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Verfahren und Einrichtung zum Betriebe einer Luftbahn Bei Flugzeugen
einschließlich Hubschraubern besteht ein großer Nachteil darin, daß der Betriebsstoff
vom Flugzeug selbst mitgeführt werden muß, wodurch das Flugzeug schwer belastet
wird und ein erheblicher Platz verlorengeht. Um diesen Übelstand zu verringern,
ist man schon zum Tanken in der Luft übergegangen, wobei der Betriebsstoff von einem
Hilfsflugzeug während des Fluges übernommen wird. Die Schwierigkeiten solcher Kraftstoffübernahme
liegen auf der Hand, und praktisch wird von diesem Verfahren wenig Gebrauch gemacht.
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Ein weiterer Nachteil der derzeitigen Flugzeuge besteht in dem teueren
und in der Welt immer knapper werdenden Betriebsstoff Benzin oder gar Raketensätzen.
Man hat schon versucht, auf den billigeren Dieseltreibstoff überzugehen, jedoch
nach Ansicht des Erfinders ohne wirklichen Erfolg wegen der mangelhaften Drehzahlregelung
von Dieselmotoren. Aus ähnlichen Gründen ist man im Eisenbahnbetrieb zu dem sog.
dieselelektrischen Betrieb gekommen, der sich aber bei Flugzeugen wegen der Gewichtsvermehrung
verbietet.
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Es werden daher auch weiterhin Flugzeuge gebaut, die hauptsächlich
durch Benzinmotoren oder Raketensätze angetrieben werden. Die Erfahrung zeigt, daß
die sehr komplizierten Flugzeugtreibstoffmotoren sehr empfindlich sind und oft schon
bei kleinen Störungen einen Absturz verursachen. Der hochexplosive Treibstoff Benzin
stellt hierbei die größte Gefahr für Menschen und Material dar. Die Sicherheit der
Fahrgäste ist daher trotz großer Bemühungen bei den heutigen Flugzeugen sehr gefährdet.
Ferner ist das derzeitige Flugzeug für den Transport von Menschen und Material recht
kostspielig und daher für die Allgemeinheit nur wenig zugänglich. Die heutigen Flugzeuge
können nur so lange . in der Luft bleiben, als sie Betriebsstoff haben, und daher
ist ihr Aktionsradius begrenzt bzw. von Nachschubhäfen sowie Landungsbasen
abhängig.
Die Flugzeuge -können somit nur dort eingesetzt werden, wo derartige Voraussetzungen
gegeben sind, also hauptsächlich in von Menschen bereits bewohnten Gebieten. Die
großen, noch unerforschten Gebiete bleiben somit vom Verkehr praktisch ausgeschlossen.
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Es ist nun schon der Vorschlag gemacht worden, Luftfahrzeuge vom Boden
her mit elektrischem Strom zu speisen und sie durch Elektromotoren anzutreiben.
Die hierfür bekanntgewordenen Einrichtungen sind jedoch für die Praxis völlig unbrauchbar.
So geht ein bekannter Vorschlag dahin, ein Flugzeug zwischen zwei horizontalen Führungsseilen
schweben zu lassen, die von den U-förmig ausgebildeten Flügelenden des Flugzeuges
umfaßt werden. Die Seile sollen das Flugzeug stets in vorgeschriebener Bahn halten
und gegebenenfalls über Gleitbügel dem Luftfahrzeug Strom zuführen. Im Falle eines
Stromausfalles soll das Flugzeug mit den Flügeln auf den Leitungen landen und von
diesen getragen werden. Bei dem Gewicht eines normalen Flugzeuges, das bekanntlich
eine Anzahl Tonnen wiegt, könnte kein noch so starkes Material die Last aufnehmen.
Ferner würde jede Bö das Flugzeug gegen die Leitungen drücken und diese und das
ganze Gestänge zerstören und den sicheren Tod der Flugzeuginsassen herbeiführen.
Der bekannte Vorschlag ist daher nach Ansicht des Erfinders nur eine Utopie.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die oben geschilderten
Nachteile der Flugzeuge mit Verbrennungsmotoren und des bisherigen Vorschlages für
den Antrieb von Flugzeugen mittels Elektromotoren, der in der vorgeschlagenen Form
als utopisch anzusehen ist, zu vermeiden und schlägt eine andere Lösung vor, welche
bei geringstem Eigengewicht des Flugzeuges größtmöglichen Wirkungsgrad und größte
Platzausnutzung sowie größere Sicherheit für die Reisenden gewährleistet und auch
kostenmäßig dem bisherigen Betrieb überlegen ist.
