Luftschiff ...

Spunki

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Hallo Jungs

Ich denke gerade über die Möglichkeit nach ein primitives und relativ kostengünstiges Luftschiff zu bauen dass als Nutzlast einen kleinen und leichten Video-Camcorder aufnimmt und bei absoluter Windstille auch im Freien Luftaufnahmen ermöglichen soll ...

Derzeit hab ich mir dafür folgendes Konzept ausgedacht, siehe Skizze:

attachment.php


Extrem leichter Folienschlauch (L=3m, D=0,9m), gefüllt mit ca. 1,8m³ Helium (Ballongas), leichter "I-Träger" über die ganze Länge, Cam (+Akkus) auf starrem Ausleger tief montiert, Antriebsmotor, leichtes Kreuzleitwerk, Ballonnetz, Schwebemasse insgesamt rund 1,8kg ...

Durch den starren und tief gelegten Massenschwerpunkt müsste der Auftriebskörper seine waagrechte Lage automatisch beibehalten, unklar ist mir jedoch noch wie man den statischen Auftrieb regeln könnte (zum Steigen Wasserballast ablassen?, runter kommt er von selbst da das Helium durch die dünne Hülle diffundiert), weiters ob die Steuerflossen auch bei geringer Vorwärtsfahrt eine dynamische Fluglageänderung ermöglichen? (Seite, Höhe) ...

Würde gerne mal Eure Meinung hören, Verbesserungsvorschläge natürlich willkommen!


Danke und Grüße

Spunki

PS: günstigen Folienschlauch gibts hier, hab mir gerade 5 Stk. davon bestellt: http://www.pearl.de/p/PE5262-Solar-Luftschiff-UFO-Solar.html
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Hallo Spunki,

günstig ist auch eine Fluglageregelung mit 2 unabhängig voneinander angesteuerten E- Motoren Aussenbords der Mitte-beim Schwerpunkt. So wie beim Goodyear Prallluftschiff. Die Aerodynamischen Steuerflächen am Heck können natürlich unterstützen.

Das größte Problem ist wohl das Diffundieren. Da wirds mit dem Helium ganz schnell teuer.
Letztes Jahr gabs auf der Bremer Modellbaumesse so einen Fotoflieger. Auf so ner Messe die ja überall im Lande stattfindet kannst du einiges über diese Luftschiffe in Erfahrung bringen.

Grüße, Bernd

Sehe gerade Wien, gibts so was auch bei euch?
 

Spunki

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Danke Bernd

Du meinst also zwei Motoren links und rechts an Auslegern im Schwerpunkt, wär auch eine Möglichkeit, vielleicht sogar gegenläufig, damit ließe sich sogar am Stand wenden ...

Ja das Helium ist relativ teuer, eine 10m³ Mietflasche kostet rund €150,-- ... eine Füllung würde demnach auf €30,-- kommen (2m³) ...

siehe Preise: http://www.luftballon.at/show_products.php?cat=Ballongas+%28Helium%29%A7&offset=5

Vielleicht erschließe ich ja noch eine günstigere Möglichkeit, z.B. direkt beim Gasabfüller: http://www.linde.at

Wie auch immer, wer hat Tipps bezüglich einem utraleichten aber dennoch biegesteifen I-Träger?, weiters aus was ließe sich ein leichtes Kreuzleitwerk machen?


Danke und Grüße

Spunki
 

Spunki

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Danke Micha!

Depron, Kohlestäbe, Folie (Oracover-light) hab ich sogar teilweise daheim ...

Jetzt fehlt mir nur noch ein geeigneter I-Träger (über die ganze Länge) der dann unter dem Auftriebskörper hängt und den filigranen Foliensack mittels Netz (oder Leinen) in Form hält ...

Denkbar wär auch folgendes Konzept:

Leitwerk: wie beim Torpedo rund (Depronstreifen zusammengerollt), darin mittig ein Druckantrieb (also quasi eine ummantelte Luftschraube), dahinter zwei seitlich schwenkbare Depron-Steuerflossen (Seitenruder wie bei Sumpfbooten).

Als Auftriebsunterstützung bzw. Hubtriebwerke zwei (gegenläufige) Shock-Flyer-Antriebe im Schwerpunkt an seitlichen Auslegern. Diese liefern den geringen (noch notwendigen) fehlenden Auftrieb und lassen das Luftschiff steigen, schweben oder sinken (drehzahlgeregelt).

Mit den Hubtriebwerken ließe sich auch der Gasverlust in einem gewissen Bereich kompensieren und das Luftschiff sinkt automatisch sobald die Akkus leer werden oder die Funkverbindung abreisst (FailSafe "Motor aus") ...

