Starrluftschiffe Renaissance durch Modelle
Wenn heute über Luftschiffe gesprochen wird, so meint man fast immer Pralluftschiffe. Auch alle Modelle gehörten bisher in diese Kategorie. Soweit mir bekannt hat es nur wenige Versuche gegeben, Starrluftschiffe als funktionsfähiges Modell nachzubauen. Die Modelle hatten dabei eine Länge von 6 bis 12 m und waren deshalb kaum transportfähig.
Ein 10m Modell aus den sechziger Jahren (aus RC-Luftschiffe)
Mein Ziel war es ein Starrluftschiff in einer transportfreundlichen Größe von nur 2 m Länge zu bauen. Ob dies gelingen kann ist nur eine Frage des Leichtbaues, doch zunächst einige Berechnungen: Bei einem Durchmesser von 50 cm und einer Länge von 200 cm ergibt sich ein Volumen von ca. 300 Liter. Dieses Luftvolumen entspricht einen Gewicht von 1,28g x 300l = 384g . Ersetzt man die Luft durch Helium, so ergibt sich ein Gewichtsunterschied von ca. 320g , was den erreichbaren Auftrieb entspricht. Das Gesamtgewicht des Luftschiffes sollte also nicht über 300g liegen, um noch eine Ballastreserve zu haben. Es erschien fraglich ob es gelingt eine Gerüsthülle ausreichend steif und leicht zu bauen, welche noch in der Lage ist, das Gewicht der Gaszelle, Fernsteuerung, Akku, E-Antrieb, Schwenkpropeller usw. aufzunehmen. Hier war also absolut extremer Leichtbau gefragt - eine Herausforderung die ich annehmen wollte. Also ging ich ans Werk:
Die ersten Versuche beim Bau der Hülle Zunächst konstruierte ich eine achteckige Form der Hülle. Die Träger und Ringe bestehen aus Balsa. Das Gerüst selbst wurde mit 12g/dm2 - Papier bespannt - womit auch schon die Probleme begannen: Durch den leichten Aufbau war es fast unmöglich das Papier faltenfrei aufzubringen. Nach dem Trocknen des Bespannpapieres verzog sich das ganze Gerippe. Restlich zerstört wurde es dann nach einem Anstrich mit (stark verdünnten) Spannlack.
Ein neues Luftschiff wurde konzipiert:
Der zweite Versuch gelang schon besser Um den Luftschiffkörper eine bessere Form zu geben wählte ich hierbei eine 10-eckige Konstruktion, obwohl dies der Gewichtsbilanz nicht unbedingt zuträglich ist ( optimal ist eine Sechseck). Die Balsaleisten wurden nicht einfach ausgeschnitten, sondern aus 3 x 0,6 mm Balsa laminiert. Auf diese Weise ist es möglich die Leisten mit einer Vorspannung zu versehene, welche dann dem Zug des Bespannpapieres entgenwirkt. Dennoch war es ein nervenaufreibendes Kunststück das Papier aufzubringen. Anschließend wurde es mehrmals mit Spannlack gespritzt. Der Schiffskörper erwies sich nun als ausgesprochen steif und machte seinen Namen -Starrluftschiff- alle Ehre.
Nur 67g ! wog das Rumpfgerippe, wobei etwa 20% des Gewichtes auf den Klebstoff entfällt. Der weitere Aufbau gestaltete sich wieder zu einem ständigen Kampf mit dem Hauptfeind eines Luftschiffmodellbauers: der Schwerkraft. Ganz gleich ob es sich um Klebstellen, Lack, Farbe, Kabel- isolierungen, Lötpunkte usw. handelt, überall verstecken sich Gewichtsreserven an die bei normalen Flugmodellen kein Mensch denkt. Man muß sich dabei immer vor Augen halten, daß für jedes einzelne Gramm ein Liter Gasvolumen notwendig ist um es in die Luft zu befördern. Im Inneren des Luftschiffkörpers befindet sich wie beim Original eine Gaszelle. Diese Zelle ist drucklos da die äußere Form durch das Gerippe sichergestellt ist. Die Zelle besteht aus Kondensatorfolie mit 6,7g/m2 Gewicht. Das Gesamtgewicht der Zelle liegt bei 38g wobei auch hier wieder über 40% auf die Klebestellen entfallen.
Steuerung:
Die Steuerung der Hochachse erfolgt durch einen vertikalen
Heckpropeller mit ca. 3g "Schub".
Eine Anlenkung der Ruder hätte bei der geringen
Fahrgeschwindigkeit keinen Sinn. So ist auch
zur Höhensteuerung ein Schwenkpropeller vorgesehen,
welcher auch zum Vortrieb dient.
Nachdem das Modell fertig war, bekam es noch eine abschließende
Farbbehandlung mit Alulack welche
mit schmerzhaften 42g zu Buche schlug, aber für
ein vorbildähnliches Aussehen unvermeidlich ist.
Das Gesamtgewicht lag nun bei 286g. Damit
war auch noch Platz für Ballast und Trimmgewichte.
Das Luftschiff lässt sich in geschlossenen Räumen sehr gut und präzise steuern. Dank der starren Bauweise sind auch Temperatur- oder Luftdruckschwankungen, welche zu Veränderungen des Gasvolumens führen, kein Problem. Da das Modell nicht zerlegbar ist, braucht das teure Helium beim Transport nicht abgelassen werden und kann bis zu 14 Tagen in der Gaszelle verbleiben. Durch die unvermeidlichen Diffusionsverluste verringert sich mit der Zeit aber der Auftrieb, so daß eine neue Füllung erforderlich ist. Durch die Gewichtsreserve von "stattlichen" 23g, ist es möglich das Luftschiff als Werbeträger ein- zusetzen. Der größe Vorteil dieser Konstruktion liegt dabei neben der kurzen Aufrüstzeit ( Kiste auf ,Akku anstecken und fertig) in den niedrigen Betriebskosten - ganz im Gegensatz zu den Pralluftschiffen. So habe ich dieses Luftschiff schon oft für Werbezwecke bei verschiedenen Veranstaltungen in Sporthallen, Baumärkten und selbst in Bierzelten eingesetzt.
Technische Daten:
Inzwischen befasse ich mich mit den vorbildgetreuen Nachbaue der "Hindenburg". Bei einer Länge von 2 m und einem Durchmesser von 37 cm erreicht man nur noch ein Volumen von ca. 200 l. Da ich zusätzlich 18 Längsträger verwende, sind die Anforderungen an den Leichtbau nochmals um einiges höher. Wenn alles wie geplant funktioniert wird die " Hindenburg" bis zum Jahresende fertig.
Hier schon mal einige Bilder:
