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EP1971519A1 - Unmanned aircraft for telecommunicative or scientific purposes - Google Patents

Unmanned aircraft for telecommunicative or scientific purposes

Info

Publication number
EP1971519A1
EP1971519A1 EP06762333A EP06762333A EP1971519A1 EP 1971519 A1 EP1971519 A1 EP 1971519A1 EP 06762333 A EP06762333 A EP 06762333A EP 06762333 A EP06762333 A EP 06762333A EP 1971519 A1 EP1971519 A1 EP 1971519A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
balloon
aircraft according
gas
outer balloon
platform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06762333A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alavi Kamal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1971519A1 publication Critical patent/EP1971519A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
    • B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
    • B64B1/58—Arrangements or construction of gas-bags; Filling arrangements
    • B64B1/60—Gas-bags surrounded by separate containers of inert gas

Definitions

  • Unmanned aerial vehicle for telecommunication or other scientific purposes
  • the invention relates to an unmanned aerial vehicle for telecommunication or other scientific purposes, for stationing at a predetermined altitude in the stratosphere, according to the preamble of claim 1.
  • gas-filled balloons high altitude balloons
  • telecommunications and / or surveillance platforms in the stratosphere is known, for example, from the US 5,104,059 known.
  • a particular problem of such balloons arises from the temperature differences to which they are exposed during the day on the one hand and at night on the other hand. During the day, the surface of the balloon is exposed to direct sunlight, and the gas inside the balloon is heated by solar radiation, increasing gas pressure. At night, on the other hand, the ambient and gas temperature and thereby also the gas pressure in the balloon sink. This places even more demands on the material and construction of the pressurized balloon. It also makes it difficult to maintain the altitude and platform position relative to the earth.
  • the present invention has for its object to provide an unmanned aerial vehicle of the type mentioned, in which the platform-carrying, filled with gas balloon can be optimally maintained in the desired height and position, and he also has a long life ,
  • the balloon carrying the platform is arranged inside an outer balloon which can be inflated into an aerodynamic outer shape in the stratosphere, and at least one low-pressure or high-pressure isolation chamber filled with a medium flows between this outer balloon and the inner balloon the inner balloon is formed, as a medium for the isolation chamber a Gas with a low thermal conductivity is used, the negative effects of temperature differences on the gas pressure in the inner balloon are largely avoided, so that it can be made of a lighter and cheaper material, and its lifetime is increased sustainably.
  • the platform position relative to the earth can be maintained as unchanged as possible.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of an inventive aircraft in side view.
  • FIG. 2 shows a part of the aircraft according to FIG. 1 in cross section
  • Fig. 3 shows a second embodiment of an inventive aircraft in side view
  • Fig. 4 shows a further variant of an inventive aircraft in a schematic longitudinal section or partially in view.
  • FIG. 1 schematically shows an unmanned aerial vehicle 1 with a platform 10, a so-called “high altitude platform”, provided in particular for wireless communication and / or other scientific purposes in the stratosphere it occupies a stationary position to the ground, or it may also be arranged to be movable relative to the earth, if it for example, should be positioned stationary to a satellite in space flying.
  • This aircraft is not only suitable as a telecommunication transmission station but also for scientific measurement purposes, a broadcasting station for TV or radio stations, for photographic purposes, as a weather station and much more. It is equipped with a GPS and other control devices, so that an automatic board control of the aircraft is made possible, with a remote control from a control center on Earth an electronic connection.
  • the aircraft 1 is already at the desired height of 20 to 30 km, which is advantageous with respect to the wind conditions.
  • the platform 10 which is equipped with corresponding devices (payload plane), is supported by a balloon 1 1 filled with gas, preferably helium 12.
  • this platform 10 would be supported by supporting elements 17 extending around the balloon 11, such as Example tapes or the like, worn.
  • the balloon 1 1 expediently having a pumpkin shape or another shape is located inside an outer balloon 12 having an aerodynamic outer shape, which passes through the platform 10 by means of the balloon 11 to the desired height, preferably 20.7 km, without problem the troposphere was filled with a medium and inflated into the aerodynamic outer shape.
  • the outer balloon 12 is equipped at a rear end with a vertical and vertical stabilizer 13, 14.
  • the propeller 15 are controlled with individual speeds to keep the aircraft always in the same direction to the earth's surface.
  • the propellers 15 may also be pivotally mounted on the platform 10 and thus serve both of the above-mentioned purposes.
  • the aircraft 1 according to the invention is also equipped with a controller and with an electronic autopilot system.
  • a gas having a low thermal conductivity preferably xenon or krypton
  • the thermal conductivity of krypton is 0.00949 W / m K, that of xenon 0.00569 W / m K.
  • the inner balloon 1 1 is filled with this gas low or high pressure isolation chamber 20 is formed, through which the balloon 11 of which, for example, during the night and on the day resulting large temperature differences so to speak shielded and its temperature or its gas pressure is kept as constant as possible.
  • the characteristic of poor thermal conductor gas preferably xenon or krypton is supplied as shown in FIG. 2 by means of a pump 21 from a memory 24 via a supply line 23 into the isolation chamber 20, the pump 21 and a supply of the gas in a separate, a Balancing chamber-forming balloon 28 allows, which provides for constant pressure and constant volume in the low or high pressure isolation chamber 20 and thus also for maintaining the aerodynamic outer shape of the outer balloon 12.
  • the gas is thereby freed from any moisture before it enters the isolation chamber 20 arrives.
  • a pressure and temperature measurement 26 and 27, which are connected to a control unit not shown in detail.
  • the inner balloon 11 is preferably filled with helium (but it could also be another gas, such as hydrogen).
  • a helium store 43 is connected via a line 49 to the interior of the balloon 11.
  • a pump 47 allows a supply of helium either in this balloon 1 1 or in an additional balloon 58 which serves as a compensation chamber for pressure control of the entire aircraft. It is provided to the control unit available pressure measurement 48 in the line 49.
  • the helium is supplied under pressure in the platform 10 supporting inner balloon 11, including a non-illustrated compressor is present.
  • the pressure conditions in the inner balloon 1 1 are now controlled so that the temperature remains as constant as possible in its interior and thereby preferably corresponds to the night temperature of the outside air.
  • the insulation chamber 20 filled with the gas having a low thermal conductivity ensures that the temperature differences of the outside air during the day and at night have as little effect on the internal balloon 11 as possible.
  • a pressure increase in the balloon 1 1 is detected, so lets To escape via a pressure reduction valve, a portion of the helium in the additional balloon 58.
  • the pressure measurement 48 indicates a pressure below the set point, the helium is pumped back into the inner balloon 1 1.
  • the outer balloon 12 whose base material is polyethylene or the like, is provided with a solar collector film 40 over part of its surface, as shown in FIG.
  • the electrical energy produced by solar radiation during the day is stored by means of batteries.
  • the outer balloon 12 is also provided with an infrared collector film 41, with which the infrared radiation from the earth during the night is utilized.
  • the infrared collector film 41 on the inside of the solar collector film 40 is preferably as a dark, about 12 micron thick aluminum film, a paint layer o.a. educated.
  • Both the outer balloon 12, and the inner balloon 11 are advantageously made of a transparent plastic material, in which case the Infrarotkollektorfilm 41 is mounted on the earth facing the inside of the outer balloon 12.
  • the infrared radiation can then penetrate from below through the two balloons and helps to compensate for the otherwise occurring during the night cooling temperature.
  • the infrared collector film 41 covers a larger area of the outer balloon 12 than the solar collector film 40.
  • the solar collector film 40 and the infrared collector film 41 are covered by a plastic foam layer, for example polystyrene, or by a different insulating material. covers. so that there is no excessive heating of the balloon surface.
  • both the outer balloon 12 and the inner balloon 1 1 made of an aluminized plastic, which is a multi-layer material in which applied to a plastic, preferably polyethylene base an aluminum layer, in turn, by a plastic layer is covered.
  • the aluminum layer on the one hand, causes reflection of rays and, on the other hand, improves the gas impermeability properties, i. less gas can escape through the balloon. Thanks to the reflection of rays, their thermal effect, which is to be "shielded" by the insulation chamber, can be reduced, and a solar collector film can again be applied to the surface of the outer balloon or over a region thereof.
  • a chamber 20 ' which is arranged between the inner periphery of the outer balloon 12 and the outer circumference of the balloon 11 and extends helically around the balloon, is defined, which is bounded by transverse webs 50.
  • a chamber 20 "arranged on the inner circumference of the outer balloon 12 and in turn helically spaced around the balloon 11 can be formed, which is formed by an approximately rectangular cross-section envelope or sheaths 50 '.
  • these chambers 20 ', 20 are filled with the low thermal conductivity gas, for example xenon or krypton, and thus the low or high pressure isolation chamber is at least partially formed around the balloon 11.
  • the low thermal conductivity gas for example xenon or krypton
  • the outer balloon 12 can in turn be provided with the solar collector film and the infrared collector film, with which the solar radiation during the day and the infrared radiation from the earth at night are energetically utilized.
  • the transverse webs 50 or these casings 50 'then expediently in turn - the same as the two balloons 1 1, 12 - preferably made of a transparent plastic material.
  • both the outer balloon and the inner balloon 11 could be made of an aluminized plastic.
  • the aircraft can remain in use much longer and together Platform 10 better maintain its position relative to the earth (or to a particular area on Earth) than is the case with conventional balloons.
  • the aircraft 1 is of course equipped with a complete control, so that it is automatically in the desired position to the earth's surface. In addition, it is connected to a control center on the ground, so that data exchange and control options from Earth are feasible.
  • Fig. 4 shows an unmanned aerial vehicle, which is designed to be the same as that of FIG. 1.
  • the same reference numerals are therefore used for the unchanged parts.
  • the outer balloon 12 and disposed within this, the platform 10 supporting, filled with gas balloon 1 1 available.
  • the inner balloon 11 at least one additional balloon 31 is arranged with an inlet and outlet valve for a discharge or admission of gas, preferably air.
  • a constant pressure is generated in the balloon surrounding this 1 1.
  • a corresponding pressure regulation is provided in the balloon 31, which is not shown in detail, in which a pressure measurement in the inner balloon 1 1 takes place.
  • the air can be removed from the additional balloon 31 or let in via a pump, so that in this way the pressure in the inner balloon 11 can be kept constant or adjusted as desired.
  • the inner balloon 11 and the outer balloon 12 are held as another feature of the invention on its underside by a connecting means 34 to each other. This results in optimum stability of the aircraft. Also, the additional balloon 31 in the inner balloon 1 1 is also held on the underside of the latter.
  • an anodized aluminum layer is present on the underside of the outer balloon as outer jacket. seen with which the infrared radiation is to be absorbed at night to generate heat in the isolation chamber.
  • the platform 10 is connected in the context of the invention by a connecting element 30 with the underside of the outer balloon 12.
  • the platform 10 is in this case held by an articulated joint 33 articulated to the outer balloon 12 and detachable by a not-shown coupling of this outer balloon.
  • an electromagnetic is used as a coupling, by means of which a release without complicated mechanical devices is made possible.
  • the isolation chamber 20 for the gas circulation on the underside of the outer balloon 12 is provided with one or more inlets 36 and on the top with one or more outlets 36 '. This allows for optimal cooling of the aircraft at daytime.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The invention relates to an unmanned aircraft for telecommunicative or other scientific purposes, which s stationed in determined height, in particular in the stratosphere. The aircraft comprises a gas-filled balloon (11) carrying a platform (10) and means for maintaining the platform position relative to the ground. The balloon (11) carrying theplatform (10) is disposed in the interior of an external balloon (12) of aerodynamical shape, particularly in the stratosphere. At least one low or high pressure insulation chamber (20; 20'; 20'') filled with a medium is arranged between them and encircles the inner balloon (11). The medium used in the insulation chamber is a gas having a low thermal conductivity. The negative effects of the temperature differences are largely compensated so that the inner balloon can be produced from a lighter and cheaper material, thereby increasing durably its longevity.

Description

Unbemanntes Luftfahrzeug für telekommunikative oder für andere wissenschaftliche Zwecke Unmanned aerial vehicle for telecommunication or other scientific purposes
Die Erfindung betrifft ein unbemanntes Luftfahrzeug für telekommunikative oder für andere wissenschaftliche Zwecke, zum Stationieren in einer vorbestimmten Höhe in der Stratosphäre, gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an unmanned aerial vehicle for telecommunication or other scientific purposes, for stationing at a predetermined altitude in the stratosphere, according to the preamble of claim 1.
Die Verwendung von mit Gas gefüllten Ballonen (high altitude balloons) zum Stationieren von diversen Telekommunikations- und/oder Überwachungsplattformen in der Stratosphäre ist beispielsweise aus der US 5.104,059 bekannt. Eine besondere Problematik derartiger Ballone ergibt sich aus den Temperaturunterschieden, denen sie tagsüber einerseits und in der Nacht andererseits ausgesetzt sind. Am Tag ist die Ballonoberfläche der direkten Sonnenstrahlung ausgesetzt, und das Gas im Balloninnern wird von der Sonnenstrahlung erwärmt, wodurch der Gasdruck steigt. In der Nacht hingegen sinkt die Umgebungs- und Gastemperatur und dadurch auch der Gasdruck im Ballon. Dies stellt noch zusätzliche Anforderungen an das Material und die Konstruktion des unter Druck stehenden Ballons. Es erschwert ausserdem das Aufrechterhalten der Höhe und Plattformposition gegenüber der Erde.The use of gas-filled balloons (high altitude balloons) to deploy various telecommunications and / or surveillance platforms in the stratosphere is known, for example, from the US 5,104,059 known. A particular problem of such balloons arises from the temperature differences to which they are exposed during the day on the one hand and at night on the other hand. During the day, the surface of the balloon is exposed to direct sunlight, and the gas inside the balloon is heated by solar radiation, increasing gas pressure. At night, on the other hand, the ambient and gas temperature and thereby also the gas pressure in the balloon sink. This places even more demands on the material and construction of the pressurized balloon. It also makes it difficult to maintain the altitude and platform position relative to the earth.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein unbemanntes Luftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der die Plattform tragende, mit Gas gefüllte Ballon in optimaler Weise in der gewünschten Höhe und Position gehalten werden kann, und er überdies über eine lange Lebensdauer verfügt.The present invention has for its object to provide an unmanned aerial vehicle of the type mentioned, in which the platform-carrying, filled with gas balloon can be optimally maintained in the desired height and position, and he also has a long life ,
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Luftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by an aircraft having the features of claim 1.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Luftfahrzeuges bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Further preferred embodiments of the aircraft according to the invention form the subject of the dependent claims.
