wobei die
Radgabel mit dem Rad im Lagerkörper verdrehbar angeordnet ist. An besagtem Lager
körper ist außerdem das untere Ende der jeweiligen Federbeinstütze gelenkig befestigt.
Die besagte zusätzliche Verankerungseinrichtung besteht aus einer bodenseitigen Halte
vorrichtung und einem luftschiffseitigen Halteseil, welches vom Luftschiff abgelassen und
wieder eingeholt werden kann und dessen unteres Ende mit der bodenseitigen Haltevor
richtung über eine geeignete Vorrichtung verbindbar ist.
Zum Ablassen und Einholen des Halteseils ist eine Winde vorgesehen, die je nach Bedarf
entweder im Luftschiff selbst oder auf der bodenseitigen Haltevorrichtung angeordnet
sein kann.
Auf die bodenseitige Haltevorrichtung kann ein Verankerungskopf aufgesetzt sein, wel
cher frei drehbar ist und mit der Haltevorrichtung lösbar, zum Beispiel über eine
Klemmeinrichtung, verbunden ist.
Weiter kann zwischen dem Gondelboden des Luftschiffs und der bodenseitigen Halte
vorrichtung zur Verankerung des Luftschiffs eine zusätzliche starre Verbindung in Form
einer mit dem Luftschiff sowie mit dem Verankerungskopf jeweils gelenkig verbundenen
Verbindungsstange vorgesehen werden. Diese Verbindungsstange ist in ihrer Länge ein
stellbar und kann vom Boden des Luftschiffs aus nach unten zur bodenseitigen Haltevor
richtung abgesenkt werden. Die Befestigung dieser Verbindungsstange am Gondelboden
ist dabei so gewählt, daß im verankerten Zustand des Luftschiffs die Verbindungsstange
zur Aufnahme der Längskraft um wenigstens 15° von der Senkrechten abweicht.
Schließlich ist es auch denkbar, das Fahrwerk am Boden vormontiert zu halten und erst
bei Bedarf zur Verankerung mit dem Luftschiff zu verbinden.
Außerdem ist am Luftschiff im Bereich hinter dem Windangriffsschwerpunkt am Boden
des Luftschiffs oder beispielsweise an der unteren Leitflosse ein Heckrad angeordnet.
Vorteil der Erfindung ist daher, daß das Luftschiff mit einem minimalen Aufwand an Bo
deneinrichtungen und Bodenpersonal mittels einer einfachen und leichten Lande- und
Verankerungsvorrichtung sicher gelandet und am Ankerplatz verankert werden kann.
Die Erfindung wird nun nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt
Fig. 1 die Seitenansicht eines Luftschiffs mit der erfindungsgemäßen Lande-
und Verankerungsvorrichtung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das Luftschiff aus Fig. 1 in der Fahrwerk
sebene,
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht aus Fig. 1 im Bereich der Luftschiffsgondel,
Fig. 4 eine Draufsicht auf das Fahrwerk auf einer Luftschiffseite,
Fig. 5 eine Ansicht von vorne auf einen Fahrwerkteil,
Fig. 6 das Fahrwerkteil aus Fig. 5 in der Draufsicht,
Fig. 7 die erfindungsgemäße Lande- und Verankerungsvorrichtung mit bo
denseitiger Haltevorrichtung und Verbindungsstange,
Fig. 8-10 den Gondelausschnitt eines Luftschiffs mit der erfindungsgemäßen
Lande- und Verankerungsvorrichtung in drei unterschiedlichen Lande
phasen,
Fig. 11 eine Draufsicht auf ein Luftschiff mit einer schematisiert dargestellten
Drehung in den Wind,
Fig. 12 eine andere Ausführung der erfindungsgemäßen Lande- und Veranke
rungsvorrichtung,
Fig. 13 eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Lande- und Veranke
rungsvorrichtung und
Fig. 14 eine andere Ausführungsform des Fahrwerks mit Fachwerksrahmen
und Seilabstützung.
