EP2398979A2 - Gekrümmter pneumatischer träger - Google Patents

Gekrümmter pneumatischer träger

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Publication number
EP2398979A2
EP2398979A2 EP10708088A EP10708088A EP2398979A2 EP 2398979 A2 EP2398979 A2 EP 2398979A2 EP 10708088 A EP10708088 A EP 10708088A EP 10708088 A EP10708088 A EP 10708088A EP 2398979 A2 EP2398979 A2 EP 2398979A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
web
carrier
tension
pressure
pneumatic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10708088A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joep Breuer
Rolf Luchsinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Prospective Concepts AG
EMPA
Original Assignee
Prospective Concepts AG
EMPA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prospective Concepts AG, EMPA filed Critical Prospective Concepts AG
Publication of EP2398979A2 publication Critical patent/EP2398979A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H15/00—Tents or canopies, in general
    • E04H15/20—Tents or canopies, in general inflatable, e.g. shaped, strengthened or supported by fluid pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Definitions

  • the present invention relates to an elongated, curved pneumatic carrier according to the preamble of claim 1.
  • Elongate pneumatic supports are known in the art. They are characterized by a straight, usually cylindrical or spindle-shaped inflatable body, wherein longitudinally along the body extends a pressure member which is connected at the end with flexible tension members, which in turn are helically wound around the body, such as Z.Bsp WO 01/73245 shows.
  • Such carriers have the advantage that they can carry considerable loads in relation to their weight (for example, 2 such carriers weighing approximately 70 kg each and 8 m long are capable of supporting a car as an inflatable bridge) and that they are easily transportable in the folded state.
  • the assembly is extremely simple: thanks to its rigidity, the carrier can basically simply be placed on the bearing points with its knots.
  • a carrier toroidal so that the pressure rod then forms a circle with at least one node.
  • a carrier can accommodate radially directed against its center load.
  • the convex (ie the load attacking side) of the carrier is suitable for this, but not the concave side, because there the Load attack comes from a direction for which it is not trained.
  • a carrier can be used only for the special case of all around uniformly and constantly attacking load. If such a carrier can receive load from one direction, nodes resting on a support must be provided on both sides of the loaded section of the carrier. Then the rest of the area of the carrier is not, and thus not unduly burdened, as would be the case without the additional nodes. In other words, then the remaining area of the carrier is not necessary and can be omitted.
  • WO 2007/071100 shows a semicircular curved, pneumatic carrier (Fig. 10), which has, however, by parallel struts a shaping solid internal framework and thus "pre-stabilized without pneumatic hollow body" is. This means that the conceptual advantages of pneumatic supports are no longer a factor.
  • WO 2005/007991 a spindle-shaped pneumatic support is shown, with opposing pressure and tension member, wherein "push rod 3 and tension element 4""in the plane of action of the load vector" lie.
  • the pulling member is converted into a pressure / tension member.
  • this carrier has thus a shaping framework in the form of pressure / tension members, which determines the shape of the wearer with or without pressure in the body.
  • Missiles such as dragons are increasingly being used today, with the traction transferred by the lines being used technically. So for example. for ships such as the MS Beluga SkySails, a container cargo ship of approx. 140 m in length, which has an auxiliary drive in the form of a towing kite, which flies at wind speeds of 3 to 8 Beaufort at a height of several 100 m. Land-supported dragons can be used for alternative energy generation.
  • kites it is always advantageous to keep such kites at a certain height, which can also be one or more kilometers. Then the additional irregularities of the wind flow, which are given by the ground level, are eliminated; at a certain height this is considerably more even than near the ground. Furthermore, the wind speeds are also generally higher at a certain altitude (and thus also the energy content of the wind).
  • a role not to be underestimated in a higher-flying kite is played by the kite lines or their cross-section, which can limit the achievable flying height.
  • simulation models show that for a dragon with a span of 8 m (which then has an area of possibly li m 2 ) and lines with a diameter of 1.0 mm, a flying height of 1 km is difficult to overcome.
  • a line already has a length of about 2 km, as the dragon can not of course stand vertically above the anchor point.
  • the cross-sectional area of the leash is 2 m 2 .
  • Two such lines, which attack laterally at the wing tips of the kite have a cross-sectional area of 4 m 2 , which acts only braking and produces no buoyancy.
  • Leashes of the dragon can be controlled. So for example. in the kites used in water sports, the edge of an inflatable, the semi-circular
  • Contour contour following inflatable bead This bead is composed of straight cylinder sections in the manner of the polygon and represents the
  • Control of a kite is especially necessary for compensation or correction of dangerous flight positions due to local wind disturbances. manoeuvrable because some dragons, due to their design, are aerodynamically unstable and thus need control organs or are to be built so that they have defined other flight characteristics. For example, if control organs are carried in a platform suspended below the kite, as is the case with the MS Beluga SkySails, the kite's usable power is reduced. Are the control organs like the conventional kite on the ground (eg in the shape of the kite pilot) are several lines over the full length, with the correspondingly disadvantageous large cross-sectional area unavoidable.
  • An aerodynamically stable dragon which is then able to fly safely with only one leash, must be provided with a correspondingly defined surface shape.
  • the object of the present invention to provide a construction for the construction of kites with defined flight characteristics such as aerodynamic stability and / or aerodynamic efficiency, which increases the weight of the missile but only slightly.
  • the carrier is at least partially curved, it can be used for the construction z.Bsp. of a kite, since its shape can be tuned to the desired aerodynamic conditions, giving the kite the defined flight characteristics.
  • this shaping is produced by the pattern of the shell, eliminating the otherwise necessary for shaping inner truss elements or outside the carrier extending, forming tension elements (which in turn would then adversely affect the flow of forces in the carrier).
  • the position of the pressure member can also be determined with the curvature, so that the carrier according to the invention can absorb irregularly acting load from various directions, without that more material must be used or external abutments must be provided.
  • a carrier is thus available that allows the desired design of a kite without its construction weight being increased significantly.
  • FIG. 1 is a view of the inventive pneumatic carriers existing structure of a dragon, wherein one half of the symmetrical structure is shown,
  • FIG. 2a and 2b is a top view and a front view of the structure of Fig. 1,
  • Fig. 3 shows the spar of the dragon with transparently illustrated shell, so that the course of the web is visible
  • Fig. 4 shows the arrangement of Rg. 3 in yet another view, in which the course of the tension member is visible, and
  • FIGS. 5 a to c show a pattern of the arrangement of FIG. 1.
  • FIG. 1 the structure of the left half of a kite 1 is shown, with its right half being symmetrical with respect to it and therefore being used to disengage it. the figure is omitted.