Weitere Vorschläge?


Danke und Grüße

Spunki

Edit: PS

Hab jetzt nochmals genau nachgerechnet, falls der von mir georderte Foliensack wirklich die Abmessungen von 3m x 0,9m hat dann darf die gesamte Luftschiffmasse nur geringfügig den Wert von 2,13kg überschreiten, den Rest machen dann die Hubtriebwerke ...

PPS: wo gibts günstige Shock-Flyer-Antriebe?, Danke!
 
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Spunki

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Nachtrag ...

Nachtrag ...

Hier ein erster Entwurf (Querschnitt) des Trägers: Länge 3m, gleichseitiges Dreieck (Kantenlänge ~100mm), Material: 6mm CFK-Rohre + 3mm Depron (mit Erleicherungsbohrungen)

attachment.php


Das Ganze sollte durch die Dreiecksform nach allen Richtungen gleichermaßen (mehr oder weniger) ausreichend biege-/verwindungssteif sein, Gesamtgewicht Träger (gerechnet): ~350g ...

Blieben also noch 1.780g für Hülle, Ballonnetz, Leitwerk, Antrieb und Camcorder ... wird knapp ...


Grüße Spunki

PS: wie ginge es noch leichter?, noch biegesteifer?, noch verdrehfester?, noch einfacher zu fertigen?, Danke!
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Blimp

Blimp

Hallo Spunki

Mit diesem "Solar-Ufo" von Pearl habe ich mir mal einen Blimp gebaut.

Blimp.JPG

http://www.rclineforum.de/forum/thr...fbf9b78f6ca247a7a&hilight=blimp&hilightuser=0

Auszug aus dem Beitrag:

technische daten:
2 motoren speed 280, getriebe 1/5, prop. 10x4,7
motoren (mit einem servo) zusammen nach oben/unten schwenkbar
so wird hoch/runter gesteuert.
die motorendrehzahl ist bei beiden mototen separat gesteuert,
so wird mit unterschidlichen drehzahlen rechts und links gesteuert.

Leider werden die Fotos nicht mehr angezeigt. Ich werde heute Abend meine Festplatte daheim durchforsten und gucken ob ich die noch finde.

Gruss
Reto
 

Spunki

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Blimp

Blimp

Hallo Reto!

Bin begeistert, da warst Du wohl schneller mit dieser Idee! :)

Ja toll, stell doch bitte noch die restlichen Fotos mit hinein, würd mich sehr interessieren!

Was mich jetzt nur ein wenig zurückwirft bzw. verwundert:

- Ist das Ding (an beiden Enden abgebunden wie eine Wurst) wirklich dann nur 2,6m lang? (und nicht 3,0m wie angegeben?, hmmm, vermutlich hat der ganze Foliensack nur eine Länge von 3,0m, oder?, dann wärs verständlich!)

- Und bringt das Ding (also ich mein jetzt nur die Hülle alleine) dann wirklich nur 600g Auftrieb?, rein rechnerisch müsste die bei D=0,9m und L=2,6m einen Auftrieb von 1.840g liefern (abzüglich dem Hüllengewicht) ...

Bei lediglich 600g "Restauftrieb" würde ja alleine nur die Hülle rund 1.240g wiegen, ist die wirklich sooo schwer?, kann ich mir nicht vorstellen ...

Wie auch immer, wird sich bestimmt aufklären, also her mit allen Infos bezüglich diesem Projekt!


Besten Dank schon mal und Grüße :)

Spunki

PS: ich will damit Luftaufnahmen (Videos) machen, langsam, vibrationsfrei, nahezu geräuschlos, einfach in geringer Höhe gemächlich über die Motive hinweg schweben, kommt bestimmt gut ...
 
Hallo Spunki,

verzichte auf eine große, schwere Trägerkonstruktion. Machs wie im Original, dort wird das Leitwerk direkt an der Hülle befestig mit Verspannungen. Bei entsprechend leichter Depronbauweise mit kleinen Servos geht das auch beim Modell. So mußt du nur noch die Servoleitungen nach vorne verlegen. Bau ein Kreuzleitwerk, das ist am effektivsten. Siehe Original! eine Röhre ist Unterwasser durch die höhere Dichte geeignet, nur geht es da auch gleichzeitig um den Schutz des Ruders. Beim Modell kannst du einfach mit Zwirn das Leitwerk versteifen.

Mit den zwei "Aussenbordern" auf einer Achse gegen und gleichsinnig um 360 Grad schwenkbar, hast du alles an erforderlicher Hub- und Vortriebsleistung. Und du brauchst diese Achse nur ein einer leichten Balsaschale unter der Hülle aufhängen. Dort wird an der Achsaufnahme gleich der Kameraträger mit befestigt. Leichter geht es nicht.

Eines ist aber klar;

das ganze ist nur was für Windstille Tage und Indoor. Ein Sicherheitsaspekt wäre den Ballon kontrolliert über ein große Ventilklappe zu entleeren. Wenn er weggeweht wird, hat man noch die Möglichkeit in wieder an den Boden zu holen.

Grüße, Bernd
 
Hallo Spunki

In der Tat da war ich schneller, der Blimp hat sogar noch Bürstenmotoren mit Getriebe an 8 NiCd Zellen!

Ja das Ding ist an beiden Enden zugebunden und dadurch nur 2.6m lang. An einer Seite habe ich noch einen Silikonschlauch zum befüllen eingebunden. Die Hülle ist aus dünnem Plastik, ist wohl der gleiche Stoff aus dem bei uns die Müllsäcke hergestellt werden.

Die Sache mit dem Auftrieb, da habe ich mich anfangs verrechnet. Könnte es sein, dass du auch einen Rechnugsfehler gemacht hast? Das Gewicht komplett mit Akku NiCd 8x500mah und Hülle ist ca. 600 Gramm. Wenn ich den Blimb befüllt habe war er ziemlich genau in der Schwebe. Somit sind meine Werte Erfahrungswerte. Du musst auch den Druck im Blimp beachten, es geht mehr Helium rein als ausgerechnet ohne Druck reinpasst.

Wasserstoff hätte mehr Auftrieb als Helium *riesengrins*

Mal gucken was ich noch für Fotos finde...

Uebrigens hier http://www.pro-eco.ch/reto/ kannst du meine Luftaufnahme herunterladen. Die habe ich mit dem 3-kant Delta gemacht ;-) das sollte dir bekannt vorkommen!

Gruss
Reto
 

Spunki

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Blimp, halbstarr ...

Blimp, halbstarr ...

Danke Bernd!

Werd mir das Ganze nochmals überlegen, ich will halt keinen labbrigen reinrassigen Blimp der beim ersten Gasverlust in sich zusammenfällt, sprich schlabbrig+weich wird und die Form verliert, deswegen meine Idee zumindest die Unterkonstruktion starr auszuführen die das Ding dann so halbwegs in Form hält (selbst wenn schon einiges an Gas durch die Hülle hindurch diffundiert ist) ...

Danke Reto!

Meine Auftriebsberechnung sieht wie folgt aus, vorab: ganz grob kann man sagen dass 1m³ Helium rund 1kg Auftrieb liefert (hab ich seinerzeit auch mal bei Versuchen mit einem 1,20m-Ballon festgestellt), aber rechnen wir mal genauer:

Unter Normalbedingungen gilt:
- 1m³ Wasserstoff liefert einen Auftrieb von 1,2030 kg
- 1m³ Helium liefert einen Auftrieb von 1,1145 kg (~8% weniger)

Bei Deiner Hüllendimension von D=0,9m und L=2,6m ergibt sich ein Volumen von 1,65m³. Multiplizieren wir diese 1,65m³ mit 1,1145kg erhalten wir 1,84kg Auftriebskraft (die Newton-Jünger mögen mir hier verzeihen ;) )

Natürlich abzüglich des Hüllengewichtes ...

Vielleicht hattest Du den Foliensack vor dem Befüllen mit Helium nicht vollständig entlüftet (leergesaugt) oder Dein Helium war nicht 99% rein (so wie hochwertiges Ballongas es angeblich! ist) ...


Danke und Grüße

Spunki

PS: der anfänglich minimale Druckunterschied zur Außenluft (leichter Überdruck, sprich Sack prall gefüllt) sollte sich beim Auftrieb kaum bemerkbar auswirken ...
 
Berechnung

Berechnung

Hmm ich bin überhaupt kein Mathegenie aber könnte es nicht so sein:
Luft wiegt 1.2928 kg/m3, Wasserstoff wiegt 0.8987 kg/m3 (hab gerade das Gewicht von Helium nicht zur Hand) somit ist die Differenz 0.394 kg jetzt noch die von dir angegebenen 8% abziehen was Helium weniger Auftrieb hat, ergibt 0.363 kg Auftrieb bei einem 1m3 Helium.

Als den Inhalt meines Blimps 1.65 m3 x 0.363 = 0.598 kg

So käme man auf die von mir gemessenen ca.600 Gramm.

Das Ballongas habe ich vom örtlichen Ballonhersteller und die Hülle war ausgesaugt vor dem befüllen. Mit der Zeit diffundiert das Helium durch die Hülle, aber das nur nebenbei.

Gruss
Reto
 
Hallo Spunki,

die Hülle wird auch mit tollem Untergestell bei Druck und Gasverlust einschrumpeln, da kannst du nichts gegen machen. Es sei denn einen Zeppelin bauen.

Als Idee gegen das Diffundieren, wie wäre eine Behandlung der fertigen Hülle mit Metallic-Lack? Metall bildet eine dichtere Struktur als Kohlenstoffstränge.

Die Freimarktsballons bei uns mit dieser spiegelnden metallischen Oberfläche haben immer viel länger gehalten als Ordinäre Gummiballons. Und die waren hauchdünn. Wäre vielleicht eine Idee den Gasverlust etwas zu reduzieren, bei den Preisen?

Grüße, Bernd
 

Spunki

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Auftriebsberechnung

Auftriebsberechnung

Danke Reto!

So gesehen würde Deine Rechnung wieder passen! ;)

Andererseits denke ich Du hast bei der Dichte von Wasserstoff einfach nur eine Null (0) vergessen, sprich Wasserstoff hat nicht 0,8kg/m³ sondern lediglich 0,08kg/m³ ...

Wie auch immer, hier steht ebenfalls als grobe Faustformel: "1m³ Helium trägt 1kg", siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/Traggas

Wieso dann bei Dir insgesamt nur 600g Auftrieb erzeugt wurden ist mir rätselhaft ...


Danke Bernd!

Gute Idee den Folienschlauch gasdichter zu machen, für Latex-Ballons gibts sogar ein eigenes Mittel dafür, event. wirkt das auch bei Kunstoff, wär einen Versuch wert, siehe: http://www.luftballon.at/show_details.php?p_id=ZU018200

Wie auch immer, nach einem ausgiebigen Cam-Flug bzw. am Flugtagende wird man wohl das Helium ablassen müssen, schon alleine aus Transportgründen (hab nur ein kleines Auto), event. könnte man es mit einem umgebauten 10bar-Kompressor abpumpen und verdichten, nur wohin?, sprich in welchen Behälter?, das Teil (der Druckbehälter) müsste mind. 160 Liter haben und einem Druck von mind. 10 bar standhalten und langfristig auch dicht genug sein ...

Also raus damit in die Umwelt, kleiner Wermutstropfen dabei: man kann auch beim Helium-Ablassen Spaß haben, schon mal einen tiefen Atemzug inhaliert und danach einen Satz geplappert? ;)

Siehe Lionel Richie in Wetten-Das: http://www.youtube.com/watch?v=549P2XRImUc ;)


Grüße Spunki
 
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Spunki

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Jetzt ist es "amtlich": 1m³ Helium liefert 1kg Auftrieb ...

Jetzt ist es "amtlich": 1m³ Helium liefert 1kg Auftrieb ...

Siehe: http://www.isd.uni-stuttgart.de/lotte/prall/airships deutsche Version.PPT

Bei unserem Folienschlauch von Pearl sollte sich demnach also ein Auftrieb von über 1.8 kg einstellen (abzüglich Foliengewicht) ...

Vermutlich wird es jetzt doch eine starre Unterkonstuktion (CFK-Balsa-Fachwerk) die mit flachen Haltebändern unter den Schlauch gehängt wird, hab dazu ultraleichte aber dennoch steife CFK-Rohre gefunden. Bei einem Innendurchmesser von 6mm und einer Länge von 825mm wiegen die gerade mal 11g ...

Ich will nämlich so gut wie nichts direkt am Auftriebskörper (Sack) befestigen, Begründung: im Falle eines Schadens an der Folie (Leck) kann ich den Sack rasch wechseln, sprich einen neuen an beiden Enden abbinden, in die Halteschlaufen schieben, mit Helium aufblasen, fertig! (hab mir ja extra 5 Säcke dafür bestellt) ...

Weiters kann ich an der starren Unterkonstuktion dann Camcorder + Antrieb beliebig positionieren, je nach Erfordernissen (Schwerpunkt, etc.) ...


Grüße Spunki
 
1m2 = 1kg Auftrieb!

1m2 = 1kg Auftrieb!

Hallo

1kg, verflucht, was hab ich dann damals für minderwertiges Helium erhalten!

Was solls, mein Kleinstluftschiff befüll ich eh mit selber hergestelltem Wasserstoff!

Zeppelin.jpg

Gruss
Reto
 
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