In Fig. 1 ist in der Seitenansicht ein teilweise geschnittenes Luftschiff 1 mit einem aus
einer Reihe von Querspanten 3 und dazwischen gesetzten Längsträgern 4 gebildeten
Traggerüst dargestellt. Am Boden des Luftschiffes 1 ist eine Luftschiffgondel 2 zur Auf
nahme von beispielsweise Passagieren und als Cockpit aufgehängt. Im Bereich der Gon
del 2 vor dem Windangriffsschwerpunkt SA des Luftschiffs 1 ist ein Fahrwerk 5 ange
ordnet, welches mit dem Traggerüst einerseits und der Luftschiffgondel 2 andererseits
verbunden ist. Ein weiteres Fahrwerk 6 ist als Einzelrad ausgebildet und am Luftschiff
boden in einem Bereich hinter dem Windangriffsschwerpunkt SA angeordnet. Je nach
Art des Leitwerks 9 des Luftschiffs ist es auch denkbar, dieses Fahrwerk 6 beispielsweise
an einer nach unten gerichteten Seitenflosse anzuordnen. Neben der Steuerung über die
aerodynamisch wirksamen Leitwerksflossen 9 mit ihren Rudern können auch die Trieb
werke 7, 8 nicht nur zur Erzeugung des Vortriebs, sondern ebenfalls zur Steuerung her
angezogen werden. Dazu sind die seitlichen Triebwerke 7 und das Hecktriebwerk 8 als
Schwenktriebwerke ausgebildet oder mit Schwenkpropellern ausgerüstet.
In Bild 2 ist das Luftschiff 1 im Querschnitt in der Fahrwerksebene dargestellt. Es sind
wieder die Querspanten 3 gezeigt sowie eine an den Knotenstellen der Querspanten 3 mit
den nicht sichtbaren Längsträgern mit dem Traggerüst verbundene Außenhaut 10 des
Luftschiffs 1. In bekannter und daher nicht näher beschriebener Weise sind am Tragge
rüst die schwenkbaren Triebwerke 7 befestigt, die sowohl dem Vortrieb als auch zur
Steuerung dienen. Die Gondel 2 ist in der gezeigten Querschnittsebene, in der das Fahr
werk liegt, zur Aufnahme der auftretenden Belastungen mit einem Querschott versehen,
über welches diese Belastungen auf die in der gleichen Querschnittsebene liegenden
Gondelaufhängungen 17 übertragen werden. In dieser Ebene ist die Gondel 2 mit Spann
seilen 18 an den unteren Knotenpunkten des Querspantes 3 mit den nicht sichtbaren
Längsträgern 4 sowie mit den Knotenpunkten der nächsten Querspantebene verbunden.
Zur Stabilisierung der Gondel 2 werden zusätzliche, mit dem Querspant 3 verbundene
vorgespannte Gasdruckfedern 16 oder starre Träger mit Überlastsicherung eingebaut. An
den genannten Knotenpunkten sind außerdem außerhalb der Luftschiffhülle 10 Gelenk
punkte 19 befestigt, an denen wiederum in Federbeinstützen 13 geführte Federbeine 14
gelenkig befestigt sind. Das Federbein besteht aus einer vorgespannten Gasdruckfeder
und einem ölhydraulischen Stoßdämpfer. Die Kraftwirkrichtung der Federbeinstütze 13
schneidet sich dabei mit dem Mittelpunkt des Knotenpunktes des Horizontal- und des
Diagonalspantes. Mit dem Gondelboden sind gelenkig je eine Fahrwerksschwinge 15
verbunden, die am Fahrwerk 5 mit dem Federbein 14 zusammentreffen.
Diese Fahrwerksanordnung ist auch in der Fig. 3 in einer Seitenansicht vergrößert mit
einem Fahrwerksrad 21 dargestellt. Zusätzlich ist dieser Figur noch die jeweils gelenkige
Anbringung eines Querlenkers 20 an Luftschiffsgondel 2 einerseits und Fahrwerks
schwinge 15 andererseits zu entnehmen.
