Дирижабль

 

Изобретение относится к воздухоплаванию, а именно к устройствам, обеспечивающим взлет и посадку дирижабля. Дирижабль содержит мягкую оболочку, емкость для размещения воздуха, жесткую килевую ферму, двигательную 4 и компрессорную 5 установки, баллоны 6 для воздушного балласта. При этом один из баллонов для воздушного балласта выполнен в виде резинокордного рукава, соединенного торцами 12 посредством тяговых звеньев 14 со стойками шасси 15, снабженными возвратными пружинами 16. Резинокордный рукав может быть выполнен с углом наклона нитий корда к продольной оси рукава в пределах 40-54,7^o. Возвратные пружины и тяговые звенья выполнены в виде резинокордных рукавов. Изобретение позволяет осуществить взлет и посадку на посадочную площадку без дополнительных наземных посадочных приспособлений, упрощает и удешевляет эксплуатацию дирижабля. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к летательным аппаратам легче воздуха, в частности к устройствам, обеспечивающим взлет и посадку дирижабля.

Известны дирижабли, содержащие мягкую оболочку с несущим газом, соединенную с ней жесткую килевую ферму, баллонет, снабженный воздухозаборником и системой клапанов [1] Недостатки таких дирижаблей сложность статического маневрирования по высоте и отсутствие в них средств, обеспечивающих посадку и взлет с посадочной площадки. Это влечет за собой увеличение затрат на эксплуатацию дирижаблей, так как требуется применение дополнительно дорогостоящих посадочных приспособлений, например причальных мачт, специальных площадок.

Наиболее близким к предлагаемому является пневмодирижабль, содержащий мягкую оболочку, емкость для размещения воздуха, жесткую килевую ферму, соединенную с оболочкой, двигательную и компрессорную установки, баллоны для воздушного балласта (баллонеты), соединенные между собой и с компрессорами воздухопроводами с системой клапанов [2] В этом пневмодирижабле маневрирование по высоте осуществляется за счет сверхдавления в оболочке, а это требует упрочнения оболочки и ведет к утяжелению конструкции, а следовательно, к уменьшению грузоподъемности. Недостатком также является отсутствие на дирижабле устройств, обеспечивающих посадку и взлет с посадочной площадки без применения дорогостоящих дополнительных технических средств, например причальных мачт.

Задача изобретения снижение затрат и упрощение эксплуатации дирижабля путем обеспечения посадки и взлета дирижабля с посадочной площадки без дорогостоящих наземных посадочных приспособлений и маневрирования дирижаблем по высоте в процессе взлета и посадки.

Для этого в дирижабле, содержащем мягкую оболочку, емкость для размещения воздуха, жесткую килевую форму, соединенную с оболочкой, двигательную и компрессорную установки, баллоны для воздушного балласта, соединенные между собой и с компрессорами воздухопроводами с системой клапанов, по крайней мере один из баллонов для воздушного балласта выполнен в виде резинокордного рукава, включающего корд, герметизирующий элемент, торцы и вентиль, причем торцы соединены посредством тяговых звеньев со стойками шасси, подвижно установленными на килевой ферме и снабженными возвратными пружинами.

Кроме того, резинокордный рукав может быть выполнен с углом наклона нитей корда к продольной оси рукава в пределах 40-54,7^о.

Кроме того, возвратные пружины и тяговые звенья также могут быть выполнены в виде резинокордных рукавов.

На фиг. 1 показан дирижабль; на фиг.2 механизм привода шасси и воздухопроводы с системой клапанов; на фиг.3 узел I на фиг.2; на фиг.4 характеристика амортизационной системы на базе резинокордных рукавов зависимость усилия F, развиваемого на торцах резинокордного рукава, от изменения длины Δ резинокордного рукава для предельных Р₃, Р₁ и рабочего Р₂ давления воздуха.

Дирижабль содержит мягкую оболочку 1, емкость 2 для размещения воздуха, жесткую килевую ферму 3, двигательную 4 и компрессорную 5 установки, баллоны 6 для воздушного балласта, соединенные между собой и компрессорной установкой 5 воздухопроводами 7 и системой клапанов 8. По крайней мере один из баллонов для воздушного балласта выполнен в виде эластичного резинокордного рукава 9, включающего корд 10, герметизирующий элемент 11, торцы 12 и вентиль 13. Резинокордный рукав соединен торцами 12 посредством тяговых звеньев 14 со стойками шасси 15 с поворотными колесами, снабженными возвратными пружинами 16. Возвратные пружины и тяговые звенья 14 выполнены в виде резинокордных рукавов, соединенных с компрессорной установкой 5 воздухопроводами 7 и системой клапанов 8.

В изобретении углы наклона нитей корда выбраны такими, чтобы при номинальном перемещении торцов рукава обеспечивались следующие условия: получение необходимого усилия на торцах; величины возможных деформаций не превышают допустимых значений и тем самым обеспечивают требуемую долговечность силового элемента.

При подготовке дирижабля к взлету с площадки резинокордный рукав 9 заполняется воздухом от компрессора, сокращается по длине и увеличивается по диаметру под действием избыточного давления за счет подвижности нитей корда. На торцах 12 создается осевое усилие и через тяговые звенья 14 и стойки шасси 15 нагружаются возвратные пружины 16, усилие на торцах которых уменьшается за счет снижения в их резинокордных рукавах избыточного давления (фиг. 3). Баллоны 6 также заполняются воздухом или вакуумируются. После заполнения баллонов 6 и резинокордного рукава 9 воздухом дирижабль статически уравновешивается. Для осуществления взлета воздух сбрасывается в первую очередь из резинокордного рукава 9 через вентиль 13 и клапан 8 в атмосферу. Вследствие нарушения статического равновесия дирижабль взлетает. При уменьшении избыточного давления резинокордный рукав 9 начинает восстанавливать первоначальную форму, усилие на торцах 12 уменьшается, одновременно воздух от компрессора через клапан 8 подается в резинокордный рукав возвратной пружины 16. В результате усилие, создаваемое пружиной, превышает усилие на торцах 12 баллона и стойка шасси убирается в нерабочее положение (показано штриховыми линиями на фиг.2). Для маневрирования по высоте необходимо изменить количество воздуха в баллонах 6. Возможность аварийной посадки предусматривается путем вакуумирования одного из баллонов 6, который позволяет увеличить массу дирижабля при соединении вакуумированного баллона с атмосферой. Посадка дирижабля на площадку осуществляется путем заполнения воздухом баллонов 6, причем в последнюю очередь заполняются резинокордные рукава баллона и тяговых звеньев 14. Увеличение давления в них приводит к сокращению длины кордных рукавов при одновременном увеличении их поперечного сечения и жесткости. На торцах 12 создается усилие и через тяговые звенья 14 преодолевает сопротивление пружин 16, приводя стойки шасси 15 в рабочее положение. При этом воздух сбрасывается из резинокордных рукавов пружин 16. При касании колес поверхности площадки резинокордный рукав 9 работает как амортизатор шасси. Это происходит в силу следующих причин. Рабочее усилие на торцах 12 превышает сопротивление пружин, но не является предельно допустимым, и поэтому резинокордный рукав 9 может дополнительно растягиваться, как пружина, при действии силы давления площадки на шасси за счет неиспользованной доли усилия на торцах 12. Таким образом, применение в конструкции дирижабля резинокордных рукавов позволяет использовать их в качестве баллона для балласта, привода и амортизатора шасси одновременно, что позволяет избежать необходимости применения дорогостоящих наземных посадочных приспособлений; возвратных пружин, что обеспечивает улучшение их жесткости и массовых характеристик по сравнению с металлическими пружинами; тяговых звеньев, что дает возможность регулировать жесткость амортизаторов шасси.

Формула изобретения

1. ДИРИЖАБЛЬ, содержащий мягкую оболочку, емкость для размещения воздуха, жесткую килевую ферму, соединенную с оболочкой, двигательную и компрессорную установки, баллоны для воздушного балласта, соединенные между собой и с компрессорами воздухопроводами с системой клапанов, отличающийся тем, что по крайней мере один из баллонов для воздушного балласта выполнен в виде резинокордного рукава, включающего корд, герметизирующий элемент, торцы и вентиль, причем торцы соединены посредством тяговых звеньев со стойками шасси, подвижно установленными на килевой ферме и снабженными возвратными пружинами.

2. Дирижабль по п.1, отличающийся тем, что резинокордный рукав выполнен с углом наклона нитей корда к продольной оси рукава в пределах 40 - 54,7^o.

3. Дирижабль по п.1, отличающийся тем, что возвратные пружины выполнены в виде резинокордных рукавов.

4. Дирижабль по п.1, отличающийся тем, что тяговые звенья выполнены в виде резинокордных рукавов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4