Энергодвигательная установка для дирижабля

Изобретение относится к транспортным средствам для воздухоплавания. Энергодвигательная установка для дирижабля содержит корпус дирижабля, пропеллеры, соединенные с электродвигателями, энерговырабатывающую установку, электрически связанную с электродвигателями. Силовая установка выполнена в виде реактивного двигателя с управляемым соплом. Основной энерговырабатывающий элемент выполнен в виде электрического генератора, вал которого соединен с валом силовой установки. Корпус дирижабля выполнен каплевидной формы, по периметру которой с внешней стороны установлены электродвигатели, электрически соединенные с электрическим генератором и механически соединенные с пропеллерами. Корпус электродвигателей выполнен сферической формы с возможностью установки в сферическую расточку опор для установки электродвигателей. В корпусе дирижабля установлен аккумулятор, электрически соединенный через блок управления электрическим генератором с электрическим генератором. Изобретение направлено на улучшение динамических характеристик, управляемости и устойчивости дирижабля. 2 ил.

 

Изобретение относится к электрооборудованию и системам управления транспортных средств для воздухоплавания.

Известен дирижабль [патент РФ №2420426 C1, B64В 1/30, 10.06.2011], содержащий ферму, сигарообразную мягкую оболочку, стабилизатор, солнечные батареи, элементы крепления оболочки к ферме, включающие эластичное покрытие оболочки и канаты, движители, кабину для экипажа, пассажиров и груза, а также причальные приспособления. Ферма имеет изгиб по радиусу, равному половине миделя оболочки, и прикрепленные к ней 0-образные части с установленными на поперечных поворотных осях движителями по обе стороны оболочки. Хвостовой участок оболочки снабжен жестким каркасом, имеющим полый обруч, заполненный газом легче воздуха. Стабилизатор закреплен на каркасе. Оси в 0-образных частях установлены параллельно и имеют возможность поворота на 360°. Движители выполнены в виде колес со многими лопастями. Солнечные батареи размещены на эластичном покрытии оболочки.

Недостатком такой конструкции является низкая энерговооруженность, а также зависимость энергообеспечения дирижабля от погодных условий, обусловленная применением солнечных батарей в качестве основного энерговырабатывающего элемента.

Известна энергодвигательная установка дирижабля [патент США №5348254, В64В 1/06, В64В 1/58, 20.04.1994], содержащая солнечную батарею, электролизер воды, вырабатывающий днем водород, и двигатель внутреннего сгорания, который ночью работает на этом водороде, вырабатывая электричество.

Недостатками данного технического решения является небольшой ресурс работы водородного двигателя внутреннего сгорания, сложности, связанные с повторным пуском двигателя внутреннего сгорания в автоматическом режиме (например, при нештатной ситуации), возможность детонации водородо-воздушной смеси в цилиндре двигателя, а также низкий суммарный коэффициент полезного действия, обусловленный низким коэффициентом полезного действия водородного двигателя сгорания.

Известен дирижабль [патент РФ №2317226 С2, В64В 61/08, 20.02.2008], содержащий дискообразный корпус из выпуклых верхнего и нижнего сегментов, снаружи покрытых эластичной защитной оболочкой, а внутри заполненных баллонами для газа легче воздуха, жесткий силовой каркас из полого силового тора, соединенного с силовым остовом, средство управления подъемной силой, кабину управления и силовую установку. Средство управления подъемной силой выполнено в виде расположенного вдоль вертикальной оси верхнего сегмента хранилища для газа легче воздуха, соединенного через газонасосные станции с баллонами для газа легче воздуха. Силовой остов выполнен жестким из дугообразных, горизонтально-радиальных, вертикальных и кольцевых силовых ферм, соединенных между собой так, что совместно с хранилищем газа легче воздуха они образуют жесткий каркас верхнего сегмента из нескольких секторов. Грузовой отсек соединен с силовым остовом с возможностью регулирования своего положения по вертикали.

Недостатками данного устройства является низкая устойчивость дирижабля, обусловленная применением только одной силовой установки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому приходится энергодвигательная установка для дирижабля [патент РФ №2368514 C1, B60L 11/18, 27.09.2009], содержащая корпус дирижабля, пропеллеры, соединенные электродвигателями, энерговырабатывающую установку, выполненную в виде солнечной батареи, электрически связанную с электродвигателем.

Недостатками данного устройства являются низкая устойчивость дирижабля с указанной энергодвигательной установкой, сложность технической реализации, обусловленная необходимостью переключения энерговырабатывающей установки в дневной и ночной режимы и ограниченные функциональные возможности, обусловленные ограниченностью координат управления.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей, благодаря использованию n-электродвигателей, каждый из которых может управлять двумя координатами, а также выполнению силовой установки в виде реактивного двигателя с управляемым соплом.

Техническим результатом является улучшение динамических характеристик, управляемости и устойчивости дирижабля, за счет использования n-электродвигателей, минимизация влияния на энергообеспечение дирижабля погодных условий, благодаря выполнению основного энерговырабатывающего элемента в виде электрического генератора, вал которого соединен с валом силовой установки, а также упрощение конструкции за счет использования одной схемы электроснабжения в дневное и ночное время.

Поставленная задача решается и указанный результат достигаются тем, что в энергодвигательной установке для дирижабля, содержащей корпус дирижабля, пропеллеры, соединенные с электродвигателями, энерговырабатывающую установку, электрически связанную с электродвигателями, согласно изобретению введена силовая установка, выполненная в виде реактивного двигателя с управляемым соплом, при этом основной элемент энерговырабатывающей установки выполнен в виде электрического генератора, вал которого соединен с валом силовой установки, а корпус дирижабля выполнен каплевидной формы, по периметру которой с внешней стороны установлены n-электродвигателей, где n - четное число, электрически соединенные с электрическим генератором и механически соединенные с пропеллерами, причем опоры для установки электродвигателей выполнены со сферической расточкой, а корпус электродвигателей выполнен сферической формы с возможностью размещения в сферическую расточке опор для установки электродвигателей, при этом в корпусе дирижабля установлен аккумулятор, электрически соединенный с электрическим генератором через блок управления электрическим генератором.

Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображен продольный разрез энергодвигательной установки. На фиг.2 изображена конструкция опор для установки электродвигателей.

Предложенное устройство содержит (фиг.1): корпус дирижабля 1, в котором установлена силовая установка 2, выполненная в виде реактивного двигателя с управляемым соплом 3 и валом 4, электрический генератор 5 с валом 6, механически соединенный с валом 4, по периметру корпуса дирижабля 1, с внешней стороны расположены n-опор для электродвигателей 7 (фиг.2) со сферическими расточками 8, обмотками 9, в которых установлены с воздушным зазором n-электродвигателей 10 с валами 11, выводами 12 и со сферическими корпусами 13, соединенными с упругими стержнями 14, на корпусах 13 расположены цилиндры 15 с постоянными магнитами 16 (фиг.2), блок управления электродвигателем 17 электрически соединен с выводами 12 и обмоткой 9, а также с электрическим генератором 5, на валах 11 установлены пропеллеры 18, в корпусе дирижабля 1 также установлен аккумулятор 19, электрически соединенный через блок управления электрическим генератором 20 с электрическим генератором 5.

Предложенное устройство работает следующим образом: силовая установка 2, выполненная в виде реактивного двигателя с управляемым соплом 3 создает силу тяги, которая обеспечивает движение корпуса дирижабля 1, причем маневренность обеспечивается поворотом сопла 3 силовой установки 2, выполненной в виде реактивного двигателя, а также поворотом пропеллеров 18 за счет поворота сферического корпуса 13 n-электродвигателей 10, в сферической расточки 8 n-опор для электродвигателей 7. Поворот сферического корпуса 13 n-электродвигателей 10 осуществляется подачей напряжения на обмотку 9 от блока управления электродвигателями 17. По закону электромагнитной индукции под действием электродвижущей силы обмотки 9, величина которой зависит от напряжения, подаваемого с блока управления электродвигателями 17, происходит отклонение сферического корпуса 13 n-электродвигателей 10. При этом величиной напряжения, подаваемого с блока управления электродвигателями 17, можно с достаточной точностью выставлять необходимую координату поворота сферического корпуса 13 n-электродвигателей 10. Вращение валов 11 с пропеллерами 18 обеспечивается путем подачи напряжения на выводы 12 с блока управления электродвигателями 17. Энергоснабжение всей системы осуществляется от электрического генератора 5, преобразующего механическую энергию силовой установки 2 в электрическую энергию.

Итак, заявляемое изобретение позволяет расширить функциональные возможности, благодаря использованию n-электродвигателей, каждый из которых может управлять двумя координатами, а также выполнению силовой установки в виде реактивного двигателя с управляемым соплом.

Таким образом, достигается улучшение динамических характеристик, управляемости и устойчивости дирижабля, минимизируется влияние на энергообеспечение дирижабля погодных условий и упрощается конструкция энергодвигательной установки для дирижабля.

Энергодвигательная установка для дирижабля, содержащая корпус дирижабля, пропеллеры, соединенные с электродвигателями, энерговырабатывающую установку, электрически связанную с электродвигателями, отличающаяся тем, что введена силовая установка, выполненная в виде реактивного двигателя с управляемым соплом, при этом основной элемент энерговырабатывающей установки выполнен в виде электрического генератора, вал которого соединен с валом силовой установки, а корпус дирижабля выполнен каплевидной формы, по периметру которой с внешней стороны установлены n-электродвигателей, где n - четное число, электрически соединенные с электрическим генератором и механически соединенные с пропеллерами, причем опоры для установки электродвигателей выполнены со сферической расточкой, а корпус электродвигателей выполнен сферической формы с возможностью размещения в сферической расточке опор для установки электродвигателей, при этом в корпусе дирижабля установлен аккумулятор, электрически соединенный с электрическим генератором через блок управления электрическим генератором.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкциям трансмиссий вертолетов. .