Beim erfindungsgemässen Luftfahrzeug, bei dem der die Plattform tragende Ballon innerhalb eines in der Stratosphäre in eine aerodynamische Aus- senform aufblasbaren Aussenballons angeordnet ist, und bei dem zwischen diesem Aussenballon und dem inneren Ballon mindestens eine mit einem Medium gefüllte Nieder- oder Hochdruck-Isolationskarnmer um den inneren Ballon gebildet ist, wobei als Medium für die Isolationskammer ein Gas mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit verwendet wird, werden die negativen Auswirkungen der Temperaturunterschiede auf den Gasdruck im inneren Ballon weitgehend vermieden, so dass dieser aus einem leichteren und billigeren Material hergestellt werden kann, und seine Lebensdauer nachhaltig erhöht wird.In the aircraft according to the invention, in which the balloon carrying the platform is arranged inside an outer balloon which can be inflated into an aerodynamic outer shape in the stratosphere, and at least one low-pressure or high-pressure isolation chamber filled with a medium flows between this outer balloon and the inner balloon the inner balloon is formed, as a medium for the isolation chamber a Gas with a low thermal conductivity is used, the negative effects of temperature differences on the gas pressure in the inner balloon are largely avoided, so that it can be made of a lighter and cheaper material, and its lifetime is increased sustainably.
Die Plattformposition gegenüber der Erde kann dank dem weitgehend konstanten Gasdruck im inneren Ballon und den ausserhalb des Aussenballons befindlichen, elektrisch antreibbaren Propellern möglichst unverändert aufrechterhalten bleiben.Thanks to the largely constant gas pressure in the inner balloon and the electrically driven propellers outside the outer balloon, the platform position relative to the earth can be maintained as unchanged as possible.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen rein schematisch:The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. It shows purely schematically:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Luftfahrzeuges in Seitenansicht;1 shows a first embodiment of an inventive aircraft in side view.
Fig. 2 einen Teil des Luftfahrzeuges nach Fig. 1 im Querschnitt;FIG. 2 shows a part of the aircraft according to FIG. 1 in cross section; FIG.
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Luftfahrzeuges in Seitenansicht, undFig. 3 shows a second embodiment of an inventive aircraft in side view, and
Fig. 4 eine weitere Variante eines erfindungsgemässen Luftfahrzeuges in schematischem Längsschnitt bzw. teilweise in Ansicht.Fig. 4 shows a further variant of an inventive aircraft in a schematic longitudinal section or partially in view.
Fig. l zeigt schematisch ein unbemanntes Luftfahrzeug 1 mit einer insbesondere zur drahtlosen Kommunikation und/oder zu anderen wissenschaftlichen Zwecken vorgesehenen Plattform 10, einer sogenannten „high alti- tude platform", in der Stratosphäre. Dieses Luftfahrzeug 1 kann hierbei derart gesteuert sein, dass es zur Erde eine stationäre Position einnimmt, oder es kann auch relativ zur Erde beweglich angeordnet sein, wenn es beispielsweise stationär zu einem im Weltall befindlichen Satelliten fliegend positioniert sein soll. Dieses Luftfahrzeug eignet sich nicht nur als Übermittlungsstation für die Telekommunikation sondern auch für wissenschaftliche Messzwecke, Übermittlungsstation für TV- oder Radiostationen, für photografische Zwecke, als Wetterstation und vieles mehr. Es ist mit einem GPS und anderen Kontrollgeräten ausgerüstet, so dass eine automatische Boardsteuerung des Luftfahrzeuges ermöglicht wird, wobei von einem Kontrollzentrum auf der Erde quasi ferngesteuert eine elektronische Verbindung besteht.1 schematically shows an unmanned aerial vehicle 1 with a platform 10, a so-called "high altitude platform", provided in particular for wireless communication and / or other scientific purposes in the stratosphere it occupies a stationary position to the ground, or it may also be arranged to be movable relative to the earth, if it for example, should be positioned stationary to a satellite in space flying. This aircraft is not only suitable as a telecommunication transmission station but also for scientific measurement purposes, a broadcasting station for TV or radio stations, for photographic purposes, as a weather station and much more. It is equipped with a GPS and other control devices, so that an automatic board control of the aircraft is made possible, with a remote control from a control center on Earth an electronic connection.
Gemäss Fig. 1 befindet sich das Luftfahrzeug 1 bereits auf der gewünschten Höhe von 20 bis 30 km, die vorteilhaft bezüglich der Windverhältnisse ist. Die mit entsprechenden Geräten („Payload plane") ausgerüstete Plattform 10 wird von einem mit Gas, vorzugsweise Helium, gefüllten Ballon 1 1 getragen. Als Variante ist denkbar, dass diese Plattform 10 mittels sich um den Ballon 1 1 erstreckender Tragelemente 17, wie zum Beispiel Bänder oder ähnlichem, getragen ist.According to FIG. 1, the aircraft 1 is already at the desired height of 20 to 30 km, which is advantageous with respect to the wind conditions. The platform 10, which is equipped with corresponding devices (payload plane), is supported by a balloon 1 1 filled with gas, preferably helium 12. As a variant, it is conceivable that this platform 10 would be supported by supporting elements 17 extending around the balloon 11, such as Example tapes or the like, worn.
Der zweckmässigerweise eine Kürbisform aufweisende oder andersförmi- ge Ballon 1 1 („Pumpkin Balloon") befindet sich innerhalb eines eine aerodynamische Aussenform aufweisenden Aussenballons 12, der erst nachdem die Plattform 10 mittels des Ballons 1 1 auf die gewünschte Höhe vorzugsweise von 20.7 km problemlos durch die Troposphäre gebracht wurde mit einem Medium gefüllt und in die aerodynamische Aussenform aufgeblasen wird.The balloon 1 1 ("pumpkin balloon") expediently having a pumpkin shape or another shape is located inside an outer balloon 12 having an aerodynamic outer shape, which passes through the platform 10 by means of the balloon 11 to the desired height, preferably 20.7 km, without problem the troposphere was filled with a medium and inflated into the aerodynamic outer shape.
Der Aussenballon 12 ist an einem hinteren Ende mit einem Höhen- und Seitenleitwerk 13, 14 ausgerüstet. Es sind ausserdem Mittel zum Aufrechterhalten der Luftfahrzeug- bzw. der Plattformposition gegenüber der sich drehenden Erde vorhanden. Diese umfassen ausserhalb der Plattform 10 befindliche, elektrisch antreibbare Propeller 15 für die Luftfahrzeug- Fortbewegung oder aber auch für die Luftfahrzeug-Stabilisierung. Hierbei sind die Propeller 15 mit individuellen Drehzahlen ansteuerbar, um das Luftfahrzeug stets in derselben Richtung zur Erdoberfläche zu halten. Die Propeller 15 können auch schwenkbar an der Plattform 10 angeordnet und somit zu beiden vorstehend erwähnten Zwecken dienen. Das erfindungs- gemässe Luftfahrzeug 1 ist zudem mit einer Steuerung und mit einem e- lektronischen Autopilot-System ausgestattet.The outer balloon 12 is equipped at a rear end with a vertical and vertical stabilizer 13, 14. There are also means for maintaining the aircraft or platform position opposite to itself rotating earth available. These include located outside the platform 10, electrically driven propeller 15 for the aircraft locomotion or even for the aircraft stabilization. Here, the propeller 15 are controlled with individual speeds to keep the aircraft always in the same direction to the earth's surface. The propellers 15 may also be pivotally mounted on the platform 10 and thus serve both of the above-mentioned purposes. The aircraft 1 according to the invention is also equipped with a controller and with an electronic autopilot system.
Als Medium zum Füllen und Aufblasen des Aussenballons 12 wird erfin- dungsgemäss ein Gas mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise Xenon oder Krypton, verwendet. Die Wärmeleitfähigkeit von Krypton beträgt 0,00949 W/m K, diejenige von Xenon 0,00569 W/m K. Um den inneren Ballon 1 1 herum wird eine mit diesem Gas gefüllte Nieder- oder Hochdruck-Isolationskammer 20 gebildet, durch welche der Ballon 11 von den sich beispielsweise während der Nacht und am Tag ergebenden grossen Temperaturunterschieden sozusagen abgeschirmt wird und seine Temperatur bzw. sein Gasdruck möglichst konstant gehalten wird.As a medium for filling and inflating the outer balloon 12, a gas having a low thermal conductivity, preferably xenon or krypton, is used according to the invention. The thermal conductivity of krypton is 0.00949 W / m K, that of xenon 0.00569 W / m K. Around the inner balloon 1 1 is filled with this gas low or high pressure isolation chamber 20 is formed, through which the balloon 11 of which, for example, during the night and on the day resulting large temperature differences so to speak shielded and its temperature or its gas pressure is kept as constant as possible.
Das sich als schlechter Wärmeleiter auszeichnende Gas, vorzugsweise Xenon oder Krypton, wird gemäss Fig. 2 mittels einer Pumpe 21 aus einem Speicher 24 über eine Zufuhrleitung 23 in die Isolationskammer 20 geliefert, wobei die Pumpe 21 auch eine Zuführung des Gases in einen separaten, eine Ausgleichskammer bildenden Ballon 28 ermöglicht, der für konstanten Druck und konstantes Volumen in der Nieder- oder Hochdruck- Isolationskammer 20 und somit auch für das Aufrechterhalten der aerodynamischen Aussenform des Aussenballons 12 sorgt. Das Gas wird dabei von jeglicher Feuchtigkeit befreit, bevor es in die Isolationskammer 20 gelangt. Es ist auch eine Druck- und Temperaturmessung 26 bzw. 27 vorgesehen, welche mit einer nicht näher gezeigten Steuereinheit verbunden sind.The characteristic of poor thermal conductor gas, preferably xenon or krypton is supplied as shown in FIG. 2 by means of a pump 21 from a memory 24 via a supply line 23 into the isolation chamber 20, the pump 21 and a supply of the gas in a separate, a Balancing chamber-forming balloon 28 allows, which provides for constant pressure and constant volume in the low or high pressure isolation chamber 20 and thus also for maintaining the aerodynamic outer shape of the outer balloon 12. The gas is thereby freed from any moisture before it enters the isolation chamber 20 arrives. There is also provided a pressure and temperature measurement 26 and 27, which are connected to a control unit not shown in detail.
Der innere Ballon 1 1 ist - wie bereits erwähnt - vorzugsweise mit Helium gefüllt (es könnte sich aber auch um ein anderes Gas wie z.B. Wasserstoff handeln). Gemäss Fig. 2 ist ein Helium-Speicher 43 über eine Leitung 49 mit dem Innern des Ballons 1 1 verbunden. Eine Pumpe 47 ermöglicht eine Zuführung des Heliums entweder in diesen Ballon 1 1 oder in einen zusätzlichen Ballon 58. der als Ausgleichskammer für eine Druckregelung des gesamten Luftfahrzeuges dient. Es ist eine an die Steuereinheit lieferbare Druckmessung 48 in der Leitung 49 vorgesehen. Das Helium wird unter Druck in den die Plattform 10 tragenden, inneren Ballon 11 geliefert, wozu ein nicht näher dargestellter Kompressor vorhanden ist.As already mentioned, the inner balloon 11 is preferably filled with helium (but it could also be another gas, such as hydrogen). According to FIG. 2, a helium store 43 is connected via a line 49 to the interior of the balloon 11. A pump 47 allows a supply of helium either in this balloon 1 1 or in an additional balloon 58 which serves as a compensation chamber for pressure control of the entire aircraft. It is provided to the control unit available pressure measurement 48 in the line 49. The helium is supplied under pressure in the platform 10 supporting inner balloon 11, including a non-illustrated compressor is present.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind all die Gerätschaften in der Plattform 10 enthalten. Selbstverständlich sind noch weitere nicht näher gezeigte Instrumente und Aggregate in dieser Plattform 10 untergebracht, beispielsweise die gesamte Elektronik, Akkumulatoren, Steuergeräte und vieles andere.As can be seen from Fig. 2, all the equipment in the platform 10 are included. Of course, other not shown instruments and units are housed in this platform 10, for example, the entire electronics, batteries, controllers and much more.
Erfindungsgemäss werden nun die Druckverhältnisse im inneren Ballon 1 1 derart geregelt, dass die Temperatur in seinem Innern möglichst konstant bleibt und dabei vorzugsweise der Nachttemperatur der Aussenluft entspricht. Die mit dem eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Gas gefüllte Isolationskammer 20 sorgt dafür, dass sich die Temperaturunterschiede der Aussenluft am Tag und in der Nacht möglichst wenig auf den inneren Ballon 1 1 auswirken. Wenn jedoch mittels der Druckmessung 48 am Tag dennoch ein Druckanstieg im Ballon 1 1 festgestellt wird, so lässt man über einen Druckverminderungsventil einen Teil des Heliums in den zusätzlichen Ballon 58 entweichen. In der Nacht hingegen, wenn die Druckmessung 48 einen Druck unter dem Sollwert anzeigt, wird das Helium zurück in den inneren Ballon 1 1 gepumpt.According to the invention, the pressure conditions in the inner balloon 1 1 are now controlled so that the temperature remains as constant as possible in its interior and thereby preferably corresponds to the night temperature of the outside air. The insulation chamber 20 filled with the gas having a low thermal conductivity ensures that the temperature differences of the outside air during the day and at night have as little effect on the internal balloon 11 as possible. However, if by means of the pressure measurement 48 on the day still a pressure increase in the balloon 1 1 is detected, so lets To escape via a pressure reduction valve, a portion of the helium in the additional balloon 58. At night, however, when the pressure measurement 48 indicates a pressure below the set point, the helium is pumped back into the inner balloon 1 1.
Der Aussenballon 12, dessen Grundmaterial Polyäthylen oder dergleichen ist, ist gemäss Fig. 2 über einen Teil seiner Oberfläche mit einem Solarkollektorfilm 40 versehen. Die während des Tages durch Sonneneinstrahlung produzierte elektrische Energie wird mittels Batterien gespeichert.The outer balloon 12, whose base material is polyethylene or the like, is provided with a solar collector film 40 over part of its surface, as shown in FIG. The electrical energy produced by solar radiation during the day is stored by means of batteries.
Der Aussenballon 12 ist auch mit einem Infrarotkollektorfilm 41 versehen, mit welchem die Infrarotabstrahlung von der Erde während der Nacht ausgenützt wird. Der Infrarotkollektorfilm 41 an der Innenseite des Solarkollektorfilms 40 ist vorzugsweise als ein dunkler, etwa 12 μm dicker Aluminiumfilm, eine Farbschicht o.a. ausgebildet. Sowohl der Aussenballon 12, als auch der innere Ballon 11 werden mit Vorteil aus einem durchsichtigen Kunststoffmaterial hergestellt, wobei dann der Infrarotkollektorfilm 41 auf der der Erde zugewandten Innenseite des Aussenballons 12 angebracht wird. Die Infrarotabstrahlung kann dann von unten durch die beiden Ballons hindurch durchdringen und hilft so die ansonsten während der Nacht stattfindende Abkühlung temperaturmässig auszugleichen. Vorzugsweise deckt der Infrarotkollektorfilm 41 eine grossere Fläche des Aussenballons 12 ab als der Solarkollektorfilm 40.The outer balloon 12 is also provided with an infrared collector film 41, with which the infrared radiation from the earth during the night is utilized. The infrared collector film 41 on the inside of the solar collector film 40 is preferably as a dark, about 12 micron thick aluminum film, a paint layer o.a. educated. Both the outer balloon 12, and the inner balloon 11 are advantageously made of a transparent plastic material, in which case the Infrarotkollektorfilm 41 is mounted on the earth facing the inside of the outer balloon 12. The infrared radiation can then penetrate from below through the two balloons and helps to compensate for the otherwise occurring during the night cooling temperature. Preferably, the infrared collector film 41 covers a larger area of the outer balloon 12 than the solar collector film 40.
Sowohl aussenseitig als auch innenseitig ist der Solarkollektorfilm 40 als auch der Infrarotkollektorfilm 41 durch eine Kunststoff-Schaumschicht, zum Beispiel Polystyrol, oder durch ein anders Isolationsmaterial abge- deckt. so dass nicht eine übermässige Erhitzung der Ballonoberfläche entsteht.Both on the outside and on the inside, the solar collector film 40 and the infrared collector film 41 are covered by a plastic foam layer, for example polystyrene, or by a different insulating material. covers. so that there is no excessive heating of the balloon surface.
Es ist aber auch möglich, sowohl den Aussenballon 12 als auch den inneren Ballon 1 1 aus einem aluminisierten Kunststoff herzustellen, wobei es sich um ein mehrschichtiges Material handelt, bei dem auf eine Kunststoff-, vorzugsweise Polyäthylenbasis eine Aluminiumschicht aufgebracht, die wiederum durch eine Kunststoffschicht abgedeckt wird. Die Aluminiumschicht bewirkt einerseits eine Reflexion von Strahlen und verbessert anderseits die Eigenschaften bezüglich der Gasundurchlässigkeit, d.h. es kann weniger Gas durch den Ballonstoff entweichen. Dank der Reflexion von Strahlen kann ihre thermische Einwirkung, die durch die Isolationskammer „abgeschirmt" werden soll, reduziert werden. An der Oberfläche des Aussenballons bzw. über einen Bereich derselben kann wiederum ein Sonnenkollektorfilm angebracht werden.But it is also possible to produce both the outer balloon 12 and the inner balloon 1 1 made of an aluminized plastic, which is a multi-layer material in which applied to a plastic, preferably polyethylene base an aluminum layer, in turn, by a plastic layer is covered. The aluminum layer, on the one hand, causes reflection of rays and, on the other hand, improves the gas impermeability properties, i. less gas can escape through the balloon. Thanks to the reflection of rays, their thermal effect, which is to be "shielded" by the insulation chamber, can be reduced, and a solar collector film can again be applied to the surface of the outer balloon or over a region thereof.
Es wäre durchaus möglich, um den inneren Ballon 11 herum zwei Niederoder Hochdruck-Isolationskammern zu bilden, indem der Aussenballon einen Aussenmantel und einen Innenmantel aufweisen würde, zwischen denen die eine, vorzugsweise mit Xenon oder Krypton gefüllte erste Isolationskammer gebildet wäre. Die andere, zwischen dem Innenmantel und dem Ballon 11 gebildete Nieder- oder Hochdruck-Isolationskammer könnte dann mit Aussenluft gefüllt und die Luft via Ablass aus der Isolationskammer abgelassen werden, um den Druck in dieser Kammer konstant zu halten. Es könnte dann dementsprechend wiederum der Druck und ausser- dem die Höhe über dem Meer gemessen und an die Steuereinheit übermittelt werden. Zwei weitere mögliche Ausführungsformen eines erfindungsgemässen Luftfahrzeuges 1 ' sind in Fig. 3 angedeutet.It would be quite possible to form around the inner balloon 11 around two low or high pressure isolation chambers by the outer balloon would have an outer shell and an inner shell, between which one, preferably filled with xenon or krypton first isolation chamber would be formed. The other, formed between the inner shell and the balloon 11 low or high pressure isolation chamber could then be filled with outside air and the air via discharge from the isolation chamber to be kept in order to keep the pressure in this chamber constant. Accordingly, the pressure and, in addition, the altitude above the sea could then be measured and transmitted to the control unit. Two further possible embodiments of an aircraft 1 'according to the invention are indicated in FIG. 3.
Bei diesen Varianten ist zum einen eine zwischen dem Innenumfang des Aussenballons 12 und dem Aussenumfang des Ballons 11 angeordnete und sich wendeiförmig um den Ballon herum erstreckende Kammer 20' dargestellt, welche durch Querstege 50 begrenzt ist.In these variants, on the one hand, a chamber 20 ', which is arranged between the inner periphery of the outer balloon 12 and the outer circumference of the balloon 11 and extends helically around the balloon, is defined, which is bounded by transverse webs 50.
Zum andern kann eine am Innenumfang des Aussenballons 12 angeordnete, sich wiederum wendeiförmig, beabstandet um den Ballon 11 herum erstreckende Kammer 20" ausgebildet sein, welche durch annähernd im Querschnitt rechteckförmige Hülle oder Hüllen 50' gebildet ist.On the other hand, a chamber 20 "arranged on the inner circumference of the outer balloon 12 and in turn helically spaced around the balloon 11 can be formed, which is formed by an approximately rectangular cross-section envelope or sheaths 50 '.
In beiden Fällen sind diese Kammern 20', 20" mit dem eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Gas. beispielsweise Xenon oder Krypton, gefüllt und somit die Nieder- oder Hochdruck-Isolationskammer zumindest teilweise um den Ballon 1 1 herum gebildet.In both cases, these chambers 20 ', 20 "are filled with the low thermal conductivity gas, for example xenon or krypton, and thus the low or high pressure isolation chamber is at least partially formed around the balloon 11.
Diese Kammern 20', 20" sind nur gerade über einen Teil des Gesamtum- fanges des Ballons veranschaulicht. Selbstverständlich würde entweder die eine oder andere Kammer über den gesamten oder annähernd den gesamten Umfang vorgesehen sein.These chambers 20 ', 20 "are illustrated only just over part of the total circumference of the balloon 10. Of course, either one or the other chamber would be provided over the entire or approximately the entire circumference.
Analog zur Variante nach Fig. 1 und 2 kann der Aussenballon 12 wiederum mit dem Sonnenkollektorfilm und dem Infrarotkollektorfilm versehen sein, mit denen die Sonnenstrahlung am Tag und die Infrarotabstrahlung von der Erde in der Nacht energetisch ausgenutzt werden. Die Querstege 50 bzw. diese Hüllen 50' bestehen dann zweckmässigerweise wiederum - gleich wie die beiden Ballone 1 1 , 12 - vorzugsweise aus einem durchsichtigen Kunststoffmaterial.Analogous to the variant according to FIGS. 1 and 2, the outer balloon 12 can in turn be provided with the solar collector film and the infrared collector film, with which the solar radiation during the day and the infrared radiation from the earth at night are energetically utilized. The transverse webs 50 or these casings 50 'then expediently in turn - the same as the two balloons 1 1, 12 - preferably made of a transparent plastic material.
Auch bei den in Fig. 3 angedeuteten Ausführungen könnte aber sowohl der Aussenballon als auch der innere Ballon 1 1 aus einem aluminisierten Kunststoff angefertigt sein.Even in the embodiments indicated in FIG. 3, however, both the outer balloon and the inner balloon 11 could be made of an aluminized plastic.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, anstelle von wendeiförmigen Kammern 20', 20" eine Anzahl von aneinandergereihten, taschen- bzw. kissenförmigen und mit dem eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Gas, vorzugsweise Xenon oder Krypton, füllbaren Kammern um den Ballon 11 herum anzuordnen, und zwar über seinen gesamten Umfang oder zumindest über den grössten Teil desselben. Diese könnten wiederum den Raum zwischen dem inneren Ballon 11 und dem Aussenballon 12 zumindest teilweise ausfüllen oder am Innenumfang des Aussenballons 12, vom inneren Ballon 1 1 beabstandet, angeordnet sein. Als Material für diese taschen- bzw. kissenförmige Kammern eignet sich der bereits erwähnte, a- luminisierte Kunststoff, vorzugsweise Polyäthylen.Another possibility is to place, instead of helical chambers 20 ', 20 ", a number of juxtaposed, bag-shaped and low-thermal-conductivity gas, preferably xenon or krypton, chambers around the balloon 11, namely over its entire circumference or at least over most of it, which in turn could at least partially fill the space between the inner balloon 11 and the outer balloon 12 or be spaced from the inner periphery of the outer balloon 12, away from the inner balloon 11 pocket or pillow-shaped chambers is the already mentioned, a-luminalized plastic, preferably polyethylene.
Dadurch, dass der Gasdruck im Ballon 11 des erfmdungsgemässen Luftfahrzeuges 1 bzw. 1 ' weitgehend konstant gehalten bzw. wirksam reguliert werden kann und nicht den negativen Einwirkungen der extremen Tag/Nacht-Temperaturunterschiede ausgesetzt ist, kann das Luftfahrzeug wesentlich länger im Einsatz bleiben und samt Plattform 10 besser seine Position gegenüber der Erde (bzw. gegenüber einem bestimmten Gebiet auf der Erde) aufrechterhalten als es bei herkömmlichen Ballonen der Fall ist. Das Luftfahrzeug 1 ist selbstverständlich mit einer kompletten Steuerung ausgerüstet, so dass es sich selbsttätig in der gewünschten Position zur Erdoberfläche befindet. Zudem ist es mit einem Kontrollzentrum auf der Erde verbunden, so dass ein Datenaustausch und Steuerungsmöglichkeiten von der Erde aus durchführbar sind.Due to the fact that the gas pressure in the balloon 11 of the aircraft 1 or 1 'according to the invention can be kept substantially constant or effectively regulated and is not exposed to the negative effects of the extreme day / night temperature differences, the aircraft can remain in use much longer and together Platform 10 better maintain its position relative to the earth (or to a particular area on Earth) than is the case with conventional balloons. The aircraft 1 is of course equipped with a complete control, so that it is automatically in the desired position to the earth's surface. In addition, it is connected to a control center on the ground, so that data exchange and control options from Earth are feasible.
Fig. 4 zeigt ein unbemanntes Luftfahrzeug, welches an sich gleich ausgestaltet ist wie dasjenige nach Fig. 1. Für die unveränderten Teile sind daher dieselben Bezugszeichen verwendet. Es sind der Aussenballon 12 und der innerhalb diesem angeordnete, die Plattform 10 tragenden, mit Gas gefüllten Ballon 1 1 vorhanden. Im inneren Ballon 11 ist mindestens ein zusätzlicher Ballon 31 mit einem Ein- und Auslassventil für ein Ablassen bzw. Einlassen von Gas, vorzugsweise Luft, angeordnet. Mit diesem zusätzlichen Ballon 31 wird ein konstanter Druck in dem diesen umschliessenden Ballon 1 1 erzeugt. Zu diesem Zwecke ist eine entsprechende Druckregulierung in dem Ballon 31 vorgesehen, was nicht näher dargestellt ist, bei der eine Druckmessung im innern Ballon 1 1 erfolgt. Mit einem steuerbaren Auslass- bzw. Einlassventil kann die Luft aus dem zusätzlichen Ballon 31 abgeführt bzw. via eine Pumpe eingelassen werden, so dass hierdurch der Druck im inneren Ballon 11 konstant gehalten oder wunschgemäss eingestellt werden kann.Fig. 4 shows an unmanned aerial vehicle, which is designed to be the same as that of FIG. 1. The same reference numerals are therefore used for the unchanged parts. There are the outer balloon 12 and disposed within this, the platform 10 supporting, filled with gas balloon 1 1 available. In the inner balloon 11 at least one additional balloon 31 is arranged with an inlet and outlet valve for a discharge or admission of gas, preferably air. With this additional balloon 31, a constant pressure is generated in the balloon surrounding this 1 1. For this purpose, a corresponding pressure regulation is provided in the balloon 31, which is not shown in detail, in which a pressure measurement in the inner balloon 1 1 takes place. With a controllable outlet or inlet valve, the air can be removed from the additional balloon 31 or let in via a pump, so that in this way the pressure in the inner balloon 11 can be kept constant or adjusted as desired.
Der innere Ballon 11 und der Aussenballon 12 sind als weiteres Merkmal der Erfindung an ihrer Unterseite durch ein Verbindungsmittel 34 aneinander gehalten. Dadurch ergibt sich eine optimale Stabilität des Luftfahrzeuges. Auch der zusätzliche Ballon 31 im inneren Ballon 1 1 ist ebenfalls an seiner Unterseite an letzterem gehalten. Vorteilhaft ist an der Unterseite des Aussenballons eine eloxierte Aluminiumschicht als Aussenmantel vor- gesehen, mit der die Infrarotstrahlung in der Nacht absorbiert werden soll, um Wärme in der Isolationskammer zu erzeugen.The inner balloon 11 and the outer balloon 12 are held as another feature of the invention on its underside by a connecting means 34 to each other. This results in optimum stability of the aircraft. Also, the additional balloon 31 in the inner balloon 1 1 is also held on the underside of the latter. Advantageously, an anodized aluminum layer is present on the underside of the outer balloon as outer jacket. seen with which the infrared radiation is to be absorbed at night to generate heat in the isolation chamber.
Die Plattform 10 ist im Rahmen der Erfindung durch ein Verbindungselement 30 mit der Unterseite des Aussenballons 12 verbunden. Die Plattform 10 ist hierbei durch ein angedeutetes Gelenk 33 zum Aussenballon 12 gelenkig gehalten und durch eine nicht näher gezeigte Kupplung von diesem Aussenballon lösbar. Dadurch kann - wie erwähnt - die Plattform 10 nach dem Abkuppeln auf die Erde zurückgeführt werden, indessen die Ballone aufsteigen und zerstört werden. Vorteilhaft wird als Kupplung eine elektromagnetische verwendet, durch die ein Lösen ohne aufwendige mechanische Einrichtungen ermöglicht wird.The platform 10 is connected in the context of the invention by a connecting element 30 with the underside of the outer balloon 12. The platform 10 is in this case held by an articulated joint 33 articulated to the outer balloon 12 and detachable by a not-shown coupling of this outer balloon. As a result, as mentioned, the platform 10 can be returned to the earth after uncoupling, while the balloons rise and are destroyed. Advantageously, an electromagnetic is used as a coupling, by means of which a release without complicated mechanical devices is made possible.
Ferner ist noch gezeigt, dass die Isolationskammer 20 für die Gaszirkulation auf der Unterseite des Aussenballons 12 mit einem oder mehreren Einlassen 36. und auf der Oberseite mit einem oder mehreren Auslässen 36' versehen ist. Dies ermöglicht ein optimales Kühlen des Luftfahrzeuges zu Tageszeit. Furthermore, it is shown that the isolation chamber 20 for the gas circulation on the underside of the outer balloon 12 is provided with one or more inlets 36 and on the top with one or more outlets 36 '. This allows for optimal cooling of the aircraft at daytime.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Unbemanntes Luftfahrzeug für telekommunikative oder für andere wissenschaftliche Zwecke, zum Stationieren in einer vorbestimmten Höhe, insbesondere in der Stratosphäre, mit einem eine aerodynamische Aussen- form aufweisenden Aussenballon (12) und einen innerhalb diesem angeordneten., eine Plattform (10) tragenden, mit Gas gefüllten Ballon (1 1), sowie Mittel zum Aufrechterhalten der Plattformposition gegenüber der Erde, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Aussenballon (12) und dem inneren Ballon (1 1) mindestens eine mit einem Medium gefüllte Nieder- oder Hochdruck- Isolationskammer (20; 20'; 20") gebildet ist, wobei als Medium für die Isolationskammer ein Gas mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit verwendet wird. An unmanned aerial vehicle for telecommunication or other scientific purposes, for stationing at a predetermined height, in particular in the stratosphere, with an outer balloon (12) having an aerodynamic outer shape and an outer balloon (12) arranged inside the latter and carrying a platform (10), Gas-filled balloon (1 1), and means for maintaining the platform position relative to the earth, characterized in that between the outer balloon (12) and the inner balloon (1 1) at least one filled with a medium low or high pressure isolation chamber ( 20, 20 ', 20 "), using a gas with a low thermal conductivity as the medium for the insulating chamber.
2. Luftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas für die Isolationskammer (20; 20' ; 20") Luft, Xenon und/oder Krypton ist.An aircraft according to claim 1, characterized in that the gas for the isolation chamber (20; 20 ', 20 ") is air, xenon and / or krypton.
3. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Isolationskammer (20') wendeiförmig um den inneren Ballon (11) erstreckt und durch zwischen dem inneren Ballon (1 1) und dem Aussen- ballon (12) verlaufende Querstege (50) begrenzt ist.3. Aircraft according to claim 1 or 2, characterized in that the insulation chamber (20 ') helically around the inner balloon (11) and extends through between the inner balloon (1 1) and the outer balloon (12) extending transverse webs ( 50) is limited.
4. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationskammer (20') am Innenumfang des Aussenballons (12) angeordnet ist, wendeiförmig und vom inneren Ballon (1 1 ) beabstandet verläuft, und durch im Querschnitt annähernd rechteckförmige Hülle oder Hüllen (50;) gebildet ist.4. Aircraft according to claim 1 or 2, characterized in that the insulation chamber (20 ') on the inner circumference of the outer balloon (12) is arranged, helically and the inner balloon (1 1) extends spaced, and by cross-sectionally approximately rectangular shell or sheaths (50 ; ) is formed.
5. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, dass um den inneren Ballon ( 1 1) herum eine Anzahl von aneinandergereihten, taschen- bzw. kissenförmigen Isolationskammern angeordnet ist, die den Raum zwischen dem inneren Ballon (11 ) und dem Aussenballon ( 12) zumindest teilweise ausfüllen oder am Innenumfang des Aussenballons (12), vom inneren Ballon (1 1) beabstandet angeordnet sind.5. Aircraft according to claim 1 or 2, characterized in that around the inner balloon (1 1) around a number of juxtaposed, pocket- or cushion-shaped isolation chambers is arranged, the space between the inner balloon (11) and the outer balloon ( 12) at least partially fill or on the inner circumference of the outer balloon (12), spaced from the inner balloon (1 1) are arranged.
6. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Isolationsjcammer (20; 20") und dem inneren Ballon (1 1) eine weitere, mit Aussenluft füllbare Isolationskammer (20) vorhanden ist.6. An aircraft according to claim 1 or 2, characterized in that between the Isolationsjcammer (20; 20 ") and the inner balloon (1 1), a further, fillable with fresh air insulation chamber (20) is present.
7. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenballon (12) über einen Teil seiner Oberfläche, insbesondere im hinteren Teil und/oder bei den Höhen- bzw. Seitenleit- werken (13, 14), mit einem Sonnenkollektorfilm (40) versehen ist, zur energetischen Ausnützung der Sonnenstrahlung am Tag, wobei eine zusätzliche Kunststoffschicht, insbesondere eine Schaumschicht, oder ein anderes Isolationsmaterial auf den Sonnenkollektorfilm (40) als Hitzeschild aufgetragen ist.7. Aircraft according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outer balloon (12) over a part of its surface, in particular in the rear part and / or at the height or side guide (13, 14), with a solar collector film (40) is provided for energetic utilization of solar radiation during the day, wherein an additional plastic layer, in particular a foam layer, or other insulation material on the solar collector film (40) is applied as a heat shield.
8. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenballon (12) mit einem Infrarotkollektorfilm (41) versehen ist, für energetische Ausnützung der Infrarotabstrahlung von der Erde während der Nacht.8. Aircraft according to one of claims 1 to 7, characterized in that the outer balloon (12) is provided with an infrared collector film (41) for energetic utilization of the infrared radiation from the earth during the night.
9. Luftfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Infrarotkollektorfilm (41) eine grossere Fläche des Aussenballons (12; 12') abdeckt als der Sonnenkollektorfilm (40).9. Aircraft according to claim 8, characterized in that the infrared collector film (41) covers a larger area of the outer balloon (12; 12 ') than the solar collector film (40).
10. Luftfahrzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der innere Ballon (1 1) als auch der Aussenballon ( 12) und allenfalls auch die Querstege (50) bzw. Hülle oder Hüllen (50') aus einem durchsichtigen Material hergestellt sind, wobei der Infrarotkollektorfilm (41) auf der der Erde zugewandten Innenseite des Aussenballons (12; 12') angebracht ist.10. An aircraft according to claim 8 or 9, characterized in that both the inner balloon (1 1) and the outer balloon (12) and possibly also the transverse webs (50) or shell or sheaths (50 ') made of a transparent material are, wherein the infrared collector film (41) on the earth-facing inside of the outer balloon (12, 12 ') is mounted.
1 1. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der innere Ballon (1 1 ) als auch der Aussenballon (12) aus einem mehrschichtigen Kunststoff bestehen, bei dem auf eine Kunststoff-, vorzugsweise Polyäthylenbasis eine Aluminiumschicht aufgebracht ist. 1 1. Aircraft according to one of claims 1 to 9, characterized in that both the inner balloon (1 1) and the outer balloon (12) consist of a multilayer plastic, in which a plastic, preferably polyethylene base, an aluminum layer is applied ,
12. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Befreiung der Isolationskammer (20; 20';20") bzw. der Isolationskammern von Feuchtigkeit vorgesehen sind.12. Aircraft according to one of claims 1 to 11, characterized in that means for relieving the insulation chamber (20; 20 '; 20 ") or the insulation chambers of moisture are provided.
13. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenballon (12) zum Aufrechterhalten seiner aerodynamischen Aussenform mit einem zusätzlichen, eine Ausgleichskammer bildenden und mit dem Gas mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit füllbaren Ballon (28) wirkverbunden ist.13. Aircraft according to one of claims 1 to 10, characterized in that the outer balloon (12) for maintaining its aerodynamic outer shape with an additional, a compensation chamber forming and can be filled with the gas with a low thermal conductivity balloon (28) is operatively connected.
14. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Ballon (1 1) mit einem zusätzlichen, eine Ausgleichskammer bildenden und mit dem gleichen Gas füllbaren Ballon (58) wirkverbunden ist, über welchen zum Aufrechterhalten der Temperatur auf einem möglichst konstanten Sollwert der Druck im inneren Ballon (1 1) regulierbar ist. wobei der Sollwert vorzugsweise der nächtlichen Aussen- temperatur entspricht.14. Aircraft according to one of claims 1 to 13, characterized in that the inner balloon (1 1) with an additional, forming a compensation chamber and can be filled with the same gas balloon (58) is operatively connected via which for maintaining the temperature on a As constant as desired value of the pressure in the inner balloon (1 1) is adjustable. wherein the desired value preferably corresponds to the nighttime outside temperature.
15. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Isolationskammer (20; 20' ;20") für die Gaszirkulation auf der Unterseite des Aussenballons (12) mit einem oder mehreren Einlassen (36). und auf der Oberseite mit einem oder mehreren Auslässen (36') versehen sind.15. Aircraft according to one of claims 1 to 11, characterized in that the at least one isolation chamber (20, 20 ', 20 ") for the gas circulation on the underside of the outer balloon (12) with one or more inlets (36) the top with one or more outlets (36 ') are provided.
16. Unbemanntes Luftfahrzeug für telekommunikative oder für andere wissenschaftliche Zwecke, zum Stationieren in einer vorbestimmten Höhe, insbesondere in der Stratosphäre, mit einem eine aerodynamische Aussenform aufweisenden Aussenballon (12) und einem innerhalb diesem angeordneten, eine Plattform (10) tragenden, mit Gas gefüllten Ballon (1 1), sowie Mittel zum Aufrechterhalten der Plattformposition gegenüber der Erde, dadurch gekennzeichnet, dass im inneren Ballon (11) mindestens ein zusätzlicher Ballon (31 ) mit einem Ein- und Auslassventil für ein Ablassen bzw. Einlassen von Gas, vorzugsweise Luft, angeordnet ist, mittels welchem ein konstanter Druck in dem diesen umschliessenden Ballon (1 1 ) erzeugt wird.16. An unmanned aerial vehicle for telecommunication or other scientific purposes, for stationing at a predetermined height, in particular in the stratosphere, with an outer balloon (12) having an outer aerodynamic shape and a gas-filled platform (10) disposed inside the latter Balloon (1 1), and means for maintaining the platform position relative to the earth, characterized in that in the inner balloon (11) at least one additional balloon (31) is arranged with an inlet and outlet valve for discharging gas, preferably air, by means of which a constant pressure in which this enclosing balloon (1 1) is generated.
17. Unbemanntes Luftfahrzeug für telekommunikative oder für andere wissenschaftliche Zwecke, zum Stationieren in einer vorbestimmten Höhe, insbesondere in der Stratosphäre, mit einem eine aerodynamische Aussen- form aufweisenden Aussenballon (12) und einem innerhalb diesem angeordneten, eine Plattform (10) tragenden, mit Gas gefüllten Ballon (1 1), sowie Mittel zum Aufrechterhalten der Plattformposition gegenüber der Erde, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Ballon (1 1) und der Aussenballon (12) an ihrer Unterseite durch ein Verbindungsmittel (34) aneinander gehalten sind.17. An unmanned aerial vehicle for telecommunication or other scientific purposes, for stationing at a predetermined height, in particular in the stratosphere, with an outer balloon (12) having an aerodynamic outer shape and an outer balloon (12) arranged inside it and supporting a platform (10) Gas-filled balloon (1 1), and means for maintaining the platform position relative to the earth, characterized in that the inner balloon (1 1) and the outer balloon (12) on its underside by a connecting means (34) are held together.
18. Luftfahrzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Ballon (31) im Inneren Ballon (11) angeordnet und ebenfalls an seiner Unterseite an letzterem gehalten ist.18. An aircraft according to claim 17, characterized in that an additional balloon (31) arranged in the interior of the balloon (11) and is also held on its underside on the latter.
19. Unbemanntes Luftfahrzeug für telekommunikative oder für andere wissenschaftliche Zwecke, zum Stationieren in einer vorbestimmten Höhe, insbesondere in der Stratosphäre, mit einem eine aerodynamische Aussen- form aufweisenden Aussenballon (12) und einem innerhalb diesem angeordneten, eine Plattform (10) tragenden, mit Gas gefüllten Ballon (11), sowie Mittel zum Aufrechterhalten der Plattformposition gegenüber der Erde, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform (10) durch ein Verbindungselement (30) mit der Unterseite des Aussenballons (12) verbunden ist.19. An unmanned aerial vehicle for telecommunication or other scientific purposes, for stationing at a predetermined height, in particular in the stratosphere, with an outer balloon (12) having an aerodynamic outer shape and with a platform (10) supporting it within it Gas-filled balloon (11), as well as means for maintaining the platform position relative to the earth, characterized in that the platform (10) is connected by a connecting element (30) to the underside of the outer balloon (12).
20. Luftfahrzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform (10) gelenkig zum Aussenballon (12) gehalten ist und durch eine Kupplung von diesem Aussenballon lösbar ist. 20. An aircraft according to claim 19, characterized in that the platform (10) is articulated to the outer balloon (12) and is releasable by a coupling of this outer balloon.
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