浮力補償装置（航空）

飛行中の飛行船の静的浮力は一定ではありません。そのため、浮力を制御することで飛行船の高度を制御する必要があります。これを 浮力補正といいます。

• 気温の変化（そして空気の密度の変化）
• 揚力ガス温度の変化（例えば、太陽による船体の加熱）。
• 追加のバラストの蓄積（例えば、降水量やエンベロープの氷結）
• バラストの変化（例えば、飛行操縦中やバラストの落下中）
• 燃料消費による船上の燃料重量の変化。これは、ツェッペリンのような歴史的な大型飛行船では特に課題でした。

たとえば、1923年から1924年に建造された硬式飛行船LZ 126は、フリードリヒスハーフェンからレイクハーストへの飛行で、23,000kgのガソリンと1,300kgの石油を使用しました（平均消費量290kg/100km）。着陸時には、着陸前に船のバランスをとるために約24,000立方メートルの水素を放出しなければなりませんでした。フランクフルト・アム・マインからレイクハーストへの飛行で、LZ 129ヒンデンブルク号と同じサイズのツェッペリンは約54トンのディーゼルを消費し、浮力に換算すると48,000立方メートルの水素が消費されました。これは、飛行開始時に使用された揚力ガス（200,000立方メートル）の約4分の1に相当します。着陸後、投棄された水素は新しい水素と交換されました。

• 動的浮力の具体的な使用法については、揚力と抗力を参照してください。
• バラストを投下して浮力を増加させる。これは主に、気球飛行で土嚢を投下するのと同様に、バラスト水を投下することによって行われます。
• 浮力ガスを放出したりバラストを追加したりすることで浮力が減少すること。
• 浮力ガスを加圧タンクに圧縮し、周囲の大気から空気を空いた空間に取り込むことで浮力を減らす^[1]
• 加熱（浮力が増加）または冷却（浮力が減少）によって浮力ガスの密度を変更します。
• 真空/空気浮力補償タンクの使用^[2]
• ダクトファンまたはプロペラを使用した推力偏向の使用。

ツェッペリンNT には、燃料消費による余分な浮力を相殺する特別な設備はありません。補償は、開始時の浮力上昇レベルよりも高い開始重量を使用して行われ、飛行中は、離陸と飛行に必要な余分な動的浮力がエンジンによって生成されます。航行中に燃料消費のために船が空気より軽くなった場合は、下向きの圧力と着陸のために旋回エンジンが使用されます。ツェッペリン NT は、歴史的なツェッペリンと比較して比較的小型で、航続距離がわずか 900 キロメートルであるため、バラスト抽出装置が不要でした。

硬式飛行船では、浮上ガスの放出を避けるために、主に 2 つの戦略が採用されています。

• 1. 空気と同じ密度の燃料を使用するため、消費による浮力の増加はありません。
• 2. 航海中に抽出してバラストとして水を追加する。

空気と同等かそれに近い密度を持つのは気体だけです。

水素飛行船についてはさまざまな試みがなされました。LZ 127とLZ 129では、浮上ガスの一部を推進剤として使用しようとしましたが、あまり成功せず、その後のヘリウムを充填した船にはこのオプションがありませんでした。

1905年頃、ブラウガスは飛行船の一般的な推進剤でした。これは、アウクスブルクの化学者ヘルマン・ブラウがアウクスブルクのブラウガス工場で生産したことを発明したことにちなんで名付けられました。さまざまな情報源によると、プロパンとブタンの混合物です。その密度は空気より9%重いです。ツェッペリン飛行船は、プロピレン、メタン、ブタン、アセチレン（エチン）、ブチレン、水素の異なるガス混合物を使用することがよくありました。 ^[3]

LZ 127 グラーフ・ツェッペリンにはバイフューエルエンジンがあり、ガソリンとブラウガスを推進剤として使用できました。船のガスセルのうち 12 個には、揚力ガスの代わりに推進ガスが充填されており、総容量は 30,000 立方メートルで、約 100 時間の飛行に十分です。燃料タンクには、 67 飛行時間分のガソリン容量がありました。ガソリンとブラウガスの両方を使用すると、118 時間の巡航時間を達成できます。

一部の飛行船では、飛行中にバラスト水タンクを満たすために雨水を収集するための雨樋が船体に取り付けられていました。ただし、この手順は天候に左右されるため、単独の対策としては信頼性がありません。

エルンスト・A・レーマン大尉は、第一次世界大戦中に、ゴンドラのタンクにバラスト水を積み込むことで、 ツェッペリン飛行船が一時的に海面に留まることができたと述べている。 ^[4] 1921年、飛行船LZ 120「ボーデンゼー」とLZ 121「ノルトシュテルン」は、ボーデン湖で湖水を使ってバラストを作る可能性をテストした。しかし、これらの試みは満足のいく結果をもたらさなかった。

シリカゲル法は、湿った空気から水分を抽出して重量を増やすために LZ 129 でテストされました。プロジェクトは中止されました。^[要出典]

航海中にバラストを抽出する最も有望な方法は、主に水蒸気と二酸化炭素からなるエンジンの排気ガスを凝縮することです。得られる水に影響を与える主な要因は、燃料の水素含有量と湿度です。この方法に必要な排気ガス冷却器は、初期の頃に腐食の問題が繰り返し発生しました。

DELAG-ツェッペリンLZ13ハンザ（1912-1916）の最初の試験はヴィルヘルム・マイバッハによって実施されました。試験は満足のいくものではなく、プロジェクトは中止されました。

USSシェナンドー (ZR-1) (1923–25) は、排気ガスの凝縮から回収したバラスト水を搭載した最初の飛行船でした。飛行船の船体にある目立つ垂直のスロットは、排気凝縮器として機能しました。同様のシステムが姉妹船のUSS アクロン (ZRS-4)でも使用されていました。ドイツ製のUSS ロサンゼルス (ZR-3)にも、高価なヘリウムの投棄を防ぐための排気ガス冷却装置が装備されていました。

浮力ガスの温度が周囲の空気と関連して変化すると、浮力のバランスに影響を及ぼします。温度が高いと浮力が増し、温度が低いと浮力が減ります。浮力ガスは周囲の空気から熱的にほとんど分離されていないため、人工的に浮力ガスの温度を変えるには継続的な作業が必要です。しかし、上昇気流や雲などの自然な温度差を利用するのが一般的でした。

ツェッペリンの重い重量を補うために、予熱された浮上ガスがテストされました。LZ 127 グラーフ ツェッペリンでテストされたバリエーションの 1 つは、打ち上げ時に浮力を得る目的で、浮上ガス貯蔵セルに加熱された空気を吹き付けるというものでした。^{[引用が必要]}

バルーンで圧縮することにより、浮上ガスの体積の密度を変えることができます。基本的には、バルーンの中にバルーンがあり、周囲の大気から外気を注入して膨らませることができます。

• エアロスタット
• 飛行船
• ルーン（会社）

• Patentschrift zum Auftreibsausgleich durch Kondensation und Verdampfung von Wasserdampf ^{[永久リンク切れ‍ ]} (ドイツ語)