Konstruktion eines Luftschiffs

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#1

Ich habe eine Idee für ein Luftschiff, das nicht teurer ist als ein Ballon vergleichbarer Tragfähigkeit. Es soll u.a. als Logger in der Forstwirtschaft eingesetzt werden. Da werden besonders wertvolle Baumstämme mit dem Hubschrauber aus den (Ur)-Wald geholt. Mit einem Luftschiff wäre das wegen des weitaus geringeren Spritverbrauchs wesentlich billiger. Allerdings gibt es auch ein Problem:
Wie kann man das Luftschiff (mit einer Tragkraft von etwa 10 t) beim Lastwechsel (Aufnehmen und Abladen der Baumstämme) genau auf Position halten ? Das geht m.E. nur mit intelligenter Motorsteuerung, denn man kann ja das Luftschiff nicht vertäuen, wenn es über dem Wald schwebt. Das ist natürlich besonders schwierig bei böigem Wind. Vielleicht kann man die Windstärke mit einem Windmesser (Anemomter) messen, um damit die Motoren ohne Zeitverzögerung steuern zu können ? Oder hat jemand eine bessere Idee ?

Vielen Dank im Voraus !
Achim

#2

Hallo,

Das dürfte das Hauptproblem sein, warum sich z.B. Zeppeline ( auch Blimps und Ballons ) vermutlich nie so wirklich zum Massentransportmittel oder Carryer im großen Stil durchsetzen werden.
Bei Windstille oder schwachen Briesen aus relativ gleichbleibender Richtung könnte es noch funktionieren…bei böigem Wind / rasch wechselnden Windrichtúngen kommen die ersten Probleme auf, das Gerät immer optimal im Wind zu halten. Wenn das Fluggerät eine Nutzlast von 10 Tonnen haben soll, dann muß es auch entsprechend groß dimensioniert sein…wiegt also selber " leer / und ohne Gas " Einiges. Mit welcher Motorleistung / Vortriebskraft soll dann rasch auf rasch wechselnde Seitenwinde reagiert werden ? Das wird der Hauptgrund sein, warum es in schwierigem Gelände immer noch mit dem vergleichsweise " winzigen " Helikopter in die Luft geht. Im Vergleich zum Größenverhältnis Luftschiff / Heli dürfte es sich ähnlich verhalten, wie Briefmarke zu Müllsack im Wind.
Dann käme noch die Frage des Ballastes…mit Wasser ? Damit schwindet die Flexibilität der Ortsveränderlichkeit. Ballastaufnahme am Sägewerk wäre ja noch denkbar, aber wohin mit 10 m³ Wasser am Berghang… Ablassen ginge also auch nur in der nähe eines kleineren Flußes. ( Erosion ) Wie kommt das Holz dorthin ? Womit wir wider bei Rückern und Flößern sind.
Meiner Vermutung als Laie nach, dürfte es den " Cargolifter " in ähnlicher Hinsicht preislich / funktional zerrissen haben.

mfg

nutzlos

#3

Tach,
siehe Cargolifter.

Problematik hast du schon angesprochen: Lastwechsel, Angriffsfläche Wind, etc. Deine Argumentation für den Einsatz rechnet sich nicht.
Dennoch sah ich (sehe ich eigentlich immer noch) Chancen für den Einsatz. Ich argumentierte für den Einsatz bei der Brandbekämpfung aus der Luft, sowohl präventiv als auch aktiv. Habe dies sogar als Anregung bei Arni in Übersee vorgetragen. Gehe davon aus, man knobelt noch daran herum. Kann natürlich auch sein, dass das Ganze in Ablage „P“ abgelegt ist.

Wenn deine Idee was taugt:

Governor A. Schwazenegger
Fx 916 – 558 – 3160

Gruss

B

#4

Danke für den Hinweis ! Ist ja ein SUPER-Kontakt !!! Ährlich ?

Luftschiffe sind leider nicht für Brandbekämpfung geeignet, denn sie können über dem Btrandherd nicht einfach Wasser ablassen ! Sie können ja keinen Ballast aufzunehmen ! :frowning:
Warum meinst du, dass sich ein Logger nicht rechnet ?

Gruß
Achim

1 Like
#5

Solange Luftschiffe mit „klassischer“ Konstruktion als Einzelexemplare gebaut werden, sind sie zu teuer, weil die Entwicklungskosten unmöglich von einem Ex. gedeckt werden können. Das rechnet sich nicht - wie man ja auch beim Cargolifter gesehen hat.

Meine Idee ist
a. eine wesentlich einfachere und billigere Konstruktion
b. ein Modell, das man in Serie verkaufen kann - z.B. als Logger.
Damit kommt man auf wesentlich niedrigere Kosten - billiger als ein Heli - im Betrieb (Sprit und Wartung) sowieso !

Zum Lastwechsel:
10 cbm Wasser, das man bei Aufnahme der Last ablassen muss, sind im Wald nicht viel. An Berghängen kommt es auf die konkrete Situation an. Ich gehe davon aus, dass man die Baumstämme nur bis zum nächstgelegenen Highway transportiert, wo man auch Wasser hat (Fluss, See oder Brunnen). Also kein Langstreckentransport.

#6

Hallo Achim

Das mit dem Lastwechsel war beim Cargolifter ziemlich gelöst.
Wasser einfach ablassen und Erosion verursachen ist nicht nötig, man kann auch Container mit Flüssigkeit absenken und daran den Windbeutel während der Lastaufnahme vertäuen. 10 m³ Wasser sind soviel auch wieder nicht.
Probleme des Cargolifters - ich habe die ganze Affaire damals sehr genau verfolgt war, dass das Konzept nicht bis zum Ende durchdacht war.
Das Schütte-Lanz Prinzip ist aerodynamisch günstiger als das von Zeppelin und mit heutigen Werkstoffen wesentlich einfacher zu verwirklichen als vor 100 Jahren.
(Man braucht auch keinen Kuhblinddarm mehr für Gasballons.)
Das Problem des steigenden Auftriebes durch Treibstoffverbrauch sollte durch Kondensation der Abgase beim Cargolifter gelöst werden (Verdichten des Trägergases und Füllen eines Ballonets im Inneren der Hülle wäre einfacher gewesen.)
Von Parseval waren Prallluftschiffe mit aussenliegendem Kiel konstruiert worden, Prinzip mit innenliegendem Kiel war der Cargolifter.
Leider ist das Projekt vollkommen in die Hose gegangen, weil die Geschäftsführung von Cargolifter zum Schluss ziemlich vertuscht und betrogen haben soll.

Die Infrastruktur für solche Geräte existiert nicht mehr!
Heute ist die Cargolifterhalle ein Schwimmbad, ich war damals bei der Eröffnungsfeier dabei; Feuerwerksraketen in einer mehr als 100 m hohen Halle, das hat was. Na ja, das ist rum.

Ein wenig Physik:
1 m³ Luft trägt bei Heliumfüllung des Ballons ca. 1kg:
Für 10t also 10.000m³, ohne das Gewicht für die Struktur des Schwebekörpers, des Antriebes und des Treibstoffes.
Nehmen wir das Trägergasvolumen (gesamt) mit 20.000m³ an, so bekommen wir einen Ballon von ca 35m Durchmesser (grob gerechnet). Die Zigarre ist dann etwas länger. Als brauchbar hatte sich ein Verhältnis von 10 zu 1 (Länge / Durchmesser) herausgestellt. Rechne bitte selbst die Länge und den Durchmesser. Im 1. Weltkrieg hatte LZ 31 eine Länge von 158m einen Durchmesser von 14,90m ein Volumen von 22.500m³ und eine Nutzlast von 9,2 Tonnen. Kommt doch hin, oder?
Den Auftrieb mit Propellern wirst du nicht zu vertretbaren Preisen schaffen.
Der Zeppelin NT (fährt über dem Bodensee)hat ein ganz anderes Prinzip des Innenaufbaues (Gerüststruktur und blimpähnlich), da lassen sich keine Ladegerüste dran festmachen.
Der Auftrieb wird durch die schwenkbaren Triebwerke gesteuert, aber das sind keine 10 Tonnen!
Ob er ganz ausgewogen ist, weiss ich nicht. Ich habe mal gehört, dass er zum Start etliche Meter brauchen soll, er ist also schwerer als Luft und sollte beim Stehen in der Luft sinken; nagele mich aber bitte darauf nicht fest, sondern gockel selbst mal.