  • Shown is a trained as a spar 2 carrier, which forms the front edge of the kite 1, and a longitudinal beam 3, which is connected to the spar 2 and spans the indicated by the auxiliary lines 4 supporting surface 5 of the kite. Further illustrated are from the spar 2 rearwardly projecting subcarrier 6.
  • the bearing surface 5 can be generated by a covering, which is placed over the spar 2, the subcarrier 6 and the longitudinal member 3. This can be done by the skilled person in a suitable manner.
  • the person skilled in the art can determine the resulting shape of the supporting surface 5 and, in turn, the shape of the spar 2, the carrier 6 and the longitudinal member 3.
  • the spar 2 upwards and backwards, so twice curved, but so that it is always directed for lowest flow resistance with its narrow side 8 to the front.
  • the subcarriers 6 are formed at the top of the desired surface 5 accordingly.
  • the spar 2, the auxiliary carrier 6 and the longitudinal member 3 form a framework of individual pneumatic carriers, which is suitable to carry the fabric of the kite 1.
  • the spar 2, the longitudinal beam 3 and the subcarrier 6 are formed as elongated, curved pneumatic carrier, each with a substantially inelastic sheath 9, with a gas under slight overpressure (z.Bsp., An operating pressure of 5 to 10 kPa) is filled.
  • the sheath 9 is made of a less elastic, flexible material, preferably a fabric, which is particularly preferably gas-tight.
  • inflatable bladders of gas-tight material may be placed in the envelope 9, which as such may be stretchable; then the sheath 9 is not gas-tight
  • a suitable material is a PU coated ripstop fabric, such as that marketed under the trademark ICAREX.
  • the spar 2 is closed at the end, so that it can be placed under operating pressure and then assumes the shape shown in the figures.
  • the shape shown corresponds to the CAD representation of a dragon with 8 m span, which transmits a lift of about 100 kg over the line corresponding to about 100 kg of tension.
  • pressure member 22 and tension member 23 specifies the subject-5 man according to the anticipated in-flight load attack, this load attack can also include the forces occurring in unwanted attitude.
  • this load attack can also include the forces occurring in unwanted attitude.
  • the course of the web 20 and the arrangement of the pressure member 22 and the tension member 23 is aligned with the maximum forces, namely such that they are then as much as possible in the Hum0 of the web.
  • the curvature of the spar 2 (and the other pneumatic supports) is predetermined in view of extraordinary load, but this curvature is not optimal in view of the normal attitude.
  • the carrier or spar 2 or the longitudinal member 3 and the auxiliary carrier 6) are to be designed for very high load peaks, experiments are indicated in terms of stability, which can be carried out easily by the person skilled in the art.
  • the tension member 23 can be omitted as such in the web, since the connection point between the web and the pressure-loaded shell, usually a seam, corresponds to a reinforced point in the web (and also suitable with respect to the normal Seam can be reinforced).
  • a reinforced seam absorbs a low tensile load and therefore fulfills the function of a tension member 23.
  • Such reinforcements are preferably provided in combination with a tension member 23.
  • the tension member 23 may be replaced by a tension / compression member (which can then also absorb tension, but acts as a compression member when loaded from the opposite direction). Such a replacement can in principle be made in all embodiments of the inventive curved pneumatic support.
  • the arrangement shown in the figure is an example of a missile; for other, any applications, the pneumatic support may have a different curvature and be designed for a different predetermined, general load distribution.
  • Figures 2a and 2b show the structure of Figure 1, but in a front view ( Figure 2a) and in a top view ( Figure 2b).
  • the reference numerals denote the same elements as in Figure 1. It can be seen, the plane of symmetry 24 and the curvature upward of the spar 2 (Figure 2a) and in addition to the Holm 2 of the rear end 25 of the given by the covering supporting surface 5 and the curvature of the spar 2 to the rear ( Figure 2b).
  • Figure 3 shows the spar 2 of Figure 1 in a view from the top side, slightly offset from the rear.
  • the outer shell 9 of the spar 2 is shown transparently and indicated by auxiliary lines.
  • the lines 26 to 30 denote different cross sections of the operating pressure shell 9, and thus of the spar 2, from the inside to the outside; 26 is the cross section of the spar 2 in the plane of symmetry which divides the spar and the longitudinal beam 3 in FIG. 30 is the cross section at the outer end of the spar 2.
  • auxiliary lines 31 and 32 which extend along the sides of the spar 2, from its center located in the plane of symmetry to the outer end of the spar 2.
  • the figure shows the web 20 with its upper longitudinal edge 21, its lower longitudinal edge 36 and its outer end 37. It can be seen that the curved shape of the web 20, which extends on the one hand upwards and to the rear, and on the other hand additionally rotated about its longitudinal axis, so that in cross-section 26 its against the rear surface 39 and in cross-section 28 its directed towards the front surface 40 appears.
  • the pressure member 22 extends laterally to the node 42 on which the tension member 23 engages.
  • the node 42 outwardly projecting portion of the spar 2 is less stressed in flight and serves as an additional lanyard against shocks during the landing of the kite 1. Due to the inventive design of the beam 2 while this can absorb the operational high stress; the sufficient dimensioning of the pressure member 22 but sufficient (deliberately, due to the optimized lightweight construction) by no means to survive hard shocks on landing unscathed. If such protection is not desired, the node 42 can be placed at the end of the pneumatic support, here the spar 2.
  • the carrier may this sections also slightly adjacent to the longitudinal edge 35, ie outside the web 20 in the shell 9, in which case the wall portion between the tension member 23 and the web 20 has a stabilizing effect, ie stress in the web 20 transmits to the pressure member 22.
  • the pressure member 22 is then assigned to the respective longitudinal edge 35 of the web 20 is still operable.
  • Figure 4 shows the spar 2 of Figure 1 with the course of the web 20, the pressure member 22 and the tension member 23.
  • the tension member 23 extends over a large length of the web 20 in this and only shortly before the cross section 26 in the longitudinal edge 36 passes.
  • the course of the tension member depends on the predetermined load of the spar 2 and can - if necessary by experiments - be optimized by the expert.
  • a plurality of webs may be provided, either adjacent to the web passing through its length, or in sections one behind the other, such that the pneumatic support is optimally tuned to the predetermined load case with different sized load attacks from different directions.
  • Side by side running webs (with each associated pressure and tension member) give the web z.Bsp. Stabilizing against load attack from different directions at the same place, or allowing for a curvature of one web unfavorable in this section (caused by the conditions in another section) to be compensated by a more favorable curvature of the other web.