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Die Erfindung macht dabei Gebrauch von dem Gedanken, der an sich bekannt
ist, bisher aber keiner Lösung zugeführt wurde; Luftfahrzeuge durch Elektromotoren
zu betreiben, die von Bodenleitungen her gespeist werden, jedoch in der Weise, daß
die Luftfahrzeuge, insbesondere Hubschrauber, außerhalb der Drahtleitungen schweben
und die stromführenden Leitungen zur Stromabnahme nur von außen her so berühren,
daß bei Betriebsunterbrechung des Stromes eine Landung außerhalb der Leitung möglich
ist.
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Auf der Erde ist also entlang der Flugstrecke eine elektrische Leitung
vorgesehen, von welcher der in geringer Höhe seitlich oder darüber fliegende Hubschrauber
usw. den Strom abnimmt.
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Die Stromabnehmer gleiten oder rollen an der elektrischen Leitung
entlang und stellen über eine Zwischenleitung die Verbindung zum Flugzeug her. Die
modernen Mittel gerade des Hubschraubers ermöglichen es, mit verhältnismäßig geringem
Aufwand den gewünschten Abstand des Flugzeuges von der elektrischen Leitung, z.
B. einer Überlandleitung, die ihrerseits durch Signallampen kenntlich zu machen
ist, einzuhalten, wodurch ein Verfangen der Leitungen mit dem Flugzeug verhindert
werden kann. Ist die Überlandleitung doppelt ausgeführt und fliegt das Flugzeug
entsprechend dem Rechtsverkehr stets rechts von der Leitung, so ist auch bei Gegenverkehr
ein Zusammenstoß in der Luft unmöglich. Bei dem erfindungsgemäßen Verkehrsmittel
entfällt jede Treibstoffmitnahme, und der Hubschrauber kann statt dessen mehr Transportgut
befördern. Zur Zeit werden bereits Hubschrauber hergestellt, welche ro t Nutzlast
befördern können. Ihre Geschwindigkeit ist in weiten Grenzen regelbar, besonders
nach unten hin, so daß sie in der Luft geradezu stillstehen können. Auch bei einem
eventuellen Absturz ist die Gefahr bei einem Hubschrauber geringer, weil dieser
nicht so hoch fliegt, keinen explosiven Treibstoff mitführt und weil die Hubschrauben
als Fallschirm wirken. Die Herstellungskosten derartiger Verkehrsmittel sind viel
geringer als die der bekannten Flügel-und Hubschrauberflugzeuge, da die Elektromotoren
einfach gebaut sind und sich einfacher regeln lassen als Benzinmotoren.
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Das erfindungsgemäße Verkehrsmittel ermöglicht, auch unwegsame Gebiete
mit großen Höhenunterschieden, Wüsten, tropische Wälder sowie arktische Gebiete,
die verkehrstechnisch bisher über Land kaum zu erreichen sind, dem Verkehr zu erschließen
und dem Menschen nützlich zu machen. In einer Wüste können eine Eisenbahn, Autobahn
oder auch ein Flugplatz schlecht errichtet werden, da durch den treibenden Sand
die Einrichtungen stark leiden oder oft verweht würden. Jedenfalls ist die Aufrechterhaltung
solcher Einrichtungen in den genannten Gebieten wegen der klimatischen, auch für
(las Bodenpersonal schwer ertragbaren Verhältnisse und der notwendigen Treibstoff-
und Wasserzufuhr sehr erschwert oder überhaupt unmöglich. Ein erfindungsgemäß angetriebener
Hubschrauber, welcher durch Elektromotoren angetrieben und von einer Überlandleitung
gespeist wird, kann in diesen Gebieten jedoch eine dauernde ungestörte Verbindung
aufrechterhalten, da er keine großen Start- und Landungsbahnen benötigt und so die
sonst unerreichbaren und unzugänglichen Gebiete schrittweise kultivieren und dem
menschlichen Gebrauch nutzbar macht. Zur Stromerzeugung können in vielen Fällen
bisher noch unausgenutzte Wasserkräfte herangezogen und den erfindungsgemäßen Verkehrsmitteln
zur Verfügung gestellt werden. Die Erfindung ist für Menschen und Material in gleicher
Weise geeignet. Sie ist billiger als die heute bekannten Flugzeuge, Eisenbahnen
oder Kraftwagen, da der Verschleiß minimal ist und ferner nicht mehr so viel Bodenpersonal
und sonstige Spezialeinrichtungen benötigt werden.
