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Luftschiff

Das Luftschiff

 

helios07 ist ein Prallluftschiff. Prallluftschiffe, sind Luftschiffe ohne inneres Gerüst (wie ein Ballon). Ihre aerodynamische Form erhalten sie durch die Form der Hülle und den Innendruck. Im Inneren herrscht immer ein kleiner Überdruck, dadurch bleibt der Auftriebskörper prall. Damit unterscheiden sie sich von Starrluftschiffen, deren Form durch ein Innenskelett aufrechterhalten wird. Durch diese Bauweise ist es möglich, helios07 klein zu verpacken, und auf einfache Art und Weise zu transportieren. Ein weiterer Vorteil dieser Bauweise ist die Gewichtsersparnis, und die dadurch resultierende höhere Nutzlast.

 

Die Länge des Luftschiffes beträgt etwa 3 Meter, und es hat einen Durchmesser von 70 Zentimetern. Mit diesen Abmessungen hat helios07 eine Tragkraft von etwa 0,5kg und eine Flugzeit von ca. 30 Minuten. Als Füllgas wurde während der Testphase der Zeppelin ausschließlich mit Wasserstoff technischer Reinheit gefüllt. Das Befüllen mit Helium oder Ballongas ist natürlich auch möglich, was zu einer höheren Betriebssicherheit führt, jedoch die Kosten für eine Füllung deutlich erhöht.




Aufbau

Der Auftriebskörper besteht aus zwei dünnen, mit Kunststoff beschichteten Aluminiumhüllen.

Als Hüllen – Material wurden bei helios07 mehrere handelsübliche Alu-Allzweck-Rettungsdecken verwendet, wie sie üblicherweise in jedem Erste – Hilfe – Koffer zu finden sind. Sie haben eine Länge von 220cm, und eine Breite von 160cm. Mit diesen Abmessungen hat die Rettungsdecke ein Gewicht von 56g, somit ca. 16g pro Quadratmater.

Die Elemente für die Hüllen werden ausgeschnitten, mit Klebstoff zusammengeklebt, und danach verschweißt. Grundsätzlich würde eine Hülle, die Aßenhülle, genügen, jedoch haben mehrere Flugversuche gezeigt, dass eine zweite Hülle, die Innenhülle, dem Luftschiff einen besseren Schutz vor mechanischer Beschädigung, sowie eine verbesserte Stabilität gibt.


huelle1

 


huelle2

 

Die Aßenhülle besteht aus sieben Elementen wie in Abbildung 1 dargestellt. Miteinander verklebt ergeben sie die Form des Luftschiffes. Die Innenhülle besteht aus zwei Teilen, die wiederum verklebt werden.

An die Aßenhülle wird mittels eines Stecksystems eine Leiste, der Kiel, angebracht. Als Steckverbindung wurden Kugelköpfe der Größe M3 verwendet. Mittels dieser, um 60 Grad drehbaren, lösbaren Verbindung, ist es möglich den Kiel mit wenigen Handgriffen am Auftriebskörper zu montieren, oder nach vollendetem Flug wieder vom Schiff zu trennen.



Darstellung Kugelkopf
Kugelgelenk


Der Kiel besteht aus Kohlefaserrohren, und dient als Träger für die Elektronischen Bauteile. Diese werden in einem Kunststoffgehäuse, der Gondel, im vorderen Bereich am Kiel befestigt. Eine zusätzliche Aufgabe der Gondel ist das Tarieren des Luftschiffes. Da helios07, je nach Einsatzgebiet, auch als Träger für zusätzliche elektronische Bauteile dienen kann, würde sich bei Montage einer solchen Einheit, und dem damit zusätzlichem Gewicht, der Schwerpunkt verlagern. Durch das Verschieben der Gondel kann das Luftschiff wieder in die waagrechte Lage gebracht werden.

Die Steuerung der Flughöhe wird mit einem Höhenruder realisiert.

Am hinteren Teil der Hülle ist an einer Halterung im Seitenruder der Heckmotor quer zur Flugrichtung angebracht. Dieser Antrieb, der gleichzeitig mit dem Seitenruder angesteuert wird, ermöglicht ein Drehen des Luftschiffes bei langsamer Fahrt, oder bei völligem Stillstand, ähnlich dem Heckrotor eines Hubschraubers.

Seitenansicht


Vorderansicht
Geometrische Definition des Luftschiffes





 
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