  • webs arranged in sections one behind the other can be provided if pressure loading (or no significant load at all) occurs only in its longitudinal axis in a straight section of the carrier.
  • pneumatic supports not only the spar 2, but all the pneumatic supports (according to the embodiment shown in Fig. 1, the longitudinal support 3 and the Auxiliary carrier 6) are designed as described above.
  • pneumatic supports as exemplified in FIG. 1, can be assembled to form a framework. Then there is not a truss which is arranged in a pneumatic support and supports it (thus the above-described state of the art), but a truss formed from pneumatic supports.
  • a truss node in a truss of pneumatic supports is preferably designed such that a support is partially penetrated end by a running in another direction, other carrier, as shown in Figure 1 by way of example with reference to the subcarrier 6 and this end-side penetrating beam 2.
  • the attachment is preferably carried out by sewing the abutting covers of the respective pneumatic carrier.
  • the pressure and the tension member of the carrier, which is penetrated, can then be determined with the adjoining the shell of the other carrier end to this suitably, z.Bsp. by suturing in a bag arranged on this sleeve. It is also possible to connect the pressure member with the pressure member of the piercing carrier. Such a framework is surprisingly stiff.
  • the inventive curved pneumatic support can, as described in more detail in connection with Figure 1, designed according to a predetermined load and in its shape, including the course of the web and the compression and tension member determined.
  • CAD then the development of the carrier can be displayed in the plane, resulting in a pattern for the shell, ie the body of the wearer and the associated web. If this pattern is produced and stitched together for the manufacture of a carrier, the predetermined curvature of the at least one curved carrier section results under operating pressure.
  • the somewhat flexurally elastic pressure member follows this curvature since, even at low operating pressure, considerable forces are created which pre-stress the shell and the web.
  • a pre-bent pressure member which is made of bendable carbon fiber tube, for example
  • this can not withstand the biasing forces given by the operating pressure and then takes the predetermined position.
  • the pressure member is to absorb substantially compressive forces, but no or only minor bending moments (it is protected at the location of the web against kinking through this and the biased shell) it can be correspondingly weak dimensioned, with the advantage that its weight the weight of the pneumatic Carrier only slightly, but still significantly increased its capacity.
  • a tension member is replaced by a pressure member as described above.
  • the flexural elasticity of the pressure member allows a bending elasticity of the curved pneumatic support, and here the supporting surface 5 of the kite 1, which is necessary for a missile and may also be favorable or necessary for other applications.
  • the development is disassembled, so that a cutting pattern of several individual parts is produced, which the skilled worker designed in such a way that the assembly in the production is facilitated.
  • the course of the web results in the pneumatic support on the one hand by its cutting pattern and on the other hand by the course of the connection points with the pressurized walls.
  • FIGS. 5a, 5b and 5c show the CAD pattern of the left half of the kite 1 shown in FIG. 1 and its homly 2, respectively.
  • FIG. 5a schematically shows the position of the individual cut pattern parts 40 to 50 of FIGS. 5b and 5c. Shown is a cross-section 26,27 ( Figure 3) with the there sewn cut pattern parts 40 to 50, wherein a seam is indicated by the short, dashed lines. Only three pattern pieces, namely the pattern portion 45 for the web 20, and a stitched on this top and forward cutting pattern portion 46 and a sewed down to this, directed backwards ThomasGermanteil 40 extend over the entire length of the part shown in FIG Holms 2.
  • the other sectional pattern parts 41, 42 and 47, 49 extend outward from the center of the spar 2 (ie, from the plane of symmetry 24), in which case one in each case further ThomasGermanteil 43,44 and 48,50 connects and extends to the outer end of the spar 2.
  • the double or triple lines of the pattern pieces 40 to 50 indicate the overlapping areas for the seams; the simple lines the places where the subcarrier 6 and the side member 3 connect to the spar 2.

Landscapes

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Abstract

Der erfindungsgemässe gekrümmte pneumatische Träger besitzt eine aufblasbare Hülle, mit einem diese unter Betriebsdruck der Länge nach durchsetzenden Steg, der seinerseits ein Druckglied und ein Zugglied aufweist. Die Krümmung des Trägers ist durch die Anwendung vorgegeben und wird vorbestimmt durch das Schnittmuster der Hülle und des Stegs erzeugt.

Description

Gekrümmter pneumatischer Träger
Die vorliegende Erfindung betrifft einen langgestreckten, gekrümmten pneumatischen Träger gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Langgestreckte pneumatische Träger sind im Stand der Technik bekannt. Sie zeichnen sich durch einen geraden, in der Regel zylindrischen oder spindelförmigen aufblasbaren Körper aus, wobei längs am Körper entlang ein Druckglied verläuft, das endseitig mit flexiblen Zuggliedern verbunden ist, welche ihrerseits um den Körper schraubenlinienförmig herumgewunden sind, wie es Z.Bsp die WO 01/73245 zeigt.
Damit kann eine vertikal auf das Druckglied einwirkende, gleichverteilte Last aufgenommen werden; bei nicht gleichförmig verteilter Last ist die Tragkraft geringer.
Solche Träger besitzen den Vorteil, dass sie im Verhältnis zu Ihrem Gewicht beträchtliche Lasten tragen können (so sind 2 solche Träger mit einem Gewicht von ca. je 70 kg und einer Länge von 8 m in der Lage, als aufblasbare Brücke ein Auto zu tragen) und dass sie im zusammengefalteten Zustand leicht transportierbar sind. Dabei ist die Montage äusserst einfach: der Träger kann dank seiner Steifigkeit mit seinen Knoten auf den Lagerstellen grundsätzlich einfach aufgelegt werden.
In der genannten Veröffentlichung wird vorgeschlagen, solche Träger Seite an Seite aneinanderliegend zu einem Verbund zusammenzufügen und so eine belastbare Fläche zu bilden, sei dies eine Plattform oder ein Dach, was dem Lastaufnahmevermögen der Träger optimal entspricht.
Weiter wird vorgeschlagen, einen Träger torusförmig auszubilden, so dass der Druckstab dann einen Kreis mit mindestens einem Knoten bildet. Vom Konzept her kann ein solcher Träger radial gegen sein Zentrum gerichtete Last aufnehmen. In der Tat ist die konvexe (d.h. dem Lastangriff zugewendete) Seite des Träger dafür geeignet, die konkave Seite jedoch nicht, da dort der Lastangriff aus einer Richtung kommt, für die sie nicht ausgebildet ist. Damit ist solch ein Träger nur für den Spezialfall der rundherum gleichförmig und konstant angreifenden Last einsetzbar. Soll solch ein Träger Last aus einer Richtung aufnehmen können, müssen auf einem Auflager ruhende Knoten beidseits des belasteten Abschnitts des Trägers vorgesehen werden. Dann ist der restliche Bereich des Trägers nicht, und damit auch nicht unzulässig belastet, wie dies ohne die zusätzlichen Knoten der Fall wäre. Mit anderen Worten ist dann der restliche Bereich des Trägers nicht notwendig und kann entfallen.
Damit liegt dann der Fall der unten besprochenen WO 2005/007991 vor, wo ein gekrümmter Träger mit von aussen fixierten Enden besprochen wird, der ein formgebendes Fachwerk in Gestalt des an den Widerlagern fest eingespannten Druckglieds besitzt.
Verschiedene Weiterbildungen solcher Träger befassen sich mit verbesserten Eigenschaften z.Bsp. hinsichtlich der Trageigenschaften und des Zusammenbaus der Träger zu einer grosseren Einheit, wie bevorzugt von Dächern.
In der WO 2007/071100 zeigt einen halbkreisförmig gekrümmten, pneumatischen Träger (Fig. 10), der jedoch durch parallele Streben ein formgebendes festes inneres Fachwerk besitzt und damit "..auch ohne pneumatische Hohlkörper vorstabilisiert" ist. Damit kommen die konzeptionellen Vorteile pneumatischer Träger nicht mehr zum tragen.
In der WO 2005/007991 wird ein spindelförmiger pneumatischer Träger dargestellt, mit gegenüberliegendem Druck- und Zugglied, wobei "Druckstab 3 und Zugelement 4" "in der Wirkebene des Lastvektors" liegen. Damit dieser Träger auch für umgekehrt wirkende Kräfte einsetzbar wird, ist das Zuglied zu einem Druck-/Zugglied umgestaltet. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist offenbart, den Träger mit mehreren, um seinen Umfang gleich verteilten Druck-/Zuggliedern zu versehen, damit aus verschiedenen Richtungen gegen den Träger gerichtete Lasten aufgenommen werden können. Damit entsteht ein Käfig aus Druck-/Zuggliedern, der einem eigenstabilen Fachwerk ent- spricht, das auch ohne Druck im aufblasbaren Körper belastbar ist. Weiter dargestellt ist ein gekrümmter Träger, dessen Enden jedoch von aussen fixiert sein müssen, entweder durch ein Widerlager, oder durch ein zusätzliches Zugelement, das die Enden unabhängig von der angreifenden Last fixiert. Auch dieser Träger besitzt damit ein formgebendes Fachwerk in Gestalt der Druck-/Zugglieder, das die Form des Trägers mit oder ohne Druck im Körper festlegt.
In der WO 2007/071100 wird versucht, den Träger flächig auszudehnen, wo- bei über Stege verbundene Druck-/Zugglieder in der Art von Holmen und Spanten zu einem eigenstabilen Fachwerk im Träger angeordnet werden, und wobei die Hülle des Druckkörpers dann einer Bespannung des eigenstabilen Fachwerks entspricht.
Im Ergebnis besteht ein attraktives Konzept zur Ausbildung von pneumatischen Trägern, jedoch mit dem Nachteil, dass solche Träger nur für Brücken, Plattformen und Dächer geeignet sind, da dort die Lastvektoren in einer das Druckglied und das Zugglied enthaltenden, vertikalen Ebene liegen. Für andere Fälle muss im Körper ein eigenstabiles Fachwerk vorgesehen werden, so dass die an sich denkbaren, konzeptionellen Vorteile nicht realisiert werden können.
Insbesondere im Bereich der Flugkörper besteht nun ein Bedürfnis nach Trägern, die im Verhältnis zum Gewicht hoch belastbar sind. Gerade, eventuell flächige Träger, auch wenn diese im Schnitt eine spindelförmige etc. Kontur besitzen, sind jedoch wenig geeignet, da insbesondere in Tragflächen weitere Anforderungen bestehen:
Vermehrt gelangen heute Flugkörper wie Drachen zum Einsatz, wobei die durch die Leinen übertragene Zugkraft technisch genutzt wird. So z.Bsp. bei Schiffen wie der MS Beluga SkySails, einem Container-Frachtschiff von ca. 140 m Länge, das über einen Hilfsantrieb in Form eines Zugdrachens verfügt, der bei Windstärken von 3 bis 8 Beaufort in einer Höhe von mehreren 100 m fliegt. Landgstützte Drachen können der alternativen Energiegewinnung dienen.
Stets ist es von Vorteil, solche Drachen in einer gewissen Höhe zu halten, die auch bei einem oder mehreren Kilometer liegen kann. Dann entfallen die durch die Bodennähe gegebenen zusätzlichen Unregelmässigkeiten der Windströmung; in einer gewissen Höhe ist diese erheblich gleichmässiger als in Bodennähe. Weiter sind in einer gewissen Höhe die Windgeschwindigkeiten im allgemein ebenfalls höher (und damit auch der Energiegehalt des Windes). Der bereits 1919 erreichte, heute noch für Drachen gültige Höhenweltrekord (erreicht durch eine Drachenkette aus acht Schirmdrachen) liegt bei 9740 m.
Eine bei einem höher fliegenden Drachen nicht zu unterschätzende Rolle spielen die Drachenleinen, bzw. deren Querschnitt, welcher die erreichbare Flughöhe beschränken kann. So zeigen Simulationsmodelle, dass bei einem Dra- chen mit 8 m Spannweite (der dann eine Fläche von vielleicht li m2 aufweist) und Leinen mit einem Durchmesser von 1,0 mm eine Flughöhe von 1 km nur schwer zu überwinden ist. Bei solch einer Flughöhe besitzt eine Leine bereits eine Länge von ca. 2 km, da der Drache natürlich nicht senkrecht über dem Ankerpunkt stehen kann. Die Querschnittsfläche der Leine beträgt entspre- chend 2 m2. Zwei solcher Leinen, die seitlich an den Flügelenden des Drachens angreifen, besitzen eine Querschnittsfläche von 4 m2, die nur bremsend wirkt und keinen Auftrieb erzeugt.
Zwei Leinen sind bei in der Art des Gleitschirms halbkreisförmig gebogenen Drachen notwendig, da einerseits durch den Halbkreis die Drachenfläche stabil in den Kreisbogen gedrückt wird und andererseits durch den Zug in einer der
Leinen der Drachen gesteuert werden kann. So z.Bsp. bei den im Wassersport verwendeten Kites, die Randseitig einen aufblasbaren, der halbkreisförmigen
Kontur folgenden aufblasbaren Wulst besitzen. Dieser Wulst ist aus geraden Zylinderabschnitten in der Art des Vielecks zusammengesetzt und stellt die
Schwimmfähigkeit des Kite sicher.
Eine Steuerung eines Drachens ist insbesondere auch zum Ausgleich oder zur Korrektur von gefährlichen Fluglagen aufgrund lokaler Windstörungen not- wendig, da manche Drachen, bedingt durch ihre Bauart, aerodynamisch instabil sind und damit Steuerungsorgane benötigen oder so zu bauen sind, dass sie definierte andere Flugeigenschaften besitzen. Werden z.B. Steuerungsorgane in einer unterhalb des Drachens an diesem aufgehängten Platt- form getragen, wie bei der MS Beluga SkySails der Fall ist, vermindert sich die nutzbare Leistung des Drachens. Befinden sich die Steuerungsorgane wie beim konventionellen Drachen am Boden (z.B. in Gestalt des Drachenpiloten) sind mehrere Leinen über die volle Länge, mit der entsprechend nachteilig grossen Querschnittsfläche unumgänglich.
Ein aerodynamisch stabiler Drache, der dann mit nur einer Leine sicher flugfähig ist, muss mit entsprechend definierter Flächenform versehen werden.
Entsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Konstrukti- on für den Bau von Drachen mit definierten Flugeigenschaften wie aerodynamischer Stabilität und/oder aerodynamischer Effizienz bereitzustellen, die das Gewicht des Flugkörpers aber nur unwesentlich erhöht.
Diese Aufgabe wird durch einen gekrümmten pneumatischen Träger mit den Merkmalen von Anspruch 1 und das Verfahren zu dessen Herstellung gemäss Anspruch 13 gelöst.
Dadurch, dass der Träger mindestens abschnittweise gekrümmt ausgebildet ist, kann er für den Bau z.Bsp. eines Drachens verwendet werden, da er in seiner Formgebung auf die gewünschten aerodynamischen Bedingungen abgestimmt werden kann, was dem Drachen die definierten Flugeigenschaften verleiht. Dadurch, dass diese Formgebung durch das Schnittmuster der Hülle erzeugt wird, entfallen die für die Formgebung sonst notwendigen inneren Fachwerkelemente oder ausserhalb des Trägers verlaufende, formgebende Zugelemente (die dann wiederum den Kräfteverlauf im Träger ungünstig beeinflussen würden). Weiter kann mit der Krümmung auch die Lage des Druckglieds bestimmt werden, so dass der erfindungsgemässe Träger unregelmäs- sig angreifende Last aus verschiedenen Richtungen aufnehmen kann, ohne dass vermehrt Material verwendet werden oder externe Widerlager vorgesehen werden müssen.
Zusammenfassend steht damit ein Träger zur Verfügung, der die gewünschte Bauform eines Drachens erlaubt, ohne dass dessen Baugewicht relevant gesteigert wird.
Es versteht sich, dass solch ein Träger für alle Zwecke, auch ausserhalb dem Bau von Flugkörpern, verwendbar ist, nämlich dort, wo ein pneumatischer Träger mit für den Einsatzzweck anpassbarer Krümmung und vorbestimmt verschiedenem Lastangriff erwünscht ist.
Ein Ausführungsbeispiel solch eines pneumatischen Trägers wird nachstehend anhand der Figuren näher beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht der aus erfindungsgemässen pneumatischen Trägern bestehenden Struktur eines Drachens, wobei die eine Hälfte der symmetrischen Struktur dargestellt ist,
Fig. 2a und 2b eine Ansicht von oben und eine Ansicht von vorn der Struktur von Fig. 1,
Fig. 3 den Holm des Drachens mit durchsichtig dargestellter Hülle, so dass der Verlauf des Stegs ersichtlich ist, und
Rg. 4 die Anordnung von Rg. 3 in noch einer weiteren Ansicht, in welcher der Verlauf des Zugglieds ersichtlich ist, und
Rg. 5 a bis c ein Schnittmuster der Anordnung von Figur 1.
In Fig. 1 ist die Struktur der linken Hälfte eines Drachens 1 dargestellt, wobei dessen rechte Hälfte zu dieser symmetrisch ausgebildet und deshalb zur Ent- lastung der Figur weggelassen ist. Dargestellt ist ein als Holm 2 ausgebildeter Träger, der die vordere Kante des Drachens 1 bildet, sowie ein Längsträger 3, der mit dem Holm 2 verbunden ist und die durch die Hilfslinien 4 angedeutete tragende Fläche 5 des Drachens aufspannt. Weiter dargestellt sind vom Holm 2 nach hinten abstehende Hilfsträger 6. Die tragende Fläche 5 kann durch eine Bespannung erzeugt werden, die über den Holm 2, die Hilfsträger 6 und den Längsträger 3 gelegt wird. Dies kann durch den Fachmann in geeigneter Art getan werden.
Aufgrund der gewünschten Flugeigenschaften, was insbesondere auch die aerodynamische Stabilität oder aerodynamische Effizienz des Drachens ein- schliesst, kann der Fachmann die daraus resultierende Form der tragenden Fläche 5 und aus dieser wiederum die Form von Holm 2, der Träger 6 und des Längsträgers 3 bestimmen. Vorliegend ist der Holm 2 nach oben und auch nach hinten, also zweifach gekrümmt, jedoch so, dass er für geringsten Strömungswiderstand mit seiner schmalen Seite 8 stets gegen vorne gerichtet ist.
Die Hilfsträger 6 sind der an ihrer Oberseite der gewünschten Fläche 5 entsprechend ausgebildet. Ebenso der Längsträger 3, wobei dessen Oberseite 11 stärker gekrümmt ist. Weiter bilden der Holm 2, die Hilfsträger 6 und der Längsträger 3 ein Fachwerk aus einzelnen pneumatischen Trägern, das geeignet ist, die Bespannung des Drachens 1 zu tragen.
Zur Verdeutlichung der Richtungen ist der Doppelpfeil 12,13 mit der Richtung 12 gegen oben und der Richtung 13 gegen unten, sowie der Doppelpfeil 14,15 mit der Richtung 14 gegen vorne und der Richtung 15 gegen hinten eingezeichnet.
Der Holm 2, der Längsträger 3 und die Hilfsträger 6 sind als langgestreckte, gekrümmte pneumatische Träger ausgebildet, mit je einer im wesentlichen unelastischen Hülle 9, die mit einem unter leichtem Überdruck (z.Bsp. einem Betriebsdruck von 5 bis 10 kPa) stehenden Gas gefüllt ist. Die Hülle 9 besteht aus einem wenig elastischen, flexiblen Material, vorzugsweise einem Gewebe, das besonders bevorzugt gasdicht ist. Alternativ können in die Hülle 9 aufblasbare Blasen aus gasdichtem Material eingelegt werden, die als solche dehnbar sein können; dann kann die Hülle 9 auch nicht gasdicht
S ausgebildet sein. Ein geeignetes Material is ein PU beschichtetes ripstop- Gewebe, wie es unter der Marke ICAREX verbreitet ist. Der Holm 2 ist endsei- tig verschlossen, so dass er unter Betriebsdruck gesetzt werden kann und dann die in den Figuren dargestellte Form einnimmt. Die dargestellte Form entspricht der CAD-Darstellung eines Drachens mit 8 m Spannweite, der bei0 einem Auftrieb von ca. 100kg über die Leine entsprechend ca. 100 kg Zug überträgt.
Das komplette Fluggewicht solch eines Drachens beträgt dabei ca. 3 kg. 5 In der Figur ist im Holm 2 eine Einschnürung 19 ersichtlich, die durch den im Holm 2 verlaufenden flexiblen Steg 20 verursacht wird, der den Holm 2 seiner Länge nach durchsetzt mit den druckbeaufschlagten Wänden der Hülle 9 verbunden ist. Unter Betriebsdruck ist der Steg 20 gespannt, so dass die Einschnürung 19 entsteht. An der hier oberen Längskante 21 des Stegs 20 ver-0 läuft ein Druckglied 22 (Figur 3) sowie in diesem selbst ein Zugglied 23 (Figur 3), wobei diese Glieder 22,23 in Verbindung mit dem Steg 20 dem Holm 2 unter Betriebsdruck erhöhte Beanspruchbarkeit verleihen.
Lage und Verlauf von Steg 20, Druckglied 22 und Zugglied 23 legt der Fach-5 mann gemäss dem im Flug zu erwartenden Lastangriff fest, wobei dieser Lastangriff auch die in ungewollter Fluglage auftretenden Kräfte einschliessen kann. Vorteilhafterweise wird dann der Verlauf des Stegs 20 sowie die Anordnung des Druckglieds 22 und des Zugglieds 23 auf die maximalen Kräfte ausgerichtet, nämlich so, dass diese dann möglichst mehrheitlich in der Ebene0 des Stegs liegen. Dann ist die Krümmung des Holms 2 (und der anderen pneumatischen Träger) im Hinblick auf ausserordentliche Last vorbestimmt, wobei diese Krümmung jedoch im Hinblick auf die normale Fluglage nicht optimal ist. So ergibt sich dann unter Betriebslast durch die auftretende Beanspruchung eine Verformung des Druckglieds 22 und des Stegs 20, die sich aber überraschenderweise auf die mechanische Stabilität des gekrümmten Trägers, hier des Holms 2, nicht relevant auswirkt. Soll der Träger bzw. Holm 2 (oder der Längsträger 3 sowie die Hilfsträger 6) auf sehr hohe Belastungsspitzen ausgelegt werden, sind im Hinblick auf die Stabilität Versuche ange- zeigt, die durch den Fachmann leicht durchgeführt werden können.
Bei einer Ausführungsform für nur leichtere Belastungen kann das Zugglied 23 als solches im Steg weggelassen werden, da die Verbindungsstelle zwischen dem Steg und der druckbelasteten Hülle, in der Regel eine Naht, einer verstärkten Stelle im Steg entspricht (und auch geeignet gegenüber der norma- len Naht verstärkt ausgeführt werden kann). Solch eine verstärkte Naht nimmt eine geringe Zugbelastung auf und erfüllt deshalb die Funktion eines Zugglieds 23. Ebenso ist es möglich, ausgewählte Wandpartien der unelastischen Hülle 9 zu verstärken, etwa mit Nähten oder aufgeklebtem Material von der Art, aus dem die Hülle selbst besteht. Dann kann der Träger verbessert erhöhter Beanspruchung durch Kräfte, die nicht in der Ebene des Stegs liegen, ausgesetzt werden. Solche Verstärkungen werden bevorzugt in Kombination mit einem Zugglied 23 vorgesehen.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Zugglied 23 durch ein Zug- /Druckglied ersetzt werden (das dann auch Zug aufnehmen kann, aber bei einer Belastung aus der Gegenrichtung als Druckglied wirkt). Solch ein Ersatz kann grundsätzlich in allen Ausführungsformen des erfindungsgemässen gekrümmten pneumatischen Trägers vorgenommen werden.
Die in der Figur gezeigte Anordnung ist ein Beispiel für einen Flugkörper; für weitere, beliebige Anwendungen können die pneumatischen Träger eine andere Krümmung aufweisen und für eine andere vorbestimmte, allgemeine Lastverteilung ausgebildet sein.
Figur 2a und 2b zeigen die Struktur von Figur 1, jedoch in einer Ansicht von vorn (Fig. 2a) und in einer Ansicht von oben (Fig. 2b). Die Bezugsziffern bezeichnen die selben Elemente wie in Figur 1. Ersichtlich ist die Symmetrieebene 24 sowie die Krümmung nach oben des Holms 2 (Figur 2a) und neben dem Holm 2 der hintere Abschluss 25 der durch die Bespannung gegebenen tragenden Fläche 5 sowie die Krümmung des Holms 2 nach hinten (Figur 2b).
Figur 3 zeigt den Holm 2 von Figur 1 in einer Ansicht von seitlich oben, leicht gegen hinten versetzt. Die äussere Hülle 9 des Holms 2 ist transparent dargestellt und durch Hilfslinien angedeutet. Die Linien 26 bis 30 bezeichnen verschiedene Querschnitte der unter Betriebsdruck stehenden Hülle 9, und damit des Holms 2, von innen gegen aussen; 26 ist der Querschnitt des Holms 2 in der Symmetrieebene, die den Holm und den Längsträger 3 in Figur 1 teilt. 30 ist der Querschnitt am äusseren Ende des Holms 2. Weiter dargestellt sind Hilfslinien 31 und 32, die an den Seiten des Holms 2 längs, von seiner in der Symmetrieebene gelegenen Mitte bis zum äusseren Ende des Holms 2 verlaufen.
Schliesslich zeigt die Figur den Steg 20 mit seiner oberen Längskante 21, seiner unteren Längskante 36 und seinem äusseren Ende 37. Ersichtlich ist die gekrümmte Form des Stegs 20, der einerseits nach oben und nach hinten verläuft, und andererseits zusätzlich um seine Längsachse verdreht ist, so dass im Querschnitt 26 seine gegen hinten gerichtete Fläche 39 und im Querschnitt 28 seine gegen vorne gerichtete Fläche 40 erscheint.
Vorliegend erstreckt sich das Druckglied 22 seitlich bis zum Knoten 42, an dem das Zugglied 23 angreift. Der den Knoten 42 nach aussen überragende Bereich des Holms 2 ist im Flugbetrieb weniger beansprucht und dient zusätz- lieh als Airbag gegen Stösse bei der Landung des Drachens 1. Aufgrund der erfindungsgemässen Konstruktion des Holms 2 kann dieser zwar die betriebsbedingte hohe Beanspruchung aufnehmen; die dafür ausreichende Dimensionierung des Druckglieds 22 reicht aber (gewollt, aufgrund des optimierten Leichtbaus) keineswegs aus, um harte Stösse bei der Landung unbeschadet zu überstehen. Wird solch ein Schutz nicht gewünscht, kann der Knoten 42 am Ende des pneumatischen Trägers, hier des Holms 2, angeordnet werden.
Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass es nicht zwingend ist, das Druckglied 22 vollständig im Steg 20 anzuordnen. Je nach Krümmungsverlauf des Trägers kann dieses abschnittsweise auch etwas neben dessen Längskante 35, d.h. ausserhalb des Stegs 20 in der Hülle 9 verlaufen, wobei dann der Wandabschnitt zwischen dem Zugglied 23 und dem Steg 20 stabilisierend wirkt, d.h. Beanspruchung im Steg 20 auf das Druckglied 22 überträgt. Das Druckglied 22 ist dann der jeweiligen Längskante 35 des Stegs 20 immer noch betriebsfähig zugeordnet. Ebenso kann das Zugglied 23 abschnittsweise ausserhalb des Stegs 20, vorzugsweise in der druckbeaufschlagten Wand der Hüllle 9 neben der Längskante 36 (die der Längskante 35 gegenüberliegt), dieser betriebsfähig zugeordnet, verlaufen.
Figur 4 zeigt den Holm 2 von Figur 1 mit dem Verlauf des Stegs 20, des Druckglieds 22 und des Zugglieds 23. Hier wird deutlich, dass das Zugglied 23 über einen grossen Längenabschnitt des Stegs 20 in diesem verläuft und erst kurz vor dem Querschnitt 26 in die Längskante 36 gelangt. Der Verlauf des Zugglieds hängt von der vorbestimmten Beanspruchung des Holms 2 ab und kann - gegebenenfalls durch Versuche - vom Fachmann optimiert werden.
Bei einer noch weiteren Ausführungsform des pneumatischen Trägers können mehrere Stege vorgesehen werden, entweder neben einander verlaufend den Steg über seine Länge durchsetzend, oder abschnittsweise hintereinander, derart, dass der pneumatische Träger optimal auf den vorbestimmten Belastungsfall mit verschieden grossen Lastangriffen aus verschiedener Richtung abgestimmt ist. Nebeneinander her laufende Stege (mit dem jeweils zugeordneten Druck- und Zugglied) verleihen dem Steg z.Bsp. am selben Ort Stabili- tat gegen Lastangriff aus verschiedener Richtung oder erlauben eine in diesem Abschnitt ungünstige Krümmung des einen Stegs (verursacht durch die Verhältnisse in einem anderen Abschnitt) durch eine günstigere Krümmung des anderen Stegs auszugleichen. Abschnittsweise hintereinander angeordnete Stege könne z.Bsp vorgesehen werden, wenn in einem geraden Abschnitt des Trägers nur in seiner Längsachse liegende Druckbelastung (oder überhaupt keine nennenswerte Belastung) auftritt.
Natürlich können nicht nur der Holm 2, sondern alle pneumatischen Träger (gemäss der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Längstrager 3 und die Hilfeträger 6) wie oben beschrieben ausgelegt werden. Insbesondere können pneumatische Träger, wie in Rg. 1 beispielhaft dargestellt, zu einem Fachwerk zusammengefügt werden. Dann liegt nicht ein Fachwerk vor, das in einem pneumatischen Träger angeordnet ist und diesen stützt (so der eingangs be- schriebene Stand der Technik), sondern ein aus pneumatischen Trägern gebildetes Fachwerk.
Ein Fachwerkknoten in einem Fachwerk aus pneumatischen Trägern wird bevorzugt derart ausgebildet, dass ein Träger endseitig von einem in anderer Richtung verlaufenden, weiteren Träger teilweise durchdrungen wird, wie dies in Figur 1 beispielhaft anhand der Hilfsträger 6 und dem diese endseitig durchdringenden Holm 2 dargestellt ist.
Die Befestigung erfolgt bevorzugt durch Vernähen der an einander stossenden Hüllen der jeweiligen pneumatischen Träger. Das Druck- und das Zugglied des Trägers, der durchdrungen wird, kann dann mit dem an die Hülle des anderen Trägers anstossenden Ende an dieser geeignet festgelegt werden, z.Bsp. durch Vernähung in einer an dieser Hülle angeordneten Tasche. Möglich ist auch, das Druckglied mit dem Druckglied des durchstossenden Trägers zu verbinden. Ein derartiges Fachwerk ist überraschend steif.
Der erfindungsgemässe gekrümmte pneumatische Träger kann, wie in Zusammenhang mit Figur 1 näher beschrieben, nach einer vorbestimmten Belastung ausgelegt und in seiner Form, einschliesslich des Verlaufs des Stegs und des Druck- und Zugglieds, bestimmt werden. Über CAD kann dann die Abwicklung der Träger in die Ebene dargestellt werden, was ein Schnittmuster für die Hülle, d.h. den Körper des Trägers und den zugehörigen Steg ergibt. Wird dieses Schnittmuster für die Fertigung eines Trägers erstellt und zusammengenäht, ergibt sich unter Betriebsdruck die vorbestimmte Krümmung des mindestens einen gekrümmten Trägerabschnitts. Das etwas biegeelasti- sehe Druckglied folgt dabei dieser Krümmung, da auch bei geringem Betriebsdruck erhebliche, die Hülle und den Steg vorspannende Kräfte entstehen. Auch bei Verwendung eines vorgebogenen Druckglieds (das z.B. aus biegbarem Kohlefaserrohr gefertigt ist) kann dieses den durch den Betriebsdruck gegebenen vorspannenden Kräften nicht widerstehen und nimmt dann die vorbestimmte Lage ein. Da das Druckglied im Wesentlichen Druckkräfte, aber keine oder nur untergeordnete Biegemomente aufnehmen soll (es ist am Ort des Stegs gegen Knicken durch diesen und die vorgespannte Hülle geschützt) kann es entsprechend schwach dimensioniert werden, mit dem Vorteil, dass sein Gewicht das Gewicht des pneumatischen Trägers nur unwesentlich, aber dennoch seine Belastbarkeit wesentlich erhöht. Dasselbe gilt, wenn ein Zugglied wie oben beschrieben durch ein Druckglied ersetzt wird. Die Biegeelastizität des Druckglieds erlaubt eine Biegeelastizität des gekrümmten pneumatischen Trägers, sowie hier der tragenden Fläche 5 des Drachens 1, was für ei- nen Flugkörper notwendig ist und auch für andere Anwendungen günstig oder notwendig sein kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Abwicklung zerlegt, so dass ein Schnittmuster aus mehreren Einzelteilen entsteht, die der Fachmann ferti- gungsgerecht so konzipiert, dass die Zusammenfügung in der Fertigung erleichtert ist.
Bei der Zusammenfügung ergibt sich der Verlauf des Stegs im pneumatischen Träger einerseits durch sein Schnittmuster und andererseits durch den Verlauf der Verbindungsstellen mit den druckbeaufschlagten Wänden.
Die Figuren 5a, 5b und 5c zeigen das CAD - Schnittmuster der in Figur 1 gezeigten, linken Hälfte des Drachens 1 bzw. dessen Homls 2. Figur 5a zeigt schematisch die Lage der einzlenen Schnittmusterteile 40 bis 50 der Figuren 5b und 5c. Dargestellt ist ein Querschnitt 26,27 (Figur 3) mit den dort vernähten Schnittmusterteilen 40 bis 50, wobei eine Nahtstelle durch die kurzen, gestrichelten Linien angedeutet ist. Nur drei Schnittmusterteile, nämlich der Schnittmusterteil 45 für den Steg 20, und ein oben an diesen angenähter und nach vorne gerichteter Schnittmusterteil 46 sowie ein unten nach an diesen angenähter, nach hinten gerichteter Schnittmusterteil 40 verlaufen über die gesamt Länge des in Figur 1 dargestellten Teils des Holms 2. Die anderen Schnittmusterteile 41,42 und 47,49 erstrecken sich von der Mitte des Holms 2 (d.h. von der Symmetriebene 24 aus) nach aussen, wobei dann jeweils ein weiterer Schnittmusterteil 43,44 und 48,50 anschliesst und sich bis zum äus- seren Ende des Holms 2 erstreckt.
Die doppelten oder dreifachen Linien der Schnittmusterteile 40 bis 50 zeigen die überlappenden Bereiche für die Nahtstellen an; die einfachen Linien die Orte, wo die Hilfsträger 6 bzw der Längsträger 3 am Holm 2 anschliessen.

Claims

Patentansprüche
1. Langgestreckter, gekrümmter pneumatischer Träger, mit einer aufblasbaren, im wesentlichen unelastischen Hülle, mit einem diese der Länge nach durchsetzenden, flexiblen Steg (20), der seinen Längskanten (35,36) entlang mit den druckbeaufschlagbaren Wänden der aufblasbaren Hülle verbunden ist, wobei ein langgestrecktes Druckglied (22) einer Längskante des Stegs (20) betriebsfähig zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger unter Betriebsdruck mindestens abschnittsweise über seine Länge vorbe- stimmt gekrümmt ausgebildet ist, wobei die Krümmung dieses mindestens Trägerabschnitts durch das Schnittmuster des Trägerkörpers und der Verlauf des Stegs (20) im Träger durch sein Schnittmuster und den Verlauf der Verbindungsstellen mit den druckbeaufschlagten Wänden erzeugt wird.
2. pneumatischer Träger nach Anspruch 1, wobei der Steg (20) mindestens abschnittsweise gekrümmt ausgebildet ist, und die Krümmung vorzugsweise derjenigen des Trägers folgt.
3. pneumatischer Träger nach Anspruch 1 oder 2, wobei im Steg (20) ein Zugglied (23) oder ein weiteres Zug-/Druckglied angeordnet ist, das mit mindestens einem seiner Enden mit dem Druckglied (22) in einem Knoten (42) verbunden ist.
4. pneumatischer Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei dem Druckglied (22) ein Zugglied (23) betriebsfähig zugeordnet ist, das mindestens abschnittsweise ausserhalb des Stegs (20), vorzugsweise in der druckbeaufschlagten Wand der Hülle (9), neben der dem Druckglied (22) gegenüberliegenden Längskante des Stegs (20) verläuft.
5. pneumatischer Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei dem Druckglied (22) ein Zugglied (23) betriebsfähig zugeordnet ist und das Zugglied (23) eine Verstärkung der druckbeaufschlagten Wand, vorzugsweise eine Verstärkungsnaht, besonders bevorzugt einen auf einem Wandbereich angeordneten flächige Verstärkungsabschnitt aufweist.
6. pneumatischer Träger nach Anspruch 1, wobei das Druckglied (22) mit der Längskante (35) des Stegs (20) verbunden ist.
7. pneumatischer Träger nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei der Steg (20) den Träger im Wesentlichen auf seiner ganzen Länge durchsetzt.
8. Träger nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei sich die- ser über seine Länge verjüngt.
9. Fachwerk aus Trägern nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Fachwerk aus Trägern nach Anspruch 9, wobei in einem Fachwerkknoten ein Träger endseitlg von einem in anderer Richtung verlaufenden, weiteren
Träger teilweise durchdrungen wird, und wobei das Druckglied (22) und das diesem zugeordnete Zugglied (23) oder Zug-/Druckglied am weiteren Träger unabhängig voneinander festgelegt sind.
11. Fachwerk nach Anspruch 10, wobei das Druckglied (22) und/oder das Zugglied (23) an der druckbeaufschlagten Wand des anderen Trägers festgelegt ist, vorzugsweise in einer an der Wand des anderen Trägers angeordneten Tasche.
12. Flugkörper mit einem Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder mit einem Fachwerk nach einem der Ansprüche 10 bis 11.
13. Verfahren zur Herstellung eines pneumatischen Trägers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund einer vorbestimmten Beanspruchung des Trägers dessen geometrische Form einschliesslich seiner Krümmung, der Verlauf des Stegs (20) und die Anordnung der vorgesehenen Druck- und Zugglieder, und dann die Abwicklung der Wände sowie des Stegs (20) bestimmt werden, und schliesslich in der Abwicklung ein Schnittmuster bestimmt wird, das nach dem Zusammenfügen den vorbestimmt gekrümmten Träger mit dem vorbestimmt darin verlaufenden Steg (20) erzeugt.
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