Fig. 4 zeigt diese Anordnung in einer Draufsicht, in der außerdem die Anlenkpunkte 22
bzw. 23 der Fahrwerksschwinge 15 bzw. des Querlenkers 20 an der Gondel 2 deutlicher
zu sehen sind. Fahrwerksschwinge 15 und Querlenker 20 können, wie auch die Feder
beinstütze 13 zur Verringerung des Strömungswiderstandes strömungsgünstig profiliert
sein, beispielsweise in Form eines Tragflügels mit einem breiten Flügelende mit zwei Ge
lenkpunkten 22 und einem schmalen Flügelende zum Anschluß an einen Radlagerkörper
24. Zur Gewichtsreduzierung können diese Profile aus Kohlefaserverbundwerkstoff,
Aluminium oder dergleichen ausgeführt werden.
Dieser Radlagerkörper 24 ist in den Fig. 5 und 6 in der Vorderansicht bzw. der
Draufsicht in einer vergrößerten Darstellung des Fahrwerks abgebildet. Deutlich sichtbar
ist mit dem Radlagerkörper 24 die Fahrwerksschwinge 15 starr verbunden, während das
Federbein 14 gelenkig, zum Beispiel über eine in ein Auge der Kolbenstange des Feder
beins 14 eingesteckte Bolzenverbindung mit dem Radlagerkörper 24 verbunden ist. An
dem festen mit der Fahrwerksschwinge 15 und dem Federbein 14 verbundenen Oberteil
des Radlagerkörpers 24 ist ein mit einer Radgabel 43 verbundenes Unterteil angeordnet.
Die Radgabel 43 nimmt das Fahrwerksrad 21 auf. Ober- und Unterteil des Radlagerkör
pers 24 sind so ausgebildet, daß die Radgabel 43 mit dem Rad 21 im Lagerkörper ver
drehbar sind. Dies kann beispielsweise durch Umstecken des Bolzens 25 erfolgen, wobei
dann das Rad 21 in einer um 90° gedrehten Stellung wieder verriegelt wird. Das Verdre
hen könnte jedoch auch mittels geeigneter, nicht näher beschriebener Einrichtungen vom
Cockpit aus durchgeführt werden, wodurch dann auch eine Lenkung des Luftschiffs am
Boden ermöglicht wird. Dies ist insbesondere zweckmäßig, wenn beispielsweise auf
grund hoher Zuladung oder eines Gasverlustes keine senkrechte Landung des Luftschif
fes 1 mehr möglich ist und das Luftschiff 1 auf seinem Fahrwerk eine aerodynamische
Landung wie bei Flugzeugen durchführen muß.
Eine Alternative zu dieser Fahrwerksanordnung ist in der Fig. 14 dargestellt. Es entfal
len hier die Federbeine 14 mit den Federbeinstützen 13 sowie die Fahrwerksschwinge 15.
Statt dessen wird das Fahrwerk aus einem Fachwerkrahmen 48 aus einzelnen Trägern
oder als verbundenes Fachwerk an der Gondel 2 angebaut. Die Kraftübertragung zum
Querspant 3 erfolgt anstelle über Federbein und Federbeinstütze 14, 13 über Zugseile 49.
Bei dieser Ausführung ist es dann besonders gut möglich, bei Bedarf das Fahrwerk so
auszulegen, daß es nach entsprechender Entriegelung der Anschlußstellen und der Quer
lenker seitlich beiklappbar ist und am Luftschiff- bzw. Gondelkörper seitlich anliegt. Zur
Verringerung des Luftwiderstandes in dieser Lage können die Räder 21 dann ebenfalls
um 90° verdreht werden.
Unabhängig von den beschriebenen beiden Ausführungsformen für das Zweibeinfahrwerk
beträgt dessen Spurweite zur ausreichenden seitlichen Abstützung des Luftschiffs vor
zugsweise zwischen dem 0,7- und dem 1,2fachen des maximalen Luftschiffdurchmes
sers.
Auch ist es möglich, das gesamte Fahrwerk vormontiert immer am Boden bereit zu hal
ten und erst zur Verankerung des Luftschiffs mit diesem über die oben beschriebenen
Anschlußpunkte zu befestigen. Es kann so das Gewicht des Fahrwerks während des Flu
ges eingespart werden und entsprechend mehr Nutzlast transportiert werden.
Es soll nun die erfindungsgemäß zum Zweibeinfahrwerk hinzukommende zusätzliche
Verankerungsvorrichtung zur Verbindung des Luftschiffs mit einem Ankerplatz näher
beschrieben werden.
Dies soll anhand der Fig. 7 geschehen. Gleiche Bezugszeichen in dieser wie in den fol
genden Figuren bedeuten dabei immer auch gleiche Teile, so daß sich, wie auch bei den
vorhergegangenen Figuren, Wiederholungen vermeiden lassen. Gemäß dieser Fig. 7 be
steht die zusätzliche Verankerungseinrichtung aus einer bodenseitig vorgesehenen Halte
vorrichtung und einem luftschiffseitig vorgesehenen einholbaren Halteseil, welches mit
der bodenseitigen Haltevorrichtung verbindbar ist.
Die bodenseitige Haltevorrichtung ist dabei als Ankerplatte aus beispielsweise Alumi
nium oder Stahl ausgebildet, die mit Schwerlastdübeln und Schrauben 38 auf einer Be
tonplatte 39 oder direkt auf dem Landeplatz befestigt ist. Auf der Ankerplatte ist eine
Verankerung 37 aufgeschweißt. Auf diese Verankerung 37 ist ein Verankerungskopf 50
aufsetzbar und mit ihr verbindbar.
Der Verankerungskopf in diesem Ausführungsbeispiel ist als Klemmeinrichtung 28 aus
gebildet, die in ihrem unteren Teil in der Art einer Rohrkupplung aufklappbar und so
über den Konusteil der Verankerung 37 schiebbar ist. Anschließend kann die Klemmein
richtung 28 zugeklappt und mit der Augenschraube 35 und Schnellspannhebel verschlos
sen werden. Der Oberteil des Verankerungskopfes 50 ist mit dem Axiallager 34 drehbar
gelagert. An diesem Oberteil des Verankerungskopfes 50 ist über einen Gelenkpunkt 33
eine längenverstellbare Verbindungsstange 42 befestigt, die an ihrem anderen Ende ge
lenkig am Lagerpunkt 30 mit dem Boden der Gondel 2 verbunden ist. Der Endanschlag
der Verbindungsstange 42 kann mit einem Dämpfer versehen sein. Diese Verbindungs
stange 42 mit dem Gelenkpunkt 33 ist in der Mittelebene des Gondelbodens gegenüber
der Fahrwerksebene nach hinten versetzt angeordnet, so daß der an ihr befestigte Veran
kerungskopf 50 mit der Klemmeinrichtung 28 durch Abklappen der Verbindungsstange
42 nach unten vom Gondelboden weg bewegt werden kann. Diese Bewegung wird vom
Cockpit oder vom Boden aus gesteuert.
Zusätzlich ist, wie oben erwähnt, ein Halteseil 26 vorgesehen, welches auf einer Trom
mel einer beispielsweise elektrisch oder hydraulisch angetriebenen Winde 36 in der Gon
del 2 aufbewahrt ist. Am Ende des Halteseils 26 ist ein Haken 27 angebracht. Dieses Hal
teseil 26 tritt in der Fahrwerksebene nach unten aus dem Gondelboden aus, und zwar
durch einen hohlen Teil des Verankerungskopfes 50. In der Verankerung 37 der Boden
platte ist eine Öse 40 zur Aufnahme des Hakens 27 des Halteseils 26 vorgesehen. Um
den Haken 27 in die in der Verankerung 37 versenkt angeordnete Öse 40 einhängen zu
können, weist diese Verankerung 37 einen Schlitz auf durch welchen der Haken 27 in
die Öse 40 eingeführt wird. Diese Ausführung ist der Übersichtlichkeit halber in der
Zeichnung nicht gesondert dargestellt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine Öse
44 gemäß Fig. 12 zu verwenden. Dabei liegt der Einhängungspunkt des Hakens 27 in
die Öse 44 oberhalb des Verankerungskopfes 50 und ist damit frei zugänglich. Um ein
Überfahren der bodenseitigen Haltevorrichtung, zum Beispiel beim Rangieren am Boden,
zu ermöglichen, ist die Ausführung mit der in der Verankerung 37 versenkten Öse 40
vorzuziehen. Zusätzlich kann hierzu die Verankerung 37 auf ihren Umfangsseiten abgeschrägte
Flächen, wie zum Beispiel Böschungen, aufweisen, die ein Überrollen durch die
Räder 21 ohne Beschädigung ermöglichen.
