Дирижабль

Изобретение относится к технике воздухоплавания. Дирижабль содержит мягкую оболочку, стенка которой охватывает полость, заполненную газом легче воздуха, нанесенное на стенку с внешней ее стороны покрытие, вырабатывающее электрическую энергию, прикрепленные к стенке стабилизаторы с рулями высоты и направления, воздушные винты, двигатели, необитаемую гондолу, элементы причаливания. В стенке-потолке гондолы выполнены отверстия для прокладки отбирающей газ трубы и возвращающей газ трубы с запорной арматурой. Трубы соединены с расположенной в гондоле установкой для сжатия/сжижения и хранения газа. Гондола имеет гасящий вибрацию пол. Изобретение направлено на сохранение целостности оболочки дирижабля в режиме воздухоплавания выше нижней границы стратосферы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к технике воздухоплавания, а именно к моделированию дирижаблей, работающих в стратосфере.

Известен дирижабль, содержащий мягкую оболочку, стенка которой охватывает полость, заполненную газом легче воздуха, нанесенное на стенку с внешней ее стороны покрытие, вырабатывающее электрическую энергию, прикрепленные к стенке стабилизаторы с рулями высоты и направления, воздушные винты, двигатели, необитаемую гондолу, элементы причаливания [1].

В режиме воздухоплавания на стенку оболочки дирижабля действуют суммарные силы внешнего разрежения воздуха и возрастающего положительного давления газа в полости оболочки, что на больших высотах может вызвать ее разрыв. Разрыв оболочки равноценен потере дирижабля.

Задачей изобретения является сохранение целостности оболочки дирижабля в режиме воздухоплавания выше нижней границы стратосферы.

Технический результат достигается тем, что в дирижабле, содержащем мягкую оболочку, стенка которой охватывает полость, заполненную газом легче воздуха, нанесенное на стенку с внешней ее стороны покрытие, вырабатывающее электрическую энергию, прикрепленные к стенке стабилизаторы с рулями высоты и направления, воздушные винты, двигатели, необитаемую гондолу, элементы причаливания, в стенке-потолке гондолы выполнены отверстия для прокладки отбирающей газ трубы и возвращающей газ трубы с запорными арматурами, причем трубы соединены с расположенной в гондоле установкой для сжатия/сжижения и хранения газа. Гондола имеет гасящий вибрацию пол.

На фиг. 1 изображен вид дирижабля сбоку; на фиг. 2 изображен фрагмент фиг. 1.

Дирижабль (фиг. 1) содержит мягкую оболочку 1, стенка 2 которой охватывает полость 3, заполненную газом легче воздуха (водородом), прикрепленные к оболочке элементы 4 причаливания. На оболочку может быть установлен прилегающий к стенке сетчатый, сплетенный из синтетических шнуров, мягкий каркас 5. На стенку оболочки с внешней стороны нанесено покрытие 6, вырабатывающее электрическую энергию. В кормовой части дирижабля к стенке оболочки прикреплены стабилизаторы 7 с рулями 8 высоты и рулями 9 направления. С боков оболочки к стенке прикреплены воздушные винты 10 с приводами от электродвигателей 11. Снизу к стенке оболочки прикреплена необитаемая гондола 12. В стенке-потолке 13 гондолы (фиг. 2) выполнены отверстия 14 и 15 для прокладки с выходом в полость оболочки, соответственно, отбирающей газ трубы 16 и возвращающей газ трубы 17. Трубы снабжены запорной арматурой 18 и соединены с расположенной в гондоле установкой 19 для сжатия/сжижения и хранения газа (теплоизоляция не показана). В полости оболочки расположен датчик (не показан) давления газа, соединенный (шлангами, электрическим кабелем) с исполнительными механизмами системы (не показана) автоматического управления установкой для сжатия/сжижения и хранения газа. Гондола имеет гасящий вибрацию пол 20.

Изготавливают макет, модель, опытный образец дирижабля (фиг. 1), содержащего мягкую оболочку 1, стенка 2 которой охватывает полость 3. Оболочку изготавливают из эластичного газонепроницаемого материала (прорезиненная ткань, синтетическая пленка). На оболочку с внешней стороны устанавливают прилегающий к стенке сетчатый, сплетенный из синтетических шнуров, мягкий каркас 5. К оболочке снизу прикрепляют элементы 4 причаливания. Снаружи на стенку оболочки (свободные места) наносят покрытие 6, вырабатывающее электрическую энергию. Покрытие может состоять, например, из солнечных батарей, соединенных, по меньшей мере, с одним аккумулятором (не показан) электрической энергии. В кормовой части дирижабля к стенке оболочки прикрепляют стабилизаторы 7 с рулями 8 высоты и рулями 9 направления. С боков оболочки к стенке прикрепляют (трехлопастные, многолопастные) воздушные винты 10 с приводами от электродвигателей 11. Длина лопасти воздушного винта может составлять, например, 2-4 м. Снизу к стенке оболочки прикрепляют обтекаемую гондолу 12. Гондолу, воздушные винты, электродвигатели изготавливают легкими (алюминиевые, титановые сплавы). В стенке-потолке 13 гондолы (фиг. 2) выполняют отверстия 14 и 15 для прокладки с выходом в полость оболочки, соответственно, отбирающей газ трубы 16 и возвращающей газ трубы 17. На трубы устанавливают запорную арматуру 18 и соединяют ее с расположенной в гондоле установкой 19 для сжатия/сжижения и хранения газа. В гондоле устраивают гасящий вибрацию пол 20. В полость оболочки помещают датчик (не показан) давления газа, соединяют его, например, электрическим кабелем, с исполнительными механизмами системы (не показана) автоматического управления установкой для сжатия/сжижения и хранения газа.

В наземных условиях оболочку заполняют, например, на 3/4, газом легче воздуха (водородом в свободном состоянии), исходя из условия создания достаточной подъемной силы для перехода дирижабля в режим воздухоплавания. Управление дирижаблем осуществляют рулями высоты и направления, а также изменением частоты вращения воздушных винтов. С набором высоты на стенку оболочки начинают действовать возрастающие силы отрицательного давления (разрежения) воздуха и силы положительного давление газа. При этом увеличивается объем оболочки. Мягкий каркас ограничивает увеличение объема оболочки. При достижении нижней границы стратосферы давление газа на стенку оболочки может достичь критической величины, при которой возможен ее разрыв. Для исключения разрыва стенки оболочки и продолжения дирижаблем набора высоты, находящийся в полости оболочки датчик включает систему автоматического управления установкой для сжатия/сжижения и хранения газа. Все исполнительные механизмы (приводы рулей направления и высоты, воздушных винтов, установки для сжатия/сжижения и хранения газа) в дирижабле работают, получая электрическую энергию, например, от солнечных батарей, отдельные элементы которых соединены свитыми в виде пружин проводниками электрического тока (с учетом увеличения/уменьшения объема мягкой оболочки).

Для набора высоты воздухоплавания, снижения и посадки дирижабля выполняют следующие операции.

Операция 1. При включении установки для сжатия/сжижения и хранения газа из полости оболочки начинают отбор газа (водорода) и его накопление в сжатом или сжиженном состоянии. Цель этой операции заключается в сохранении подъемной силы газа, находящегося в полости оболочки. Операцию повторяют многократно до достижения дирижаблем заданной высоты, например 20 км и более.

Операция 2. Продолжают непрерывный отбор газа из полости оболочки до состояния, при котором его подъемная сила станет недостаточной для удерживания дирижабля на заданной высоте. Дирижабль начнет терять высоту. При переходе дирижабля из стратосферы в тропосферу начинают процесс возвращения накопленного установкой сжатого/сжиженного газа в полость оболочки. Операцию повторяют многократно до посадки и причаливания дирижабля.

Изобретение сохраняет целостность оболочки дирижабля в режиме воздухоплавания выше нижней границы стратосферы.

Источник информации

1. Голубятников В. Дирижабли набирают высоту // Наука и жизнь. - 2007. - №7. - С. 48-51.

1. Дирижабль, содержащий мягкую оболочку, стенка которой охватывает полость, заполненную газом легче воздуха, нанесенное на стенку с внешней ее стороны покрытие, вырабатывающее электрическую энергию, прикрепленные к стенке стабилизаторы с рулями высоты и направления, воздушные винты, двигатели, необитаемую гондолу, элементы причаливания, отличающийся тем, что в стенке-потолке упомянутой гондолы выполнены отверстия для прокладки отбирающей упомянутый газ трубы и возвращающей упомянутый газ трубы с запорной арматурой, причем упомянутые трубы соединены с расположенной в упомянутой гондоле установкой для сжатия/сжижения и хранения упомянутого газа.

2. Дирижабль, по п. 1, отличающийся тем, что упомянутая гондола имеет гасящий вибрацию пол.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике воздухоплавания. Воздухоплавательный аппарат содержит мягкую оболочку, частично заполненную газом легче воздуха, прикрепленную снизу к оболочке гондолу и электронагревательный прибор, расположенный в полости оболочки.

Изобретение относится к области воздухоплавания. В оболочке монгольфьера, в стенке которой снизу выполнено круглое отверстие для входа нагретого горелкой воздуха, в полости оболочки размещены источники света, а её стенка полностью/частично выполнена светопроницаемой.

Изобретение относится к области воздухоплавания. Монгольфьер содержит оболочку, имеющую в стенке с пустотами, содержащими газ легче воздуха, отверстие для входа нагретого горелкой воздуха и прикрепленную к оболочке гондолу.

Изобретение относится к области воздухоплавательных аппаратов легче воздуха. Привязной тепловой аэростат содержит оболочку с теплоизолирующим слоем, нагреватель с вентилятором, датчиками температуры, электрически управляемый клапан сброса теплого воздуха в верхней части оболочки и систему электропитания, состоящую из наземного высоковольтного, высокочастотного генератора, низковольтного бортового преобразователя, соединенных посредством кабеля-троса.

Дирижабль // 2630850
Изобретение относится к области воздухоплавательных аппаратов. Дирижабль содержит оболочку с прикрепленной снизу к его стенке гондолой, воздушные винты, рули направления и высоты, элементы причаливания, установленный в стенке оболочки поперек осевой линии ряд параллельных растягивающихся складок.

Изобретение относится к области воздухоплавания. Жесткая оболочка монгольфьера, в стенке которой снизу выполнено отверстие для входа нагретого горелкой воздуха, горизонтально разделена на складывающиеся/раздвижные секции, имеющие бортики, причем бортик одной секции является опорой для бортика другой секции.

Изобретение относится к области воздухоплавания. Монгольфьер содержит оболочку, имеющую в стенке снизу отверстие для входа нагретого горелкой воздуха, прикрепленную к оболочке гондолу.

Изобретение относится к области воздухоплавания. Воздухоплавательный аппарат содержит заполненную газом оболочку с клапаном для выпуска газа, подвешенную на тросах к оболочке гондолу.

Изобретение относится к области воздухоплавательных аппаратов. Оболочка воздушного шара, на стенке которой снаружи установлены источники света, а в стенке снизу выполнено отверстие для входа нагретого горелкой воздуха.

Изобретение относится к области авиационной техники. Беспилотный летательный аппарат легче воздуха содержит фюзеляж, состоящий из шпангоутов и стрингеров, сверху покрытый пленкой с кремниевой солнечной батареей.

Изобретение относится к технике воздухоплавания. Стратостат содержит мягкую оболочку, частично заполненную газом легче воздуха, и прикрепленную тросами к оболочке гондолу. Снизу в стенке оболочки выполнено отверстие с прикрепленным к его краю термосом с хладоносителем. Снизу гондола имеет устройство для одновременного отпуска удерживающих ее тросов, а сверху прикрепленный к ней стропами парашют. Устройство для одновременного отпуска тросов выполнено в виде пружинного зажима/запирающего приспособления конусообразных концов тросов. Изобретение направлено на увеличение высоты подъема стратостата и повышение его безопасности. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к технике воздухоплавания. Дирижабль содержит мягкую оболочку, стенка которой охватывает полость, заполненную газом легче воздуха, нанесенное на стенку с внешней ее стороны покрытие, вырабатывающее электрическую энергию, прикрепленные к стенке стабилизаторы с рулями высоты и направления, воздушные винты, двигатели, необитаемую гондолу, элементы причаливания. В стенке-потолке гондолы выполнены отверстия для прокладки отбирающей газ трубы и возвращающей газ трубы с запорной арматурой. Трубы соединены с расположенной в гондоле установкой для сжатиясжижения и хранения газа. Гондола имеет гасящий вибрацию пол. Изобретение направлено на сохранение целостности оболочки дирижабля в режиме воздухоплавания выше нижней границы стратосферы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх