Дирижабль и способ его причаливания

Изобретение относится к области воздухоплавания. Дирижабль содержит лебедки с тросами, к концам которых прикреплена балластная платформа, на которой установлены балластный бак, насос и шланг, а так же балластный кузов для снега, песка, грунта и любых твердых материалов, которые можно собрать на поверхности земли в месте посадки, устройства для их автоматического и ручного сбора. Способ причаливания дирижабля заключается в том, что балластную платформу опускают вниз с дирижабля до ее касания с поверхностью земли или водоема, после чего накачивают в балластный бак воду из бака с водой на аэродроме или из водоема, на который или рядом с которым села балластная платформа, или/и наполняют с помощью автоматических устройств или/и вручную балластный кузов любыми твердыми материалами, доступными в месте посадки, после этого дирижабль притягивают к земле с помощью лебедок и тросов. Балластная платформа может использоваться как лифт для грузов/пассажиров, при этом дирижабль не притягивают к земле. Изобретение направлено на обеспечение посадки дирижабля без стравливания в атмосферу гелия. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области воздухоплавания и может быть использовано для создания дирижаблей, которые не расходуют несущий газ при вертикальном маневрировании.

Известен дирижабль классической схемы, который причаливает, стравливая в атмосферу несущий газ, в результате чего опускается, и затем фиксируется в причаленном положении, например, с помощью строп-растяжек. Отчаливание такого дирижабля осуществляется освобождением от фиксации и сбросом балласта. Недостатком дирижабля классической схемы и способа его причаливания является необходимость стравливания дорогостоящего гелия в атмосферу для осуществления снижения. Дирижабль классической схемы можно принять за прототип заявляемого дирижабля.

Известно устройство JP 2001122194 A (TANAKA KIMITO), 08.05.2001 для причаливания дирижабля, которое имеет причальный аэростат. Состыкованные причальный аэростат и дирижабль опускаются вместе и фиксируются у поверхности земли в причаленном положении. Причальный аэростат поднимается аэростатической силой, а опускается с помощью троса и лебедки. Стравливание несущего газа из оболочки дирижабля осуществляется не в атмосферу, а в оболочку причального аэростата, при этом снижение дирижабля осуществляется за счет уменьшения аэростатической силы.

Известен способ причаливания дирижабля RU 2310581 C1, опубликовано 20.11.2007, который осуществляется с помощью воздушного причального буксира - аэростатной платформы с размещенной на ней частью стыковочного узла. Ее подъем осуществляется за счет аэростатической подъемной силы прикрепленных к ней аэростатов, а посадка осуществляется с помощью тросов наземными лебедками. Сущность способа причаливания дирижабля заключается в стыковке дирижабля и воздушного причального буксира на высоте полета дирижабля и их совместном спуске на землю. Сущность способа отчаливания дирижабля заключается в подъеме состыкованных дирижабля и воздушного причального буксира на высоту полета дирижабля и их расстыковке на этой высоте. Причаливание дирижабля осуществляется без стравливания несущего газа. Лебедка с тросом и якорем размещена также на самом дирижабле, эти элементы являются ответной частью стыковочного узла. Лебедка на дирижабле нужна для притягивания дирижабля и воздушного причального буксира после осуществления стыковки части стыковочного узла, размещенной на дирижабле, с частью стыковочного узла, размещенной на аэростатной платформе.

Недостатками описанных способов причаливания дирижабля является то, что причаливание возможно только на аэродромах или на специальных площадках, где установлены воздушные причальные буксиры или причальные аэростаты. Если же требуется посадить дирижабль в произвольном необорудованном месте, то придется стравливать несущий газ.