Anhand dieser Figur sowie der folgenden Fig. 8 bis 10 soll nun der Lande- und Ver
ankerungsvorgang beschrieben werden.
Mittels der aerodynamisch wirksamen Leitwerke und Ruder 9 und der Schwenktriebwerke
7 und 8 wird das Luftschiff 1 an die bodenseitige Haltevorrichtung im Schwebezu
stand herangeführt. Anschließend wird das Halteseil 26 und mit ihm der Haken 27 mittels
der Winde 36 aus dem Gondelboden abgelassen und durch Bodenpersonal wird der Ha
ken 27 in die Öse 40, die im Boden versenkt sein kann oder in der Verankerung 37 an
geordnet sein kann, eingehängt.
Das Halteseil 26 wird nun von der an Bord befindlichen Winde 36 eingeholt und das
Luftschiff 1 gegen den Propellerschub sicher zu Boden gezogen bis die beiden Räder 21
des vorderen und das Rad des hinteren Fahrwerks auf dem Boden aufstehen. Die Zug
kraft der Winde 36 soll größer sein als die maximale Auftriebskraft des Luftschiffs 1 ab
züglich der Luftschiffsschwere bzw. abzüglich der Hälfte der aufwärts gerichteten
Schubkraft der Schwenktriebwerke 7, 8. Die Haltekraft von Winde 36 und Seil 26 muß
um den Faktor 1,5 größer sein als die größte auftretende Zugkraft.
Die Befestigung des Luftschiffes 1 am Boden kann nun durch die zusätzliche starre Ver
bindungsstange 42 ergänzt und damit gegen höhere Windgeschwindigkeiten gesichert
werden. Dies erfolgt dadurch, daß die Verbindungsstange 42 vom Gondelboden abge
klappt wird, bis sie mit der Klemmeinrichtung ihres Verankerungskopfes 50 über die
Verankerung 37 geschoben und mit dieser in der oben beschriebenen Weise verbunden
und gesichert werden kann. Die Verbindungsstange 42 übernimmt die am Luftschiff 1
auftretenden Längs- und Querkräfte und leitet sie in den Boden ein. Das Halteseil 26
verhindert dabei ein Anheben des Luftschiffs. Zwei kardanische Gelenke 31 in der Ver
bindungsstange 42 verhindern undefinierte Kraftübertragungen.
Die starre Verbindung des Luftschiffes 1 zum Boden und die beiden weit außen abstüt
zenden Fahrwerksräder 21 bilden so einen mitdrehenden Drehkranz mit der Öse 40 als
feststehendem Mittelpunkt.
Das vom Wind angeströmte Luftschiff 1 dreht sich je nach Windrichtung (W1, W2) um
diesen Mittelpunkt, wobei die beiden Fahrwerke 5 das Luftschiff 1 gegen Rollen um die
Längsachse (X-Achse) stützen. Die Verankerung zwischen Öse 40 und Festpunkt am
Gondelboden verhindert dabei ein Abheben des entlasteten Fahrwerksbeines.
Das Heckfahrwerk 6 bewegt sich dabei in einem Kreis, wie er in Fig. 11 eingezeichnet
ist um diesen Mittelpunkt. Zur Absicherung gegen Anheben des Luftschiffhecks kann
noch Ballast in Form von Sandsäcken o. ä. eingehängt werden.
Andere Möglichkeiten gegen das Abheben des Luftschiffhecks sind das aktive Verstellen
der Höhenruder durch eine elektronisch gesteuerte Ruderanlage. Mit einer sogenannten
Mastfunktion der Regelung kann die Windrichtung automatisch überwacht und entspre
chende Ruderbewegungen ausgelöst werden, die das Luftschiff am Heck nach unten
drücken.
