Привязной аэростат

 

Изобретение относится к воздухоплаванию, в частности к использованию привязанных аэростатов, приспособленных для оборудования стационарных метеорологических лабораторий, экологических лабораторий на высоте, а также мест отдыха, например смотровых площадок, кафе, ресторанов и т.д. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей аэростата, уменьшение колебаний и повышение надежности. Аэростат снабжен телескопической штангой 6, в полость которой подается газ под давлением, а также модулем накопителем 13 и дополнительными расчалками 8,9. В момент подъема аэростата открывается кран 11 и сжатый газ от источника 12 поступает в полость телескопической штанги 6. Под давлением газа и за счет аэростатической подъемной силы аэростат с грузовым модулем 2 поднимается в воздух, раздвигая телескопичскую штангу 6 и разматывая тросовые расчалки 3, 8, 9. После полного выдвижения секции телескопической штанги становятся на электрозамки 7. Операции спуска аэростата выполняются в обратном порядке. 1 ил.

Изобретение относится к воздухоплаванию, в частности к использованию привязных аэростатов, приспособленных для оборудования стационарных метеорологических лабораторий, экологических лабораторий на высоте, а также мест отдыха, например смотровых площадок, кафе, ресторанов и т.д.

Широко известны привязные аэростаты, используемые для подъема грузов и людей, содержащие замкнутую оболочку, заполненную газом легче воздуха, расчалки, с помощью которых она зафиксирована на земле, грузовую площадку, закрепленную на оболочке [1].

Недостатками известного технического решения являются низкая устойчивость аэростата в вертикальной и горизонтальной плоскостях и подверженность качке от воздействия ветровых нагрузок.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является привязной аэростат, содержащий круговую обтекаемую оболочку, заполненную газом легче воздуха, систему расчалок, закрепленных по периметру оболочки безмоментными узлами крепления с возможностью изменения длины, свободные концы которых жестко закреплены на лебедках, установленных на специальных платформах на земле [2].

Недостатками известного устройства являются низкая надежность в аварийной ситуации, например при повреждении оболочки, низкая устойчивость в вертикальном и горизонтальном положениях и подверженность колебаниям при ветровой нагрузке.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей, уменьшение колебаний в горизонтальном и вертикальном направлениях и повышение надежности.

Это достигается тем, что известное устройство снабжено телескопической штангой, при этом грузовой модуль аэростата закреплен на верхней секции телескопической штанги, каждая секция оснащена электрозамком, кроме того, штанга снабжена дополнительными расчалками, закрепленными на секциях с интервалом 2-3 секции безмоментными узлами крепления, на нижней секции штанги установлен модуль накопитель, а внутренняя полость штанги соединена магистралью через клапан с источником давления, например сжатого воздуха. Телескопическая штанга обеспечивает устойчивость аэростата в вертикальной и горизонтальной плоскостях, исключает колебания аэростата при воздействии ветровых нагрузок, обеспечивает безопасный спуск грузов и людей в аварийной ситуации.

Кроме того, соединение полости штанги с источником давления позволяет удерживать форму штанги, что исключает заклинивание секций.

На чертеже представлен аэростат, общий вид.

Аэростат содержит оболочку 1, наполненную газом легче воздуха, грузовой модуль 2, расчалки 3, равномерно распределенные по периметру оболочки 1 и прикрепленные к оболочке 1 безмоментными узлами крепления 4 и наземным платформам с лебедками 5. Непосредственно по вертикальной оси оболочки на земле закреплена телескопическая штанга 6. Грузовой модуль 2 жестко закреплен на верхней секции телескопической штанги 6, обеспечивая тем самым жесткое крепление к штанге самой оболочки 1. Каждая секция телескопической штанги 6 оснащена электрозамками 7, которые срабатывают при полном выдвижении секции. Они являются дублирующими системами, предотвращающими самопроизвольное складывание штанги. На секциях телескопической штанги 6 с интервалом в 2-3 безмоментно закреплены дополнительные расчалки 8 и 9, свободные концы которых закреплены на лебедках 5. Внутренняя полость телескопической штанги соединена газопроводом 10 через кран 11 с источником 12 сжатого газа. Наддув внутренней полости штанги обеспечивает жесткость формы штанги и препятствует ее смятию. На земле закреплен модуль накопитель 13, закрепленный на нижней (большего диаметра) секции телескопической штанги. Накопительный модуль является стационарным и связан с землей подъемниками 14. Накопительный модуль используется как наземная лаборатория или склад.

Аэростат используют следующим образом.

В исходном положении оболочка 1 с грузовым модулем 2 находится в нижнем положении, при этом грузовой модуль 2 состыкован с модулем накопителем 13. Телескопическая штанга 6 находится в сложенном состоянии, расчалки 3, 8, 9 выбраны лебедками 5 и зафиксированы. Вся система находится в предстартовом состоянии.

Для осуществления старта расфиксируются расчалки 3, 8 и 9 с лебедок 5, открывается кран 11 и подается сжатый газ в полость телескопической штанги от источника 12 сжатого газа. Под давлением газа и за счет подъемной силы (аэростатической) газа легче воздуха (гелия), заполняющего оболочку 1, штанга выдвигается, расчалки разматываются с лебедок. При полном выдвижении секции телескопической штанги срабатывают электрозамками 7, фиксирующими секции телескопической штанги относительно друг друга. При полном выдвижении штанги натяжение расчалок обеспечивается лебедками 5 и фиксируется на них. Для спуска оболочки 1 открывается кран 11 на стравливание сжатого газа в атмосферу, подается команда на последовательное отклонение электрозамков 7 с верхней секции до нижней, расчалки 3, 8 и 9 фиксируются на лебедках 5 и сматываются, что приводит к складыванию штанги. За счет принудительного складывания штанги сматыванием расчалок газ из внутренней полости штанги "выдавливается" в атмосферу. Резкое снижение оболочки исключается за счет инертности телескопической штанги и внутреннего наддува полости штанги. В результате изобретение обеспечивает подъем оболочки с безопасной скоростью и мягкую ее посадку.

Формула изобретения

ПРИВЯЗНОЙ АЭРОСТАТ, содержащий круглую в плане обтекаемую оболочку, наполненную газом легче воздуха, грузовой модуль, привязную систему в виде расчалок с лебедками, равномерно распределенных по периметру и прикрепленных к оболочке и наземным платформам, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, уменьшения колебаний в горизонтальном и вертикальном направлениях и повышения надежности, он снабжен полой телескопической штангой, установленной на земле, и модулем-накопителем, при этом грузовой модуль закреплен на верхней, а модуль-накопитель на нижней секциях штанги, секции штанги снабжены электрозамками и дополнительными расчалками, свободные концы которых соединены с лебедками, а полость штанги соединена газопроводом с источником сжатого газа.

РИСУНКИ

Рисунок 1