Wie kontrollieren Zeppeline die Höhe?

Ein Luftschiffpilot hat drei Möglichkeiten, den Auftrieb einzustellen:

1. Jedes Leichter-als-Luft-Fahrzeug braucht etwas Ballast, um sein Gewicht anzupassen. Dies könnte Sand sein, aber meistens wird Wasser verwendet.

2. Ein Luftschiff ist nur teilweise mit Helium gefüllt. Die Hülle wird straff gehalten, indem ein Beutel im Inneren mit Luft gefüllt wird, der als Ballonet bezeichnet wird . Wenn Sie etwas mehr Luft in diesen Beutel drücken, steigt die Gesamtdichte der Gase in der Hülle, während das Volumen praktisch konstant bleibt. Dies ermöglicht eine Feinjustierung. Vordere und hintere Ballonets ermöglichen sogar das Trimmen der Nicklage.

3. Wenn sich das Luftschiff bewegt, sorgt die Luft je nach Nicklage und Höhenruderauslenkung für einen kleinen dynamischen Auftrieb oder Abtrieb. Dies ist ein wenig schwierig, da Luftschiffe nicht stabil sind und ein Nickkommando zu einem Höhenverlust unterhalb einer kritischen Geschwindigkeit führt.

Die Ballonets in dieser Schnittzeichnung eines Goodyear-Luftschiffs sind mit 2 und 4 nummeriert.

An einem windstillen Tag ist die größte Störung eigentlich die Sonne. Wenn die Hülle direktem Sonnenlicht ausgesetzt wird, erwärmt sie sich und das darin enthaltene Gas wird ebenfalls erwärmt, wodurch das Luftschiff aufsteigt. Wird die Sonne von einer Wolke verdeckt, kühlt das Gas ab und verliert etwas an Auftrieb. An teilweise bewölkten Tagen ist es nicht einfach, die gleiche Höhe zu halten!

Eine weitere Bedrohung ist ein instabiler atmosphärischer Temperaturgradient. Segelflieger lieben das, weil es ihnen starke Thermik gibt, aber das Gas im Inneren des Luftschiffs verhält sich ähnlich wie die Blase aus wärmerem Gas, die Thermik verursacht. Wenn das Luftschiff aufsteigt, kühlt das Gas im Inneren weniger schnell ab als die umgebende Luft, und das Luftschiff gewinnt an Auftrieb, wenn es aufsteigt. Richtig schlimm wird es auf dem Weg nach unten: Jetzt erwärmt sich das Gas auch weniger schnell und das Luftschiff verliert beim Abstieg an Auftrieb. Der Luftschiffpilot muss etwas Ballast abwerfen oder einen dynamischeren Auftrieb erzeugen, sonst knallt sein Fahrzeug auf den Boden.

Luftschiffe mit großer Reichweite wie die LZ-127 verwendeten eine Mischung aus Kohlenwasserstoffgasen als Treibstoff. Diese Mischung ( Blaugas genannt ) war so ausbalanciert, dass sie genauso schwer wie Luft war und einige der Gaszellen innerhalb der Hülle füllte. Der verbrauchte Kraftstoff würde durch die Luft verdrängt, sodass auf einer langen Fahrt keine Anpassung des Auftriebs erforderlich war.

Im Inneren des Luftschiffs befinden sich Ballonette , die mit Luft gefüllt sind. Diese können einfach mit einem Kompressor aufgeblasen und in die Außenatmosphäre abgelassen werden, ohne das kostbare Traggas zu verschwenden, insbesondere bei den neuen Konstruktionen, bei denen das Traggas normalerweise sicheres, aber teures Helium ist.

Bei nicht starren und halbstarren Schiffen befinden sich die Ballonets in der Gaszelle. Bei starren Schiffen befanden sich die Ballonets zwischen den Gaszellen und wurden zusammen mit ihnen durch die Außenhülle eingezwängt.

Normalerweise gibt es mindestens zwei Ballonets, vorne und hinten, um die Neigungssteuerung bereitzustellen.

Was die Höhenkontrolle betrifft, so sind Luftschiffe tatsächlich in der Höhe stabil. Wenn das Schiff aufsteigt, erlaubt die Hülle dem Gas nicht, sich so schnell auszudehnen, wie der Außendruck abnimmt, wodurch der Auftrieb verringert wird. Wenn Kraftstoff verbrannt wird, nimmt natürlich das Gewicht ab und der Druck muss entsprechend angepasst werden, um die Höhe beizubehalten. Viele Luftschiffe haben auch schwenkbare Motoren, die zusätzlichen Schub nach oben oder unten ermöglichen.