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Die Belastung der Straßen in den Großstädten und der Autobahnen, die
bei dem immer mehr zunehmenden Verkehr bald zu schmal sein werden, lassen es dringend
wünschenswert erscheinen, für eine entsprechende Entlastung zu sorgen. Hier
vermag
das erfindungsgemäße Luftverkehrsmittel, insbesondere in Gestalt des Hubschraubers
mit elektrischer Leitung, weitgehend Abhilfe zu schaffen, indem die Oberleitung
ohne Rücksicht auf das Gelände über Dächer und Wälder geführt wird und als Landeplätze
z. B. Dachflächen benutzt werden, die ihrerseits durch Hubschrauberaufzüge mit dem
Boden in Verbindung stehen können. Da die Hubschrauber in der Luft praktisch stillstehen
können, kann auch die Last- und Personenaufnahme unmittelbar vom Flugzeug aus erfolgen,
dadurch, daß vom Flugzeug selbst ein Aufzug zur Erde heruntergelassen und wieder
hochgezogen wird.
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Die erfindungsgemäßen Flugzeuge bzw. Hubsehrauber können so groß gebaut
werden, daß sie nach Ansicht des Erfinders ohne weiteres ioo bis 200 Personen mit
Gepäck oder andere Lasten aufnehmen und mit 300 bis 5oo km/h Geschwindigkeit
befördern können. Sie können ebenso für den Nahwie auch für den Fernverkehr eingesetzt
werden. Man kann sie ähnlich wie Straßen- und Untergrundbahnen in Abständen von
5 bis io Minuten starten und so einen laufenden Verkehr aufrechterhalten. Da die
Einrichtung einfach ist und nach Fertigstellung die Betriebskosten gering sind,
würde sich dieselbe bei großzügigen Projekten sehr günstig auswirken. Es könnte
u. a. daran gedacht werden, die Alpen mit Überlandleitungen zu versehen und durch
den erfindungsgemäßen Hubschrauber für touristische Zwecke mehr zugänglich zu machen.
Da der Hubschrauber keine großen Startbahnen benötigt, so könnte er ohne Schwierigkeit
von einem Berg zum anderen fliegen und die sonst unzugänglicheren Bergpartien erschließen.
Die teueren und relativ kurzen Seil- oder Zahnradbahnen wiirden in Fortfall kommen,
auch könnte eine schnelle, billige und dauerhafte Flugverbindung zwischen Enhland
und dem Festlande im Sinne der Erfindung hergestellt werden. Die Verlegung der Stromleitung
bereitet bei dem heutigen Stand der Technik keine Schwierigkeiten.
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Die Erfindung wird an Hand der Abbildungen näher erläutert. Von diesen
zeigt Abb. i das Schema einer erfindungsgemäßen Anlage, Ahl). 2 eine Ausführungsform
des Stromabnehmers, Abb.3 eine andere Art der Stromabnahme, Abb.4 eine dritte Art
der Stromabnahme, Abb. 5 eine vierte Art der Stromabnahme, Abb. 6 Schema einer Anlage
mit Stromabnahme nach Abb. 5, Abb. 7 eine fünfte Art der Stromabnahme.
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In Abb. i ist i ein Flugzeugkörper, der entweder mit einer Hubschraube
2 oder mit Flügeln 3 ausgerüstet ist. Der Antrieb erfolgt durch nicht dargestellte
Elektromotoren, welche über eine Zwischenleitung 4 von der Überlandleitung 5, die
hier aus zwei nebeneinanderliegenden Drähten besteht, gespeist werden. Als Stromabnehmer
dient ein Lauf rollenpaar 6, das z. B. durch ein Gewicht 7 stabilisiert sein kann.
Die Leitung 5 wird getragen von einem Mast 8 unter Zwischenschaltung der üblichen
Isolatoren 9, die auf Querstreben io angebracht sind. Um eine bequemere Stromabnahme
mit Hilfe der Laufrollen zu ermöglichen, sind die Leitungen 5 nicht wie üblioh an
Hänge-, sondern an Stützisolatoren befestigt.
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Es läßt sich bei der Anordnung nach Abb. i nicht vermeiden, daß ein
gewisser einseitiger Zug auf die Laufrollen ausgeübt wird, was bei hohen Geschwindigkeiten
sich ungünstig auswirken kann. Um dem weitgehend abzuhelfen, wird gemäß Abb. 2 ein
Motor i i vorgesehen, welcher die Kontaktrollen 6 antreibt, so daß sie gegebenenfalls
dem Flugzeug sogar vorauslaufen. Die gewünschte Geschwindigkeitsregelung des Motors
i i kann entweder willkürlich durch den Piloten oder meist noch besser selbsttätig
erfolgen, etwa in der Weise, daß stets eine bestimmte Stellung zur Leitung 4 eingehalten
wird, andernfalls der Motor beschleunigt oder verlangsamt wird.
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Gemäß Abb. 3 wird ein einfacher Gleitbügel benutzt, dessen beide Kontaktgeber
i2 auf den Leitungen 5 ruhen bzw. gleiten und die durch ein isoliertes Zwischenstück
13 zweckmäßig zu einer Einheit verbunden sind. Ein solcher einfacher Stromabnehmer
eignet sich insbesondere für geringe Fluggeschwindigkeiten.
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Bei der Anordnung nach Abb.4 sind die Leitungsdrähte 5 nicht neben-,
sondern übereinander angeordnet. Dies ermöglicht eine Stromabnahme mittels stabförmiger
Kontaktfinger 14, 15, deren gegenseitige Störung durch die verschiedene Höhenlage
ausgeschaltet ist.
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Um ein Abgleiten der Stromabnehmer von den Speiseleitungen 5 ganz
auszuschließen, wird gemäß Abb. 5 eine Anordnung benutzt, bei welcher ein besonderes,
nicht stromführendes Tragseil 16 vorgesehen ist. An diesem Tragseil, das ohne Isolatoren
am Mast 8 zu befestigen ist, hängen in regelmäßigen Abständen Traversen 17, die
durch eine Lasche 18 mit dem Seil fest verbunden sind. Die Traverse dient ihrerseits
zur Halterung der Stromleitungen 5, welche zweckmäßig profiliert sind und von den
in das Profil eingreifenden Backen i9 erfaßt werden. Letztere hängen an Isolatoren
oder isoliert eingesetzten Bolzen 2o der Traverse 17. Die Traverse umfaßt und trägt
weiterhin eine Hohlschiene 21, die nach unten schlitzartig geöffnet ist und in welcher
ein oder mehrere Laufrollenkörper 22 sich bewegen können. Der Körper 22 ist mit
zwei Laufrollen 23, 24 versehen, die mit senkrecht zueinander stehenden Laufachsen
im Innern der kreiszylindrischen Hohlschiene laufen. Eine weitere Laufrolle 25 rollt
auf den Seitenwänden des unteren Schlitzes der Hohlschiene ab. Auf diese Weise kann
bei jeder Bewegung des Rollenkörpers nur rollende Reibung auftreten. Mit den Laufrollen
bewegt sich eine weitere Traverse 26, an deren Enden die eigentlichen Kontaktrollen
6 gelagert sind. Sie werden zweckmäßig durch nicht dargestellte Federn gegen die
Leitungen 5 angedrückt. Von den beiden Kontaktrollen 6 führen durch den Anschlußstutzen
27 hindurch die Leitungen 4 zum Flugzeug bzw. Hubschrauber.
Zweckmäßig
ist für Hin- und Rückflug je ein Tragseil 16 vorgesehen und sind die Traversen paarweise
angeordnet und durch eine Strebe 28 miteinander verbunden, um ein Kippen der Stromleitungen
durch den einseitigen Zug des Kabels 4 zu vermeiden. Als weiteres Mittel zur Verhinderung
des Kippens sind Halteseile 34 vorgesehen, die an Ösen der Traverse 17 angreifen.
Sie werden in irgendeiner Weise am Boden oder an einem der Masten verankert.
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Bei dieser Art der Stromabnahme kann auch ein eigener Hilfsmotor vorgesehen
sein, um die Laufrollen oder die Kontaktrollen anzutreiben.
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Abb. 6 zeigt beispielsweise die Anbringung der Tragseile und Traversen
im Zuge der Leitung. Wie man aus der Abbildung erkennt, werden die Tragseile von
Masten 8 und an diesen befestigten Traversen 36 getragen, während die Traversen
17 frei schwebend in gleichmäßigen Abständen zwischen den Masten an den Halteseilen
16 befestigt sind und ihrerseits die stromführenden Leitungen 5 und die Laufrollenhohlschiene
21 tragen. Die Traversen 17 sind durch die Streben 28 miteinander verbunden und
durch die Zugseile 34 abgespannt.
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Eine besonders einfache Anordnung ist in Abb. 7 wiedergegeben, die
gewissermaßen die Umkehrung einer Straßenbahn darstellt. Von einem Hubschrauber
1, 2 hängen isoliert voneinander zwei Stromabnehmer 29, 3o, die über Pendelstäbe
31, 32 und Pendelgelenke 33 mit dem Hubschrauber in Verbindung stehen. Das in angemessener
Höhe über der Leitung 5 schwebende Flugzeug läßt in diesem Fall die Stromabnehmer
auf der Leitung einfach nachschleifen.
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Einerseits als Sicherheit gegen einen Ausfall des elektrischen Stromes
andererseits auch zur etwaigen Überbrückung von Trennstellen, z. B. bei Kreuzung
von Schiffahrtswegen, empfiehlt es sich, eine kleine Reservestromquelle mitzuführen,
die aber nur so große Kapazität zu besitzen braucht, um eine Notlandung durchzuführen
oder die Trennstelle zu überspringen. Aus ähnlichen Gründen wird man den mehrmotorigen
Betrieb vorziehen, um bei einem Ausfall eines Motors den Antrieb nicht gänzlich
ausfallen zu lassen.