DE4416306A1

DE4416306A1 - Motorisierter Freiballon starrer/halbstarrer Bauart

Info

Publication number: DE4416306A1
Application number: DE19944416306
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Phys Bock
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-05-09
Filing date: 1994-05-09
Publication date: 1995-11-16

Description

1. Einleitung

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein motorisier tes Freiballonsystem zum Transport von Lasten und/oder Personen über kurze Entfernungen mit Hilfe eines am Äquator des Ballons an gebrachten Antriebssystems, das sowohl für richtungsgesteuerten Vortrieb als auch für die Erzeugung von Auf- und Abtriebskräften ausgelegt ist. Der überwiegende Teil des Auftriebs wird allerdings durch ein geeignetes Traggas (vorzugsweise unbrennbares Helium) geliefert, das sich in mehreren unabhängigen Gaszellen befindet.

Das gesamte Ballonsystem wird von einer wetterfesten und ultra violett-beständigen Außenhülle umgeben, die durch geeignete starre Ringkonstruktionen und Stringerelemente - ähnlich wie bei einem starren bzw. halbstarren Luftschiff - ausgesteift wird. Besagte Stringer dienen der Einleitung von konzentrierten Lasten und laufen kegelförmig auf einen Punkt am unteren Ende des Ballons zu, der sowohl zur Aufnahme von konzentrierten Lasten, als auch als Verankerungspunkt am Boden dient. In die auf diese Weise ge bildete untere Kegelspitze ist außerdem die Gondel sowie die Ballastaufnahme integriert.

2. Stand der Technik

Für den Lufttransport über kurze Entfernungen, bei unzugänglichem Gelände und ohne vorhandene Start-und Landebahnen hat sich der Einsatz von Hubschraubern als die bevorzugte Methode bewährt. Trotz seiner erwiesenen Vielseitigkeit weist der Hubschrauber aber einige ins Gewicht fallende Nachteile auf, z. B. hohe Wartungs- und Treibstoffkosten, begrenzte Tragfähigkeit und technologische Gren zen hinsichtlich des Vergrößerungspotentials des Systems an sich. Auch kann die Lärmbelästigung in verschiedenen Fällen nicht tole riert werden.

Freiballons können erwiesenermaßen für erhebliche Lasten aus gelegt werden, sind aber praktisch völlig vom Wind abhängig und daher nicht für einen planmäßigen Punkt-zu-Punktverkehr geeignet. Lastenballons sind jedoch als Fesselballons vielfach erfolgreich eingesetzt worden. Hierbei sind insbesondere die in Oregon verwen deten "logging balloons" für den Holztransport aus unzugänglichen Gegenden zu erwähnen. Diese Ballonsysteme sind z. T. durch geeig nete aerodynamische Formgebung derart gestaltet worden, daß sie nach Art eines Drachens ihre Auftriebskraft noch erheblich vergrößern konnten.

Der Nachteil der Fesselballons liegt in den aufwendigen Winden anlagen und in der Abhängigkeit von der jeweiligen Windrichtung. Hinzu kommt, daß bei aerodynamisch geformten Fesselballonen zur Bodenverankerung ein ziemlich großes Areal erforderlich ist. Auch sind Reparaturen der Ballonhülle im Felde aus Zugänglichkeits gründen schwierig.

Das Bestreben, Freiballons durch Motorkraft unabhängig und über große Entfernungen steuern zu können, hat bekanntlich zu der Entwicklung von sehr leistungsfähigen Luftschiffen (z. B. Zeppe linen) geführt. Diese sind dank der schlanken stromlinienförmigen Gestaltung vornehmlich für den Transport über weite Entfernungen bzw. über lange Zeiträume geeignet. Dagegen ergeben sich beim Aufnehmen und Absetzen konzentrierter Lasten (Punktlasten) in dem schlanken Luftschiffkörper erhebliche Biegemomente. Außerdem beanspruchen am Boden verankerte Luftschiffe als Minimum ein kreisförmiges Feld mit dem Radius einer Schiffslänge, damit sich das Schiff nach Art einer Wetterfahne gegen jede mögliche Wind richtung einstellen kann.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß der generelle Betriebs modus der aerodynamisch optimierten Luftschiffe in der Horizontal bewegung liegt. Die in der vorliegenden Erfindung als essentiell betrachtete Betriebsform ist die Vertikalbewegung, während die Horizontalbewegung lediglich dem Versetzen der Nutzlast und der Kompensation der Windeinflüsse dient. Damit ist es auch nicht zwingend notwendig, den Widerstandskoeffizienten des betrachteten Systems zu minimieren, da der Luftwiderstand durch die relativ kleine Horizontalgeschwindigkeit ohnehin in Grenzen gehalten wird.

Es sind bereits eine Reihe von traggasgestützten Hebe- und Trans portsystemen konzipiert und z. T. auch getestet worden, die im fol genden kurz beschrieben werden:

Modellversuche wurden ausgeführt mit einem um die Vertikalachse rotierenden Kugelballon mit von der Äquatorebene radial ausgehen den Hubschrauberblättern, die nicht nur eine erhebliche Vergrößerung der Tragkraft bewirken sollten, sondern auch nach Art der Hubschraubersteuerung mit zyklischer Blattverstellung Vertikal- und Horizontalbewegungen einleiten sollten. Hierbei zeigte es sich, daß die hierbei auftretende Überlagerung von Kreiselwirkung und Magnuseffekt nicht beherrscht werden konnte.

Mehr Erfolg wurde bei einer Variante erzielt, bei der sich ein Ballonkörper in Form eines Rotationsellipsoiden um die horizontale Hauptachse dreht. Die radialen Propellerblätter rotieren somit in der Vertikalebene und dienen der Vorwärtsbewegung. Erhebliche Auftriebskräfte können bei diesem Konzept durch zyklisch verstell te Tragflächenelemente an den Enden der Rotorblätter erzielt wer den, was durch Demonstrationsversuche (Heben eines Fahrzeugs) be wiesen werden konnte.

Ein weiteres Konzept machte sich im Modellversuch den senkrecht zur Fahrtrichtung auftretenden Magnuseffekt zunutze, indem der Ballon um die horizontale Achse quer zur Fahrtrichtung zur Ro tation gebracht wurde.

Weitere sogenannte Hybridkonzepte sind Luftschiffhüllen in Kombi nation mit einer Hubschrauberkonfiguration, bestehend aus einer symmetrischen Anordnung von vier koordinierten Hubschraubern. Hierbei kompensiert der Aerostat im wesentlichen das Leergewicht des Gesamtsystems, während die addierte Hubkraft der vier Heli kopter voll zum Heben erheblicher Lasten zur Verfügung steht. Der wesentliche Nachteil dieses Konzepts ist, daß die charakteristi schen Vibrationsprobleme der individuellen Hubschrauber nun auch von dem Gesamtsystem beherrscht werden müssen. Kritische Eigen schwingungen haben im Sommer 1986 zur Zerstörung eines Prototypen geführt.

Andere Entwürfe beruhen auf einer Kombination von mehreren Ballo nen, die durch einen Rahmen aus leichten Gitterträgern zusammen gehalten werden. Diese Rahmen nehmen die Lasten auf und sind mit geeigneten Triebwerken zur Horizontal- und Vertikalbewegung ver sehen. Eine derartige Konfiguration ist aerodynamisch nicht "sauber"; allerdings trägt das Rahmenwerk wesentlich zu einer günstigen Lasteinleitung und -verteilung bei.

Zur Verringerung des aerodynamischen Widerstands sind daher Aero staten in der Form eines abgeplatteten Ellipsoiden oder in Form einer Linse entworfen, die durch ein starres Gerüst in dieser Form gehalten werden. Bei teilweiser Füllung des Innenraums mit Trag gaszellen ist es möglich, den aerostatischen Auftrieb durch Erwär men des Traggases innerhalb bestimmter Grenzen kontrolliert zu variieren. Durch die linsenförmige Formgebung können im Vorwärts flug mit Anstellwinkel erhebliche zusätzliche aerodynamische Auf triebskräfte erzeugt werden, wobei allerdings auch sehr große Kippmomente entstehen, die schwer zu beherrschen sind.

3. Durchführbarkeit

Das erfindungsseitig beschriebene Prinzip der Fortbewegung und Auftriebsregelung mit Hilfe von am Aquator des Aerostaten angebrachten schwenkbaren Antriebssystemen ist durch mehrere kanadische Experimente an einem heliumgefüllten Reklameballon als durchführbar bewiesen worden. Allerdings ist besagtes Konzept auf die Anwendung als preiswertes Sport- und Reklameluftschiff mit begrenzter Tragkraft gedacht und beschränkt sich daher auf herkömmliche Ballontechnologie.

4. Beschreibung 4.1 Systemaufbau

Das Gerät besteht nach Abb. 1 aus einer tropfenförmigen äußeren wetterfesten und ultraviolett-beständigen Hülle (a), deren obere Kalotte annähernd durch einen Rotationsellipsoiden beschrieben werden kann, während der untere Teil konisch zu einer Spitze am Fußpunkt (b) konvergiert.

Im Inneren befinden sich vorzugsweise zwei übereinander ange ordnete Traggaszellen (c, d), die den größten Teil des Innenraums ausfüllen und sich bei unterschiedlichen Höhen und Temperaturen in gewissen Massen ausdehnen und zusammenziehen können.

Im Bereich des größten lateralen Durchmessers oder "Äquators" bzw. etwas unterhalb dieses Bereichs ist die Hülle inwendig durch einen horizontal liegenden steifen Ring verstärkt (e). Dieser Ring ist aus Leichtbau-Trägerelementen derart aufgebaut, daß er einen prismatischen begehbaren Querschnitt erhält. Diese Ringkonstruk tion erfüllt folgende Funktionen:

(1) Versteifung der Ballonhülle gegenüber Deformationen des Querschnitts infolge von Luftkräften,
(2) Aufspannvorrichtung für eine wölbbare horizontale Trennwand, vorzugsweise ein aus Textilseilen geknüpftes spinnenwebartiges Netz (f), das die aerostatischen Auftriebskräfte der sich im unteren Teil der Hülle befindlichen Traggaszelle aufnimmt,
(3) Aufhängung und Krafteinleitung für die sich links- und rechtsseitig außerhalb der Hülle befindlichen kombinierten Vortriebs- und Hubsysteme (g, g′),
(4) Aufnahme von Tankanlagen und -leitungen sowie sonstigen Untersystemen,
(5) Laufgang für Wartungs- und Inspektionsarbeiten.

Das untere konische Segment des Geräts ist wiederum eine starre Leichtbaukonstruktion, die an die Außenhülle kraftschlüssig ange schlossen ist. Dieses Segment ist wie folgt von unten her aufge baut:

(6) Die Konusspitze (b) ist gleichzeitig der Verankerungspunkt am Boden sowie der Lastaufnahmepunkt für schwebende Nutzlasten.
Im Bereich der Konusspitze befinden sich daher geeignete Windensysteme (h), die sowohl zum Verankern als auch zum Heben und Halten von Lasten dienen.
(7) Der Raum oberhalb der Windenanlage dient zur Aufnahme von Ballast (i), vorzugsweise Wasser, das nach Bedarf über Schlauchanschlüsse bzw. Ventilöffnungen (j) abgelassen werden kann.
(8) In dem Kegelsegment oberhalb des Ballastraums befindet sich die integrierte Pilotenkanzel (k) mit Rundumsicht. Dieses Segment enthält alle zur Führung des Geräts benötigten Ausrüstungen und Instrumentationen.
(9) Oberhalb der Pilotenkanzel können wahlweise noch weitere integrierte Kegelsegmente (1) vorgesehen werden, die in mehrstöckiger Anordnung zunehmend größere Nutzflächen anbieten. Auf diese Weise kann das Gerät auch als Passagierträger umgerüstet werden, wobei die vorhandene Rundumsicht eine hervorragende Panorama-Aussicht bietet.

Zur Einleitung der an dem Fußpunkt wirkenden Lasten wird entlang der Symmetrieachse ein vertikal durchlaufendes Zugseil (m) ange bracht, das durch die Gondelsegmente und die untere Traggaszelle hindurch am Zentralpunkt (n) des spinnwebartigen Netzes befestigt ist. Wahlweise kann das Seil weiter durch die obere Traggaszelle hindurch fortgeführt werden bis zum Pol der oberen Hüllenkuppel, wo es mit einem außen befindlichen Kupplungselement (o) verbunden ist. Dieser Mechanismus erlaubt die Ankopplung an den Fußpunkt eines zweiten, in vertikaler Tandemanordnung befindlichen Ballons, um auf diese Weise zeitweilig die gesamte Tragkraft erhöhen zu können.

Die am Versteifungsring (e) aufgehängten Vortriebs- und Hubsysteme (g, g′) bestehen aus geeigneten Antriebsmotoren mit möglichst großen Propellern (p, p′), die mittels eines geeigneten Mechanis mus derart geschwenkt werden können, daß die Schubkraft neben der Vorwärtskomponente auch eine substantielle Aufwärts- bzw. Abwärts komponente liefert. Hierbei kann die Antriebseinheit, bestehend aus Motor und Propeller, als ganzes geschwenkt werden, oder der Motor wird am Versteifungsring (e) fest montiert und betreibt über eine Antriebswelle und ein Schwenkgetriebe den Propeller.

Alternativ können die Antriebseinheiten (g, g′) auch starr einge baut werden, wobei dann die vertikalen Hubkomponenten durch geeig nete steuerbare Ablenkprofile/-schaufeln erzeugt werden.

Der Innendruck der Hülle wird durch den Staudruck mittels an ge eigneten Stellen angebrachten Windhutzen mit eingebauten Rück schlagventilen erzeugt.

Ferner sind in bekannter Weise Gasablaß- sowie Sicherheitsventile gegen Überdruck vorgesehen.

Die Gondelsegmente (1) bzw. die Pilotenkanzel (k) sind mit dem be gehbaren Versteifungsring (e) durch eine sich im Inneren eines ausgesteiften Schlauches befindliche Steigleiter verbunden.

Die lasttragende Hülle (a) kann wahlweise durch ein forment sprechendes Netz verstärkt werden. Dieses Netz befindet sich zwi schen der Hülle (a) und den Traggaszellen (c, d) und kann auch als Steighilfe für einen Reparateur auf Lecksuche dienen, der sich mit geeigneter Kleidung und Ausrüstung zwischen Hülle (a) und Zelle (c, d) hindurchzwängt. Auf diese Weise ist eine Inspektion und Re paratur sowohl der Traggaszellen als auch der Hülle während des Betriebs möglich.

Es ist außerdem denkbar, daß besagtes Netz durch ein starres, mit Gondelsegment (k) und Versteifungsring (a) integrierten Gerüst verstärkt wird, wodurch zwischen Hülle und Traggaszelle ein isolierender Zwischenraum zum Ausgleich von externen thermischen Schwankungen entsteht.

5. Funktionsbeschreibung 5.1 Fahrbetrieb

Im normalen Fahrbetrieb liefern die seitlichen Antriebseinheiten (g, g′) den Vortrieb, wobei Geschwindigkeiten von etwa 60 km/h typisch sind. Bei höheren Geschwindigkeiten würde der Luftwider stand wegen der an sich ungünstigen Formgebung zu hoch werden, während bei zu niedrigen Geschwindigkeiten eine zu hohe Abdrift infolge der vorherrschenden Windverhältnisse zu erwarten ist.

Die Richtungssteuerung erfolgt durch differentiellen Schub der beiden Triebwerkseinheiten. Diese Schubsteuerung erfolgt entweder manuell oder über einen geeigneten richtungweisenden Regler. Gegenüber herkömmlichen Luftschiffen ergeben sich daher folgende Vorteile:

(1) Wegen der kugelförmigen Gestalt entfällt die Notwendigkeit, die Fahrrichtung durch Heckflossen zu stabilisieren. Damit entfällt ein erheblicher konstruktiver und gewichtsmäßiger Aufwand.
(2) Aus dem gleichen Grunde wie in (1) entfällt die Notwendigkeit der Richtungssteuerung mit Seitenrudern. Damit entfällt ein aufwendiges aerodynamisches Steuerungssystem.

Die Höhensteuerung wird durch Schwenken beider Triebwerkseinheiten bewirkt, wobei im stationären Fall die Vertikalkomponente des Schubvektors die nicht vom Traggas getragene überschüssige Last bzw. den überschüssigen Gasauftrieb des Ballonsystems kompensiert. Ebenso lassen sich Schwankungen des aerostatischen Auftriebs infolge von Temperaturschwankungen kompensieren.

Typischerweise startet das Gerät mit einer Überlast an Treibstoff, die durch die vertikale Schubkomponente eines entsprechenden Schwenkwinkels der Triebwerke ausgeglichen wird. Während der Fahrt wird der Treibstoff verbraucht, und der Schwenkwinkel kann fort laufend verkleinert werden.

5.2 Verankerung im Ruhebetrieb

Das Gerät wird im Ruhebetrieb am Fußpunkt (b) am Boden verankert. Bei einem permanenten Ankerplatz sollte die Verankerung derart di mensioniert sein, daß sie nicht nur alle auftretenden Windkräfte aufnehmen kann, sondern auch den vertikalen Auftriebsüberschuß eines nicht beladenen/ballastierten Ballonsystems.

Gegenüber der herkömmlichen Verankerung eines Luftschiffs am An kermast ergeben sich dabei folgende Vorteile:

(3) Es ist kein über die Erdoberfläche herausragender Mast erforderlich, sondern es genügt eine ebenerdige Verankerungskupplung.
(4) Wegen der kugelartigen Form des Geräts gibt es keine bevorzugte Ausrichtung gegenüber dem Wind. Es entfällt daher auch der bei herkömmlichen Luftschiffen typische Drehkreis mit Halbmesser einer Schiffslänge, der sonst zur Ausrichtung gegen die Windrichtung erforderlich ist. Das kugelförmige Gerät benötigt daher ein wesentlich kleineres Areal.
(5) Das verankerte Gerät braucht nicht notwendigerweise wie ein herkömmliches Luftschiff ballastiert zu werden, da die Bodenverankerung auch die Vertikalkräfte des überschüssigen Traggasauftriebs aufnehmen kann.

Windkräfte erzeugen jedoch ein erhebliches Kippmoment, das aber mit zunehmender Schräglage durch die aufrichtende Komponente des aerostatischen Auftriebs kompensiert wird. Die typische Schräglage bei Windstärke 7 ist in der Größenordnung von 10°. Gleichzeitig wird durch die Windhutzen ein zusätzlicher Innendruck aufgebaut, so daß das Ballonsystem nicht durch den Winddruck deformiert wird.

5.3 Start und Landung

Das am Boden in der zuvor beschriebenen Weise verankerte Gerät wird mit Ballastwasser und Treibstoff derart beladen, daß es sich ohne die vertikale Hubkomponente der geschwenkten Triebwerke nicht abheben kann. Durch die Schubsteuerung wird bewirkt, daß das Gerät nicht nur mit der gewünschten Steigrate abhebt, sondern auch über die zu transportierende Nutzlast manövriert wird.

Sodann wird ein Tragseil von der unteren Spitze (b) des Geräts herabgelassen und mit der Nutzlast verbunden. Sodann wird vorzugsweise über die Schlauchanschlüsse (j) Ballastwasser in ent sprechende Auffangtanks abgelassen, bis die Last durch die kombi nierten Auftriebskräfte des Traggases und der Vertikalkomponente des Schubvektors angehoben wird. Bedarfsweise kann das Ballast wasser auch frei abgelassen werden. Freies Ablassen von Ballast wasser kann in der Anfangsphase der Transportmission auch dann notwendig sein, wenn sich herausstellt, daß das Gerät wegen nicht ausreichender vertikaler Schubkomponente wieder absinken will.

Bei der Landung am Zielort kann davon ausgegangen werden, daß sich das Gerät wegen des Treibstoffverbrauchs annähernd im Gleichgewichts befindet. Bei Auftriebsüberschuß muß mit Hilfe der Schwenktriebwerke (g, g′) eine Abwärtskomponente durch nega tiven Schwenkwinkel erzeugt werden. Durch differentielle und dosierte Schubsteuerung wird somit der Zielpunkt angefahren, bis die Nutzlast aufsetzt.

Sodann wird von der Windenanlage (h) ein weiteres Seil zum vor läufigen Festmachen an einen in den Boden versenkten Ankerpunkt herabgelassen. Durch gleichzeitiges Nachlassen der Seilkraft an der abgesetzten Nutzlast und Anziehen des Ankerseils wird das Gerät neu positioniert und am Boden verankert. Mit Hilfe einer Schlauchleitung über die Anschlüsse (j) wird das Gerät wieder aus reichend ballastiert und kann nach Lösen des Ankerseils wieder frei manövrieren.

Es muß jedoch herausgestellt werden, daß die hier beschriebenen Handhabungen beim Routinebetrieb und mit Hilfe geeigneter Boden anlagen entsprechend modifiziert werden können. So ist es denkbar, daß das zweites Lastseil von der Windenanlage (h) herabgelassen wird, um es an einer neuen aufzunehmenden Nutzlast zu befestigen. Durch Anziehen des zweiten Seils bei gleichzeitigem Nachlassen des ersten Seils positioniert sich das Gerät dann automatisch über der neuen Nutzlast. Damit wird nach dem Tanken nur noch Ballast zum Austrimmen benötigt, und das Umpumpen größerer Wassermengen entfällt.

5.4 Personen- und Stückgutverkehr

Der Transport von Personen und Stückgut erfolgt vorzugsweise in den Gondelsegmenten (1) oberhalb der Pilotenkanzel (k). Das Ein steigen/Aussteigen bzw. Beladen/Entladen erfolgt über eine beweg liche Plattform der Bodenanlagen oder eine entsprechend lange Gangway. Es können aber auch geeignete bordseitige Aufzüge vor gesehen werden, die bedarfsweise aus den Gondelsegmenten heraus kragen.

Bei Geräten, die ausschließlich für den Personen- und Stückgut transport gedacht sind, kann die Fußpunktspitze (b) durch eine abgeflachte Form ersetzt werden. Die Bodenfesselung erfolgt dann peripher an mehreren Winden mit geeignetem Zugausgleich (Abb. 2). Personen können dann über eine Gangway ein-/aussteigen, und Be- /Entladungen können über einen entsprechenden Konveyer vorgenommen werden.

Bei diesem Gerätetyp wird die Ballastanlage aus geometrischen Gründen teilweise in das Innere der Pilotenkanzel (k) und der Gon delsegmente (1) integriert.

Claims

1. Ein mit Motorkraft angetriebenes Freiballonsystem, dadurch gekennzeichnet, daß der annähernd sphärische Ballon in seiner Aquatorebene oder parallel hierzu durch eine starre, dem kreis förmigen Querschnitt angepaßte Leichtbaukonstruktion formbestän dig versteift ist.

2. Ein mit Motorkraft angetriebenes Freiballonsystem nach (1), bei dem die Antriebssysteme derart diametral an die ringförmige Versteifung angeschlossen sind, daß ihre Schubvektoren parallel zueinander gerichtet sind und somit einen momentenfreien geradli nigen Vortrieb des Ballons ermöglichen.

3. Ein mit Motorkraft angetriebenes Freiballonsystem nach (2), bei dem durch kontrollierten differentiellen Schub der Triebwerke eine Änderung der Fahrtrichtung bewirkt werden kann.

4. Ein mit Motorkraft angetriebenes Freiballonsystem nach (2) und (3), bei dem besagte Antriebsanlagen auch zur Erzeugung von Auf- und Abtriebskräften geschwenkt werden können und somit die Wirkung der vorhandenen aerostatischen Auftriebskraft wahlweise verstärken oder verringern.

5. Ein mit Motorkraft angetriebenes Freiballonsystem nach (4), bei dem die vertikalen Schubkomponenten auch durch geeignete steu erbare Ablenkschaufeln oder -lamellen im Propulsionsstrahl erzeugt werden können.

6. Ein mit Motorkraft angetriebenes Freiballonsystem nach (1), bestehend aus einer wetter- und ultraviolettbeständigen festen Außenhaut, deren Innenraum durch ein horizontal gespanntes Netz unterteilt ist, wobei dieses Netz an besagte aussteifende Leicht baukonstruktion angeschlossen ist.

7. Ein mit Motorkraft angetriebenes Freiballonsystem nach (6), in dessen durch besagtes Netz unterteilten Innenräumen sich jeweils mindestens eine entsprechend geformte gasundurchlässige Zelle befindet, deren aerostatische Auftriebskräfte entweder auf die Außenhaut oder auf besagtes Netz übertragen werden.

8. Ein mit Motorkraft angetriebenes Freiballonsystem nach (6), dessen Form nach unten konisch zu einer Spitze zusammenläuft und durch eine an sich bekannte Spant/Stringer-Konstruktion als koni sches Segment ausgebildet ist, wobei besagte nach unten weisende Spitze als Bodenverankerungspunkt sowie als Lastaufhängepunkt mit geeigneten Windensystemen dient.

9. Ein mit Motorkraft angetriebenes Freiballonsystem nach (8), bei dem besagtes versteiftes konisches Segment zur Aufnahme eines Ballastsystems - vornehmlich Wasser - ausgebildet ist und der darüberliegende von der konischen Mantelstruktur umschlossene und mit Rundum-Fenstern versehene Raum als Pilotenkanzel vorgesehen ist.

10. Ein mit Motorkraft angetriebenes Freiballonsystem nach (9), bei dem innerhalb besagter konischer Mantelstruktur auch ein- oder mehrstöckige Akkommodationsräume für Passagier und/oder Fracht vorgesehen werden können.

11. Ein mit Motorkraft angetriebenes Freiballonsystem nach (6) und (8), bei dem von besagtem Lastaufhängepunkt an der unteren Ko nusspitze bis zur Mitte besagten Netzes ein Zugelement - vorzugs weise ein Seil - gespannt ist, das einen wesentlichen Teil der von der Last eingeleiteten Zugkräfte direkt auf besagtes Netz über trägt, das sich infolge dessen dementsprechend unter dem Einfluß der aerostatischen Auftriebskraft verwölbt.

12. Ein mit Motorkraft angetriebenes Freiballonsystem nach (11), bei dem besagtes Zugelement auch durch die obere Ballonkuppel zu einem Anschlußelement am höchsten Punkt (Pol) fortgeführt wird, wobei besagtes Anschlußelement von außen mit geeigneten Kupplun gen zum Ankoppeln eines zweiten, ähnlich konstruierten Freiballon systems in vertikaler Tandemanordnung zwecks Verstärkung der Ge samthubkraft versehen ist.

13. Ein mit Motorkraft angetriebenes Freiballonsystem nach (8) und (9), bei dem zur Verringerung der Bauhöhe besagten konischen Segments unter Verzicht auf den an der unteren Spitze befindlichen Lastaufhängungspunktes auch eine abgestumpfte Kegelkonstruktion mit abrundenden Übergangskonturen vorgesehen werden kann, wobei die Verankerungsvorrichtungen am Umfang der abgestumpften Kegel spitze angeordnet sind.

14. Ein mit Motorkraft angetriebenes Freiballonsystem nach (6) und (7), bei dem zwischen den besagten Gaszellen und der Außenhaut ein umhüllendes Netz angebracht ist, das erstens die Außenhülle bei der Fortleitung der aerostatischen Auftriebskräfte entlastet und das zweitens einer geeignet ausgerüsteten Person erlaubt, die Gaszellen und Außenhaut zu inspizieren und gegebenen falls zu reparieren, indem sie das Netz besteigend sich zwischen Außenhaut und Gaszelle zwängt.

15. Ein mit Motorkraft angetriebenes Freiballonsystem nach (14), bei dem besagtes Netz ganz oder teilweise durch eine starre, eben falls begehbare Leichtbaukonstruktion nach Art der an sich bekann ten Leichtbaukuppelarchitektur oder nach Art der Starrluftschiffe ersetzt wird.