Eine Alternative für die Befestigung mit einer Verbindungsstange ist in Fig. 12 zu se
hen. Hier ist auf die Ankerplatte ein ihr zugeordneter drehbarer Verankerungskopf 46
aufgesetzt. Die Ankerleine wird in die Öse 44 eingehängt und die Verbindungsstange 42
nach erfolgter Landung mittels eines Steckbolzens 45 mit Sicherung mit dem Lagerpunkt
47 verbunden. Vorteil dieser Ausführung ist, daß das Gewicht des Verankerungskopfes
46 während des Fluges nicht mitgeführt werden muß.
Eine weitere Alternative ist gedacht für kleinere Luftschiffe mit eingeschränkter Tragfä
higkeit. Die Winde 36 befindet sich in diesem Fall bei der Bodenausrüstung. Gemäß Fig.
13 ist ebenfalls ein drehbarer Verankerungskopf 50 mit der Verankerung 37 verbun
den. Auf dem drehbaren Verankerungskopf ist der Lagerpunkt 51 für den Anschluß der
Verbindungsstange 42 identisch mit der vorher vorgestellten Alternative.
Die aus den vorherigen Ausführungsbeispielen bekannten Ösen 40 und 44 werden ersetzt
durch eine Seilrolle 52 und eine dahinter angebaute Winde 36, wodurch das Fluggewicht
des Luftschiffs noch weiter gesenkt und die mitgeführte Nutzlast weiter steigerbar ist.
Auch zu diesem Ausführungsbeispiel wird im folgenden der Lande- und Verankerungs
vorgang beschrieben.
Das Halteseil 26 wird nach Öffnen einer Bodenklappe durch den Gondelboden abgewor
fen. Ein Mann der Bodenmannschaft verbindet das Halteseil 26 mit dem ausgelegten Seil
der Winde 36. Die Winde 36 zieht das Luftschiff 1 auf den Boden. Nun wird die Verbin
dungsstange 42 heruntergeklappt und mittels des Bolzens 45 mit dem Verankerungskopf
50 verbunden. Wird das Luftschiff 1 nun durch den Wind gedreht, so dreht die Winde 36
mit.
Bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die Kräfte in den Fahrwerksbei
nen und vom Ankerpunkt am Gondelboden direkt in den über der Gondel liegenden drei
ecksförmigen Spant der Tragstruktur übertragen und von dort in die gesamte Struktur
weitergeleitet.
Durch aerodynamische Berechnungen ist belegt, daß die Belastung aus dem Landestoß
auf die vorderen Fahrwerksbeine ähnlich groß ist wie die auftretende Belastung bei Ver
ankerung bis ca. 7 Windstärken.
Die Verankerungsöse am Boden muß den auftretenden Kräften angepaßt sein. Das Vor
handensein einer solchen Verankerungsöse muß mit der Flugplanung abgeklärt werden.
In Verbindung mit den technischen Möglichkeiten eines Luftschiffes nach der DE-PS 40
18 749 bietet die beschriebene Lande- und Verankerungsvorrichtung den Vorteil der gro
ßen Einfachheit. Das Bodenpersonal wird auf 2-3 Mann reduziert. Ankermaste sind nur
noch an den Plätzen erforderlich an denen eine Langzeitlagerung erfolgt. Durch die vor
handene Tragstruktur ist der zusätzliche Gewichtsaufwand für das vordere Zweibein
fahrwerk gering.
Bei der Verankerung des Luftschiffes 1 an einem Mast (Langzeitlagerung oder bei
Sturmvorhersage) werden die vorderen Räder 21 entriegelt und um eine vertikale Achse
um 90° verdreht. Das Luftschiff 1 wird am Mast geringfügig angehoben, so daß nur
noch das Heckfahrwerk 6 am Boden aufsteht. Die Räder 21 des vorderen Fahrwerks 5
dienen nun als Rollstütze.
Claims (22)
1. Lande- und Verankerungsvorrichtung für ein Luftschiff (1) mit einem aus einer Reihe
von Querspanten (3) und dazwischen angeordneten Längsträgern (4) bestehenden Trag
gerüst,
dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Traggerüst einerseits und mittels je einer
Fahrwerksschwinge (15) mit einer Luftschiffgondel (2) andererseits gelenkig verbunde
nes, in einer Querebene vor dem Windangriffsschwerpunkt (SA) des Luftschiffes (1) an
geordnetes Zweibeinfahrwerk (5, 5) sowie eine zusätzliche Verankerungseinrichtung am
Boden der Luftschiffgondel (2) im Bereich der Befestigung der Fahrwerksschwinge (15)
am Gondelboden zur Verbindung des Luftschiffs (1) mit einem Ankerplatz vorgesehen
sind.
2. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spurweite des Fahrwerks (5, 5) im Bereich des 0,7-1,2fachen maximalen Luftschiffdurchmessers gewählt ist.
3. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrwerk (5) mit dem Traggerüst über je eine an den
Knotenstellen von Querspant (3) und Längsträger (4) gelenkig angeordnete Federbein
stütze (13) verbunden ist.
4. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrwerk (5) mit dem Traggerüst über je ein an den
Knotenstellen von Querspant (3) und Längsträger (4) angeordnetes Zugseil (49) verbun
den ist.
5. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrwerk (5) um seine Anschlußpunkte (22) seitlich
beiklappbar ist.
6. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch je einen mit der Luftschiffgondel (2) einerseits sowie der Fahr
werksschwinge (15) andererseits lösbar verbundenen Querlenker (20).
7. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Federbeinstützen (13) und die Fahrwerksschwingen
(15) strömungsgünstig profiliert sind.
8. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrwerksschwinge (15) mit dem Lagerkörper (24) ei
ner das Rad (21) des Fahrwerks (5) aufnehmenden Radgabel (43) starr und daß die Fe
derbeinstütze (13) mit besagtem Lagerkörper (24) gelenkig verbunden ist.
9. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Radgabel (43) mit den Rädern (21) im Lagerkörper
(24) verdrehbar angeordnet ist.
10. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Verankerungseinrichtung aus einer boden
seitig vorgesehenen Haltevorrichtung (37, 40) sowie einem luftschiffseitig vorgesehenen
einholbaren, mit der Haltevorrichtung (37, 40) verbindbaren Halteseil (26) besteht.
11. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 10,
gekennzeichnet durch eine das Halteseil (26) auf- und abspulende Winde (36).
12. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
gekennzeichnet durch einen drehbaren und lösbar mit der bodenseitig vorgesehenen Hal
tevorrichtung (37, 40) verbundenen Verankerungskopf (50).
13. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verankerungskopf (50) mittels einer Klemmeinrichtung
(28) mit der Verankerung (37) der Haltevorrichtung (37, 40) verbunden ist.
14. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Winde (36) im Luftschiff (1) angeordnet ist.
15. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Winde (36) auf dem Verankerungskopf (50) angeord
net ist.
16. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Verbindungsstange (42) zwischen Gondel
boden und Haltevorrichtung (37, 40) vorgesehen ist.
17. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstange (42) gelenkig mit dem Luftschiff (1)
einerseits sowie mit dem Verankerungskopf (50) andererseits verbunden ist.
18. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstange (42) in ihrer Länge einstellbar ist.
19. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungspunkt (30) der Verbindungsstange (42)
am Gondelboden so gewählt ist, daß die Verbindungsstange (42) im verankerten Zustand
des Luftschiffs (1) um wenigstens 15° von der Senkrechten abweicht.
20. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (37, 40) eine Vorrichtung zur Befe
stigung des Halteseils (40) sowie eine Vorrichtung (33) zur Aufnahme der Verbindungs
stange (42) aufweist.
21. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrwerk (5, 5) vormontiert ist und als Ganzes mit
dem Luftschiff (1) verbindbar ist.
22. Lande- und Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Heckfahrwerk (6) vorgesehen ist.
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