Известны система и способ восстановления дирижабля (система и способ предотвращения падения дирижабля) JP 2002234498 A, опубл. 20.08.2002, позволяющие восстановить (сохранить невредимым) оборудование относительно большого беспилотного дирижабля в случае его аварийного падения в результате резкого уменьшения подъемной силы (по той или иной причине). Наиболее ценная часть оборудования располагается внутри корпуса дирижабля, а менее ценная располагается снаружи (включая двигатели) и имеет возможность сбрасываться на тросах или спускаться на тросах вниз в случае аварийного падения дирижабля. После касания поверхности земли или воды сброшенная часть оборудования становится якорем для дирижабля, сила тяжести, действующая на него, уменьшается и падение останавливается (масса дирижабля уменьшается до массы дирижабля совершившего посадку). Это позволяет уберечь сам дирижабль и наиболее ценную часть оборудования от повреждений. Предусмотрены меры для защиты якорей с оборудованием от удара о землю, от воздействия воды, и, таким образом, появляется возможность повторного использования якорей с оборудованием. Дирижабль, потерпевший аварию, снимают с якорей и буксируют к месту ремонта. Данная система является аварийной для беспилотного дирижабля, поэтому не предусматривает погрузки-разгрузки грузов или посадки-высадки пассажиров. Тем не менее, имеется сходство с заявляемым дирижаблем (часть оборудования опускается на тросах) и способом его причаливания (для ремонта потерпевший аварию дирижабль можно притянуть за тросы к земле).

Известен дирижабль US 4014483 А1, опубл. 29.03.1977. Дирижабль имеет дискообразную форму. Пассажирский отсек и пункт управления расположены в верхней центральной части, а под ними в нижней центральной части расположена платформа полезной нагрузки. Эти два отсека связаны между собой лифтом. Платформа полезной нагрузки может опускаться на землю и затем подниматься назад к дирижаблю с помощью расположенных на борту лебедок с тросами. Лебедки приводятся в действие с помощью гидравлических или электрических моторов. Высота тросов более 30 м. Платформа полезной нагрузки закрепляется на земле с помощью якорей во время погрузки-разгрузки грузов, посадки-высадки пассажиров. При этом дирижабль сохраняет высоту полета. Таким образом, устраняется необходимость приземления дирижабля для погрузки-разгрузки грузов, посадки-высадки пассажиров - способ погрузки-разгрузки (посадки-высадки пассажиров) или «причаливания» без посадки дирижабля. Для определенности в терминах сделаем следующее замечание. Под причаливанием традиционно понимается подход и фиксация дирижабля на земле или на причальной мачте. В данном случае дирижабль остается на своей высоте полета. Но, зафиксировав платформу полезной нагрузки с помощью якорей, дирижабль тоже становится привязанным к земле, и условно это можно назвать «причаливанием» (высотным причаливанием). Похоже на корабль на якоре вдали от берега или на привязной аэростат. Далее для определенности будем называть этот способ «причаливания» способом погрузки-разгрузки (посадки-высадки пассажиров) без посадки дирижабля (или высотным причаливанием). Вернемся к описанию аналога. При таком способе погрузки-разгрузки (посадки-высадки) требуется небольшое время и небольшая площадь на земле. Причем эта площадка на земле может быть даже заграждена высокими деревьями или строениями и т.п. (лесная поляна, площадь в городе, площадка между многоэтажками). Дирижабль может также «встать на якорь», оставаясь на своей высоте полета. Таким образом, платформа полезной нагрузки используется в качестве лифта для грузов и пассажиров и в качестве якоря для дирижабля (здесь заметим, что и заявляемый дирижабль также позволяет осуществить похожий способ погрузки-разгрузки и также может «встать на якорь», оставаясь на высоте полета, но, в отличие от аналога, практически в любом месте). Два реактивных двигателя смонтированы на диаметрально противоположных краях корпуса и каждый может поворачиваться в вертикальной плоскости, тем самым изменяется направление тяги. Благодаря им дирижабль может изменять направление движения, вращаться, быстро взлетать и опускаться. Последнее свойство может использоваться для посадки и причаливания дирижабля без выпуска гелия (колонка 4, строки 1-3) - первый способ причаливания без выпуска гелия. Таким образом, предполагается большая мощность двигателей дирижабля (их тяга должна быть не меньше веса сбрасываемого при взлете балласта). Дирижабль имеет сложную систему автоматического управления и стабилизации при помощи элеронов, размещенных по краям дискообразного корпуса. Платформу полезной нагрузки можно отцеплять от тросов и заменять на другую. Дирижабль имеет внутри корпуса 4 вентилятора и систему воздушных проходов с заслонками, благодаря которым улучшаются маневровые способности дирижабля. В описании изобретения упоминается (колонка 4, строки 55-58) второй возможный способ причаливания дирижабля: якоря с платформой полезной нагрузки могут быть установлены на земле и моторы лебедок дирижабля включены для того, чтобы притянуть с помощью лебедок дирижабль к земле - второй способ причаливания без выпуска гелия. Такой способ причаливания примем за прототип способа причаливания заявляемого дирижабля.

Дирижабль-аналог имеет следующие недостатки. Дирижабль не способен совершать посадку в любом месте с помощью тросов и лебедок без выпуска гелия - он способен совершить посадку только на специально подготовленной площадке, где платформу полезной нагрузки можно зафиксировать с помощью якорей. Для совершения посадки с помощью реактивных двигателей требуется большая их мощность и расход топлива (даже при использовании турбовинтовых двигателей у дирижабля притягивание дирижабля к земле лебедками с тросами экономичнее, хотя механическая работа по перемещению дирижабля одна и та же). Использование реактивных двигателей на дирижабле не оправдано: реактивные двигатели менее экономичны, чем турбовинтовые, тем более что скорость дирижабля в любом случае меньше чем у самолета. Таким образом, данный дирижабль менее экономичен по сравнению с обычным дирижаблем. Кроме того, дирижабль имеет сложную систему управления и стабилизации для компенсации или уменьшения влияния ветра и турбулентных потоков, которую трудно настроить. Необходимость такой системы является следствием отказа от традиционной формы дирижабля. Это уменьшает надежность и весовую отдачу дирижабля. Форма дирижабля, расположение двигателей на нем и отсутствие хвостового оперенья приведет к тому, что при отказе одного реактивного двигателя дирижабль не сможет продолжать движение, особенно при встречном ветре. Он сможет только медленно двигаться относительно воздуха за счет расположенных внутри корпуса вентиляторов и системы воздушных проходов с заслонками. В описании ни чего не сказано о наличии балласта на борту. Судя по описанию, основным способом погрузки-разгрузки (посадки-высадки) без выпуска гелия является использование платформы полезной нагрузки в качестве лифта для грузов и пассажиров. Опускать сам дирижабль требуется только иногда для ремонта и обслуживания, что можно сделать без выпуска гелия двумя способами (причаливания): 1) с помощью реактивных двигателей и 2) притянув дирижабль к земле с помощью лебедок и тросов. Таким образом, обычный способ погрузки-разгрузки (посадки-высадки) с причаливанием дирижабля можно считать дополнительным. Для осуществления основного способа погрузки-разгрузки (посадки-высадки) без выпуска гелия (т.е. способа погрузки-разгрузки без посадки дирижабля) возможно, в принципе, предварительное снижение высоты полета дирижабля с помощью двигателей, тогда потребуется меньшая длина тросов. Логически рассуждая, на платформе полезной нагрузки должны быть какие-то емкости для балласта, чтобы при неравенстве масс выгруженной и загруженной новой полезной нагрузки сохранить прежнюю высоту полета (эшелон). Но в описании про балласт не упоминается. Предполагается использование платформы полезной нагрузки в качестве лифта для грузов и пассажиров только в специально подготовленных местах, где можно зацепиться якорями (алгоритм погрузки-разгрузки - колонка 4, строки 31-54).