Weiterführende Lit.:
P.Meyer Luftschiffe Verlag Wehr und Wissen Koblenz und Bonn 1980
C. Falkenhorst Luftfahrten Klassiker der Technik VDI Verlag Reprint der Ausgabe von 1891

MIt freundlichen Grüßen

Olschi

#7

Hallo Olschi,
vielen Dank für die umfangreiche Info !
Leider kann ich meine Konstruktionsidee hier noch nicht publizieren, denn sie ist patentverdächtig und darf deshalb nicht vor Anmeldung veröffentlicht werden.
Nur so viel: Ich komme ohne innere Struktur aus - auch bei der Größe ! Deshalb auch mit deutlich weniger Eigengewicht ! Ich habe auch eine Lösung für den Lastausgleich bei Höhensteuerung und Treibstoffverbrauch, so dass das Luftschiff ohne Motorkraft immer im Schwebezustand gehalten werden kann.
Auch das Anhängen der Last ist geklärt. Nur das Halten der Position bei böigem Wind ist noch ein Problem, für das ich eine theoretische Lösung habe, von der aber nicht weiß, ob die funktioniert. Darüber würde ich gerne mal mit einem Regelungsexperten reden.

Frage: Ist das Verhältnis 1:10 für Durchmesser zu Länge optimal ?

#8

Hi Achim,

Damit kommt man auf wesentlich niedrigere Kosten - billiger
als ein Heli - im Betrieb (Sprit und Wartung) sowieso !

hast du auch an die Nebenkosten gedacht?

Du brauchst 'ne Halle, damit das Ding bei Sturm nicht wegweht, du brauchst Personal zum Wasserbereitstellen, evtll. Fänger zum Landen.

Wahrscheinlich gibt’s da noch mehr.

Gruß, Zoelomat

#9

Hallo,

Dann lass doch einfach die entsprechende Menge Helium ab. Bei Schnee / Eisregen kommen dazu die Probleme als " Dessert " Zigarre nass…dann gibts im Wäldchen Spass…
( Wie groß muss das Möppi sein, um alle Eventualitäten zu berücksichtigen ? )

mfg

nutzlos

#10

Hallo,

So eine Kleinigkeit…wo lasse ich das Wasser ab, wenn ich Last aufnehme ? Kompressoren und Speicherzellen wiegen auch … Wobei ich als Speicherzellen dann eher Gasfläschli sehe, die den Handelsnormen entsprechen. 50 L. komprimiert ( 200 Bar ) entsprächen dann einem Volumen von 10 m³. Gut, das es passende Kompressoren im Taschenformat gibt…auch die passende Wärmeableitung dazu.
Weil der Pilot Geld kostet und Zeit ein Faktor bleibt…

mfg

nutzlos

#11

Tach,
das fire- fighting funktioniert nicht nur durch Ablassen irgendwelcher Löschmittel über einem Brandherd. Die Strategien sind vielschichtiger.
Ballastwechsel sind eigentlich auch kein Problem. Den Auftriebsüberschuss/ -bedarf muss man beherrschen.
Aufnahme Ballast: von abenteuerlichen Zapfanlagen für die Wolken bis hin zu Hebevorrichtungen ähnlich der Verladebrücken der Containerterminal, alles im Angebot.
Wenn du du dir den Einsatz wendiger Hubschrauber im Bereich der Forstwirtschaft anschaust, erkennst du, dass der Hubschrauber nicht einfach nur die Last aufnimmt, sondern auf Grund meist beengter Verhältnisse ganz schön mitarbeiten muss. Ist ja auch kein grossflächiger Kahlschlag, sondern gezielte Auswahl. Zudem ist die Geschwindigkeit entscheidend, mit der die Stämme abtransportiert werden. Und das von einer Person. Beim Luftschiff dürften es einige mehr sein. Kosten/ Nutzen ?? Rechnet sich eben nicht.

Gruss

B
PS: der Hinweis auf Arni auch aus dem Grund, dass die Amis, so verrückt sie auch manchmal sind, neuen Ideen- ob sie verwirklicht werden oder nicht- unvoreingenommen gegenübertreten. In Europa ist das leider selten der Fall.

#12

Hi,

kann’s sein, dass du auf den falschen Beitrag geantwortet hast? Ich verstehe jedenfalls nur Bahnhof.

Gruß

#13

Leider kann ich meine Konstruktionsidee hier noch nicht
publizieren, denn sie ist patentverdächtig und darf deshalb
nicht vor Anmeldung veröffentlicht werden.

Wenn du so weit wärst, würd’st du bestimmt nicht HIER nachfragen.

Innerlich kichernd, Zoelomat

#14

Sorry, so ist es ! Hatte auf andere Nachricht geantwortet.

Eine Lichtung im Wald und ein starker Ankermast müssen reichen,
denn eine Halle wäre natürlich zu teuer und keine Lösung, wenn
das Luftschiff an wechselnden Standorten eingesetzt wird.
Sonstige Nebenkosten ist klar. Brauche aber nicht mehr Leute
als mit Hubschrauber, wenn das Luftschiff beim Lastwechsel seine Position selbständig halten.
Gruß
Achim

#15

Hinweis auf Arni auch aus dem Grund, dass die Amis, so

verrückt sie auch manchmal sind, neuen Ideen- ob sie
verwirklicht werden oder nicht- unvoreingenommen
gegenübertreten. In Europa ist das leider selten der Fall.

Das ist leider so. Wir sind ein Volk von Bedenkenträgern !
In Deutschland gibt es ja nur noch einen Hersteller für
Luftschiffe dieser Größe. Der will nur noch Luftschiffe
für Personentransport bauen ! Cargolifter hat eben tiefe
Wunden hinterlassen !

#16

Moin, Achim,

wer einmal beobachten durfte (Essen-Mülheim), wie schwierig es ist, einen Blimp bei nur frischem Wind zur Landung zu bringen, der mag sich gar nicht vorstellen, wie dieses Manöver mit Last unter dem Bauch aussehen sollte: Oben eine riesige Windaufstandsfläche, unten als Pendel ein Wahnsinnsgewicht (150 Tonnen wollten die Cargo-Schwärmer bewegen). Die Suchbegriffe heißen Massenträgheit, Schwingungsdauer und Luftwiderstandsbeiwert.

Gruß Ralf

#17

Lieber Ralf,
das ist ja das eigentliche Problem und Grund meiner Anfrage in diesem Forum ! Es geht ja nicht primär um die Konstruktion des Luftschiffs (das ist für mich im wesentlichen „abgehakt“), sondern um die Lösung des Problems „Halten der Position bei böigem Wind“, das eigentlich in den Bereich „Regelungstechnik“ fällt. Dazu habe ich zwar gewisse Vostellungen (habe ich angedeutet), aber noch keine technisch geprüfte, kalkulierbare, konkrete Lösung. Deshalb meine Frage, ob jemand etwas davon versteht. Das müsste ein Regelungstechniker sein.

Gruß
Achim

#18

Tach,
leider habe ich im Moment nicht die Zeit (und nicht wirklich Interesse) über Luftschiffe nachzudenken. Vielleicht helfen dir ein paar Überlegungen von mir weiter.

„Geht nicht, gibt´s nicht“ und „Think big“, in allen Bereichen- auch der Zeit.

Probleme sind klar, Lösungen müssen her. Fehler Cargolifter: interessanter Ansatz, falscher Weg.
So wie heutzutage Schiffe nicht mehr den Koggen gleichen und Flugzeuge nur noch im entferntesten etwas mit den Flugapparaten eines Lilienthals zu tun haben, so muss auch das Prinzip der Luftschiffe überarbeitet werden. Künftige „Luftschiffe“ haben u.U. nur noch entfernt etwas mit der Zigarre eines Zeppelins gemein.
Internationales Brainstorming ist gefragt.
Einsatz- und Finanzierungsmöglichkeiten
Ich schmeisse das mal in einen Topf, denn ich zeige dir ansatzweise meine Überlegungen auf. Folgendes Szenario : Brandbekämpfung in Nordamerika, Ort der Handlung Kalifornien, gefährdete Gebiete übersäät mit Luxusanwesen. Einen jeden um eine Spende bitten, sagen wir pro Nase 1 Mio. Dollar, plus gleicher Anteil (freiwillig :wink: ) von den Versicherungen, plus Lotterie zu Gunsten des Projektes, und…, und…, und selbstverständlich öffentl. Gelder. Ergibt summa summarum??
Was fehlt? Der Mut, eine Vision umzusetzen.
Und die Sache mit Kosten/ Nutzen? Ist eine Erfindung unserer Zeit auf der Jagd nach dem Mammon.

Soweit die Theorien eines Spinners.

Gruss

B
PS: Bevor ich es vergesse: Wunschdenken ersetzt natürlich nicht die Probleme, denen man sich stellen muss. Nur Probleme sind noch nicht gefundene Lösungen. Also: ggf. um die Ecke denken und auch mal ungewöhnliche Wege gehen.

#19

Hi Achim,

Das müsste ein Regelungstechniker sein.

sowas habe ich in meiner Juchent auch mal modelliert und durchgerechnet, traue ich mir aber heute nicht mehr zu.

Mal ganz ohne Kalkulation: Wo sollte denn die Gegenkraft herkommen - und vor allem: sich abstützen -, wenn 150 (oder auch nur 10) Tonnen ins Schwingen geraten?

Gruß Ralf

#20

Mein lieber Achim,

ich möchte dich nicht der Illusion berauben, eine neue super tolle Idee zu haben, aber es gibt immerhin leider ein paar Naturgesetze die einfach nicht zu überwinden sind.

Nun mal zu deinem Text:

Ich habe eine Idee für ein Luftschiff, das nicht teurer ist
als ein Ballon vergleichbarer Tragfähigkeit.

Also das ist schon mal eine Unmöglichkeit, da ein Ballon immer nur die billigste Möglichkeit sein kann.
Alle zusätzlichen Notwendigkeiten gehen sofort in zusätzliche Kosten über, da geht schon mal kein Weg daran vorbei.
Und eine Verzehnfachung im Preis, Ballon - Luftschiff, ist noch sehr klein gegriffen.

Es soll u.a. als
Logger in der Forstwirtschaft eingesetzt werden.

Frage: was verstehst du unter Logger in der Forstwirtschaft.?
ich kenne super große Gerät als Holzspezialgeräte, aber was hat das mit deinem, nennen wir es einfach für den Anfang mal Transport-Ballon, zu tun.
Brauchst du ein Bodenvehikel das deinen Ballon manöveriert, oder was?

Was natürlich die Frage aufwirft, wie willst du mit dem Gerät dich über dem Wald viele Kilometer, sogar oft zig km, hin und her bewegen, bei Wind.

Da werden
besonders wertvolle Baumstämme mit dem Hubschrauber aus den
(Ur)-Wald geholt. Mit einem Luftschiff wäre das wegen des
weitaus geringeren Spritverbrauchs wesentlich billiger.

Also doch Luftschiff, das heißt:
deine Preisfrage im Vergleich zum Ballon ist absolut Illusorisch.

Allerdings gibt es auch ein Problem:
Wie kann man das Luftschiff (mit einer Tragkraft von etwa 10
t) beim Lastwechsel (Aufnehmen und Abladen der Baumstämme)
genau auf Position halten ?

Bei einem Luftschiff mit Motoren, ist das ein längst gelöstes Problem.

Das geht m.E. nur mit
intelligenter Motorsteuerung, denn man kann ja das Luftschiff
nicht vertäuen, wenn es über dem Wald schwebt. Das ist
natürlich besonders schwierig bei böigem Wind. Vielleicht kann
man die Windstärke mit einem Windmesser (Anemomter) messen, um
damit die Motoren ohne Zeitverzögerung steuern zu können ?
Oder hat jemand eine bessere Idee ?

Entschuldige mal aber du sprichst von einem Gerät was nicht teurer als ein Ballon mit der gleichen Tragkraft sein soll.
Das musst du aber erst mal erklären, auf Wunder bin ich immer neugierig.

Gruß

Franz Burbach