Изобретение относится к конструкциям трансмиссий вертолетов. .

Изобретение относится к воздушным транспортным средствам типа вертолета. .

Электросамолет содержит фюзеляж, крылья, двигатели, оперение и шасси. На фюзеляже и крыльях установлены солнечные батареи, соединенные с аккумуляторами и двигателями.

Изобретение относится к области авиационной техники. Криогенный турбоэлектрический самолет короткого взлета и посадки выполнен по продольной схеме триплана с передним горизонтальным оперением, двухкилевым Н-образным оперением.

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам обеспечения дополнительной энергией силовой установки летательного аппарата. Летательный аппарат с системой гибридного питания энергией силовой установки состоит из: - наружной конструкции (фюзеляжа, крыльев и т.д.), - электрического оборудования (34), - средств (40) внутреннего сгорания для создания тяги, - средства питания энергией средств создания тяги, а также из: - множества прямых преобразователей (24) световой энергии в электрическую энергию, расположенных на части наружной поверхности наружной конструкции; - средств (32) сравнения электрической энергии, производимой преобразователями (24); - средства отбора избыточной электрической энергии (36); - средств (38) подачи в средства (40) создания тяги дополнительной энергии за счет избыточной электрической энергии при ее наличии. Повышается мощность, снижается расход топлива, увеличивается дальность полета.

Изобретение относится к электрической силовой установке беспилотного летательного аппарата. Установка содержит маршевый электродвигатель, на оси которого жестко закреплен маршевый толкающий воздушный винт, баллон с водородом с закрепленным на нем редуктором, батарея топливных элементов, систему управления маршевым электродвигателем, контроллер батареи топливных элементов, стартовый электродвигатель, стартовый воздушный винт, контроллер стартового электродвигателя, гондолу.

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств для воздухоплавания. .

Изобретение относится к области авиации. .

Изобретение относится к авиационной технике. .

Изобретение относится к области авиации. .

Изобретение относится к размещению силовых установок на летательном аппарате. .

Гибридный летательный аппарат состоит из внешней, наполняемой легким газом оболочки, внешнего силового кольца, внутренних силовых колец, центрального силового кольца, силовой установки, включающей двигатели с воздушными винтами, создающими вертикальную и горизонтальную тягу.

Дирижабль жесткой конструкции содержит негерметичный корпус, внутреннюю оболочку, объем которой состоит из секций первой части, обеспечивающей уравновешивание веса конструкции силой подъемного газа, и секций второй части, в виде мягких полостей, выполненных с возможностью откачки сжатого подъемного газа компрессорами в резервуары пустотелых силовых элементов конструкции.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к летательным аппаратам с мускульным приводом, Целью изобретения является улучшение аэродинамических характеристик летательного аппарата.
Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для зондирования верхней атмосферы. Способ зондирования верхней атмосферы основан на измерении и прогнозировании орбиты космического аппарата (КА) и измерении физических параметров атмосферы. Прогнозируется время существования КА. Определяется момент времени начала спусковых операций для спуска космического аппарата в заданную точку на Земле. Определяется момент времени начала зондирования, соответствующий заданной длительности зондирования и возможности спуска КА в заданную точку. К моменту начала зондирования выпускают капсулу с научной аппаратурой на тросе с КА и начинают измерение физических параметров атмосферы с контактом используемых исследовательских приборов и изучаемой среды. Зондирование прекращают в момент начала спусковых операций. Техническим результатом изобретения является обеспечение заданной длительности зондирования верхней атмосферы.

Изобретение относится к области авиации, в частности к электроприводам винтов летательных аппаратов. Электропривод (1) летательного аппарата, в частности вертолета (20), по меньшей мере с одним несущим винтом (23), приводимым во вращение посредством динамоэлектрической машины (2), выполнен сдвоенного типа. Находящийся в воздушном зазоре (12) ротор (6) содержит постоянные магниты (13) на несущем устройстве (14), причем статоры (4, 5) динамоэлектрической машины (2) и/или ротор (6) содержат охлаждающие средства. Между приводимым во вращение несущим винтом и динамоэлектрической машиной (2) расположена планетарная передача (3) в осевом продолжении динамоэлектрической машины (2). Динамоэлектрическая машина (2) и планетарная передача (3) расположены в общем корпусе и содержат общую опору (7), расположенную между динамоэлектрической машиной (2) и планетарной передачей (3). Несущее устройство (14) ротора (6) выполнено составным и в форме колокола. По меньшей мере один статор (4, 5) содержит масляный контур для охлаждения, при этом масляный контур охватывает, помимо статора (4, 5), также и планетарную передачу (3). Достигается увеличение КПД приводного устройства. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх