Kleinstmögliche Größe für ein bemanntes Luftschiff

Nehmen wir an, Sie verwenden Helium als Traggas.

In diesem Fall erhalten Sie etwa ein Gramm Tragfähigkeit pro Liter Helium. Das bedeutet, dass Sie für jedes kg, das Sie heben möchten, 1000 l Gas benötigen. Das ergibt genau 1 m ³ Helium pro kg, das Sie heben möchten.

Nehmen wir weiter an, Sie möchten ein Fahrzeug, das einen durchschnittlichen Menschen von etwa 80 kg heben kann, und wir berücksichtigen 40 kg Gassack und Rahmen. Dafür erhalten Sie wahrscheinlich nur einen kleinen Rahmen zum Sitzen, der dem eines Hängegleiters nicht sehr unähnlich ist, und das nur, wenn Ihr Gasballon sehr leicht ist (daher nicht kampfbereit). Vielleicht möchten Sie auch eine Art einfachen pedalbetriebenen Propeller, aber nehmen wir weiterhin an, dass Sie all das in Ihre 40 kg Zusatzgewicht packen können.

Das bedeutet, dass Ihr Luftschiff eine Gasblase von ca. 120 m ³ , also etwa 3 mx 4 mx 10 m groß. Sie könnten Ihre Flugzeugzelle darunter stellen, um Sie zu halten, und Sie könnten loslegen.

Dies wurde bereits im wirklichen Leben gemacht ... Es gibt ein Luftschiff namens Voliris , das 2016 gebaut wurde und die Hülle auf etwas mehr als 80 m ³ Größe gebracht hat, was ziemlich genau das tut. Ich bin mir nicht sicher, welches Gas sie in diesem Luftschiff verwendet haben oder wie hoch seine Nutzlastkapazität war, aber das Bild sagt so ziemlich alles aus. Dies ist ein gutes Beispiel für das Konzept, das ich artikuliert habe, und es ist auch eins aus der realen Welt.

Der Aufbau des Liegestuhls Larry muss nahe an der Mindestgröße liegen. Er und seine Freundin befestigten 45 8-Fuß-Wetterballons, die mit Helium gefüllt waren, an seinem Gartenstuhl, und er machte sich auf den Weg. Er trug eine Pelletpistole, um den Auftrieb für eine kontrollierte Landung zu reduzieren, und bohrte Löcher in genügend Ballons, bevor er sie fallen ließ.

Jeder Ballon hatte ungefähr siebeneinhalb Kubikmeter Helium, was ein Gesamtvolumen von ungefähr 325 Kubikmetern ergab. Es reichte aus, um Larry auf 16000 Fuß zu bringen. Ein echtes Luftschiff hätte eine etwas robustere Gondel und einige Antriebsmittel.

Indem Sie Ihre Definition von "Luftschiff" erweitern, könnten Sie einen Paramotor verwenden , bei dem es sich im Grunde um einen am Lüfter montierten Rucksack handelt, der verwendet wird, um Fallschirmspringern ein wenig Richtungsfähigkeit zu verleihen. Wenn wir so einen nehmen und den Fallschirm durch einen Heliumballon ersetzen, kommen wir vielleicht irgendwohin.

Wikipedia gibt uns eine untere Gewichtsgrenze für Paramotoren von 18 kg oder 40 lbs, von denen ich annehme, dass es sich um ein kleineres Modell handeln würde, wahrscheinlich mit einem Aluminiumrahmen. Kombinieren Sie das mit einem durchschnittlichen Pilotengewicht von ~ 80 kg, und Sie haben ein Gesamtgewicht von 98 kg oder 216 lbs.

Geht man von Tim B IIs Zahl von 1 m ³ pro Kilogramm aus, ergibt sich eine minimale Hüllengröße von 100 m ³ für neutralen Auftrieb. Es wird mehr benötigt, um dem Gewicht des Umschlags selbst entgegenzuwirken, und was auch immer der Pilot an diesem Morgen zum Frühstück hatte.

Dies dehnt definitiv die Definition eines "Luftschiffs" aus - es ist ein Typ, der einen Fan-Rucksack trägt und unter einem riesigen Ballon baumelt. Aber es ist die absolute Mindestkonfiguration, die ich mir vorstellen könnte, die Ihre Anforderungen erfüllen würde.

Gallaghers White Dwarf wurde von den Besten (Bill Watson vom Gossamer Albatross Team – 1984) mit 150 lb Trockengewicht gebaut. Alberto Santos Dumont tat ungefähr dasselbe um 1900, aber mit Wasserstoff, um den Mangel an modernen Materialien auszugleichen. 4000 Kubikfuß Wasserstoffgas sollten ausreichen, um ein pedalbetriebenes Luftschiff in die Höhe zu bringen.

So groß wie ein Ultraleichtflugzeug oder Hubschrauber, aber eher ein Ultraleichtflugzeug/Hubschrauber als ein Luftschiff.

Es gibt Luftschiffe, die schwerer sind, als ihr Traggas es ihnen erlauben würde zu fliegen. Um diese Luftschiffe trotzdem zu fliegen, verwenden sie Auftriebsflächen wie ein Flugzeug (sie müssen sich also weiter vorwärts bewegen, um zu fliegen) oder Rotoren wie ein Hubschrauber, die den verbleibenden Auftrieb liefern. Ein Ultraleichtflugzeug, das einen Teil seiner Auftriebsflächen durch Gasauftrieb ersetzt, könnte als ausreichend Luftschiff angesehen werden und das kleinste verfügbare Luftschiff sein. Die Form dieser Fahrzeuge kann an die angegebenen Parameter angepasst werden, und da ein Teil des Auftriebs auf andere Weise erzeugt wird, ist die Größe kleiner als bei früheren Antworten.

Skalieren Sie, bis Sie Ihre zufriedene Größe erreichen, um es ein Luftschiff zu nennen, oder die Größe der bereits gegebenen Antworten erreichen.