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HilAC 250t

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von Nandor Weigner

betreuer: Frank Ludin

High Load Aircraft Carrier


Der HiLAC-250t ist gedacht als ein Fluggerät für Schwerlasttransporte mit der Kapazität von 250t Nutzlast und der Eigenschaft, senkrecht Starten und Landen zu können.

Inhaltsverzeichnis

Problematik Schwerlast-Sondertransporte

Meist erfolgen Schwerlast-Sondertransporte heutzutage über Straßen und Autobahnen. Dies ist fast immer recht problematisch, da oft Straßen verbreitert, Brücken gehoben, oder gar Bestand entfernt werden muss. Ein üblicher Fortschritt sind ca.20-70 km pro Stunde, kann aber oft sehr stark verzögert werden. Hierzu kommt es auch, dass diese Transporte oft nur nachts erfolgen können. Ein Umladen auf ein Schiff erscheint bei längeren Strecken als sinnvoll, solang möglich, aber Lieferzeiten von mehreren Wochen bei längeren Strecken sind die Regel. Als Alternative kann auch die Antonov-225 genannt werden, der die Lieferzeit sehr verkürzen kann. Sein Nachteil jedoch ist, dass er nur an ausgewählten Flughäfen landen kann. Dies schränkt seinen Wirkungsradius zum Teil sehr ein. Auch Zeppeline sind für Sondertransporte recht interessant, vor allem, weil sie an keine solchen Infrastrukturen gebunden sind. Ihr Nachteil jedoch liegt in der Geschwindigkeit und Nutzlastkapazität.

Idee

Der Ansatz war, Flugzeugtechnik mit der Zeppelintechnik zu verbinden. Weiters gab es den Gedanken, als Traggas Wasserstoff zu nehmen, welches nach dem Abheben als Antrieb verwendet wird.

Parameter

Wasserstoff:

H2 +½ O2 -> H2O + 286.9 kJ

Aussehen: farbloses Gas

Siedepunkt: 20,268 K (−252,882 °C)

Schmelzpunkt: 14,025 K (−259,125 °C)

Dichte: 0,0899 kg / m3

                    => Um 1t Last zu heben sind 831,255m3 gasförmiger H2 notwendig

Energiedichte: 120 MJ/kg bei 20°C

Flüssiger Wasserstoff hat eine 800fach höhere Dichte als gasförmiger H2

Speicherung:

die Speicherung von gasförmigem Wasserstoff in Druckbehältern,

die Speicherung von flüssigem Wasserstoff in vakuumisolierten Behältern,

die Einlagerung von Wasserstoff in Metallhydriden oder in Kohlenstoff-Nanoröhren


Antonov-225:

Länge / Spannweite / Höhe: 84,0m / 88,4m / 18,1m

Abmessungen Frachtraum: Länge: 43,3; Breite: 6,4 m; Höhe: 4,4 m

Frachtraumvolumen: 1220 m3

Maximale Zuladung (intern / extern): 250 t / 90 t

Maximales Startgewicht: 600 t

Reichweite mit max. Treibstoffzuladung: 15.400 km

Reichweite mit max. Zuladung: 2.500 km


LZ129 "Hindenburg":

Länge / Höhe / Breite: 245m / 44,7m / 46,8m

Max. Volumen der Traggaszellen: 200.000 m³ (Wasserstoff)

Max. Gesamtgewicht: 242 Tonnen

Leergewicht: 118 Tonnen

Entwurf

Ablauf

Nach der Beladung mit der Fracht wird der Auftriebskörper mit gasförmigem Wasserstoff befüllt. Dies bewirkt, dass das Fluggerät abhebt. Zur Stabilisation sind in den Tragflächen Triebwerke installiert, die eine verbesserte Manövrierfähigkeit bieten. Sobald das Fluggerät seine Betriebshöhe erreicht, wandelt er kontinuierlich den Wasserstoff in Antrieb um. Dies geschieht so lange, bis der Auftriebskörper komplett leer ist. In dieser Phase werden auch die Triebwerksverschlüsse geschlossen. Ab diesem Zeitpunkt kann der HilAC auf seine Maximalgeschwindigkeit beschleunigen. Vor dem Landen wird der Auftriebskörper wieder mit Wasserstoff befüllt, welches im flüssigem Zustand mitgeführt wird (Platzersparnis), die Triebwerksverschlüsse werden geöffnet und das Fluggerät kann punktuell landen.

Technische Daten

Länge / Spannweite / Höhe: 199m / 160m / 25m

Abmessungen Frachtraum: Länge: 118m; Breite: 14m (+2x9m); Höhe: 7m

Frachtraumvolumen: 11564 m3 (komplett: 26432m3)

Maximale Zuladung: 250t

Maximales Startgewicht: 600t

Reichweite bei 250t Nutzlast: 3800km

Reichweite bei 200t Nutzlast: 8000km

Grundriss/Schnitt

Der HiLAC ist in der Lage eine komplette Baumannschaft mit bis zu 30 Personen mitzuführen. Weiters besitzt er zwei Schlafkojen mit Sanitärbereich für die Piloten bzw. Mechaniker.

Konstruktion

Die Semimonocoque – Bauweise ist eine Weiterentwicklung der Schalenbauweise. Sie wird auch als Halbschalenbauweise bezeichnet und baut sich aus den drei Bauelementen Spante, Stringer bzw. Gurte und Beplankung auf. Die vorherrschenden Materialien sind primär CFRP (Kohlenstofffaserverstärker Kunststoff) und Leichtmetalle wie Aluminium oder Titanium.

Detail_02

Detail_01

Quellen

Buch: Technologie des Flugzeuges

http://de.wikipedia.org/wiki/Antonow_An-225

http://de.wikipedia.org/wiki/Zeppelin

http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff

uvm.

Schlagwörter

  • verlinkt:

[[Sondertransport]], [[Fluggerät]]

  • unverlinkt:

Sondertransport, Fluggerät


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Attribute

Nandor Weigner | Ludin Frank | HB2 | HilAC 250t | 07WS

Fakten zu HilAC 250tRDF-Feed
BetreuerLudin Frank  +
LVHB2  +
Semester07WS  +
TitelHilAC 250t  +
VerfasserNandor Weigner   +
Persönliche Werkzeuge