Заявляемый дирижабль имеет классическую схему и компоновку (оболочка, хвостовое оперенье, двигатели, гондола), но благодаря наличию спускаемой на тросах балластной платформы сохраняет большинство полезных свойств этого аналога, и дополнительно может без выпуска несущего газа совершать практически в любом месте как причаливание к земле, так и погрузку-разгрузку с помощью балластной платформы, используемой в качестве лифта для грузов и пассажиров.

Технический результат направлен на создание универсального дирижабля, способного совершать посадку практически в любом месте без стравливания в атмосферу несущего газа и затем взлетать как обычный дирижабль, сбрасывая балласт. Основная идея заключается в том, что балласт набирается на земле (земля, песок, камни, снег, трава и т.п.) или из водоема (вода) на балластную платформу, опускаемую на тросах с дирижабля. После набора на ней необходимого количества балласта дирижабль притягивается к нагруженной балластом балластной платформе с помощью своих лебедок и тросов и затем фиксируется на земле.

Технический результат достигается тем, что дирижабль по п. 1 формулы содержит лебедки с тросами, к концам которых прикреплена балластная платформа, на которой установлены бак(и) для жидкого балласта с краном(кранами), насос(ы) и шланг(и), кузов(а) для твердого балласта с люком(люками) в его(их) нижней(нижних) части(частях), устройства для автоматического и/или ручного сбора твердых материалов с поверхности или/и из-под поверхности земли в месте посадки балластной платформы в упомянутый(ые) кузов(а); двигатели дирижабля выполнены с изменяемым вектором тяги.

У дирижабля по п. 2 формулы, в отличие от предыдущего, балластная платформа снабжена буровыми агрегатами, буры которых выполнены с возможностью фиксации балластной платформы при ее посадке на грунт/песок/снег.

У дирижабля по п. 3 формулы в отличие от дирижабля по п. 1 или по п. 2 формулы, балластная платформа содержит дополнительно грузовой(ые) или/и пассажирский(ие) отсеки).

Способ (по пункту 4 формулы) причаливания дирижабля заключается в том, что балластную платформу, прикрепленную к концам тросов, опускают вниз с дирижабля по п. 1 или 2 или 3 формулы до ее касания с поверхностью земли или водоема, при этом вектор тяги двигателей дирижабля наклоняют вниз минимум на время до набора на балластной платформе количества балласта, которое удержит затем дирижабль от подъема с поверхности земли или водоема; после касания балластной платформой поверхности накачивают в бак(и) для жидкого балласта воду из бака(ов) с водой на аэродроме или посадочной площадке (первый возможный балласт) или из водоема (второй возможный балласт), на который или рядом с которым села балластная платформа, с помощью насоса(ов) и шланга(ов), или/и наполняют кузов(а) для твердого балласта любыми твердыми материалами доступными на поверхности или/и под поверхностью земли в месте посадки балластной платформы (третий возможный балласт) с помощью устройств для автоматического и/или ручного сбора твердых материалов с поверхности или/и из-под поверхности земли в месте посадки балластной платформы в упомянутый(ые) кузов(а), при этом массу жидкого или/и твердого балласта на балластной платформе набирают больше массы грузов или/и пассажиров, которые планируют разгрузить или/и высадить, к этому добавляют массу балласта, компенсирующую увеличение у земли архимедовой силы, действующей на оболочку дирижабля; после набора балласта на балластной платформе дирижабль притягивают к балластной платформе с помощью лебедок и тросов, или с помощью лебедок и тросов и наклона вектора тяги двигателей дирижабля вниз; после этого при длительной стоянке или при сильном ветре дополнительно фиксируют оболочку дирижабля на земле с помощью строп-растяжек.

На фиг. 1 показан дирижабль по п. 1 или 2 формулы в полете.

1 - оболочка; 2 - вертикальное оперение; 3 - горизонтальное оперение; 4 - двигатель; 5 - гондола; 6 - балластная платформа.

На фиг. 2 показан тот же дирижабль, с которого на тросах опускается балластная платформа.

7 - тросы; 8 - поплавки; 9 - бак для жидкого балласта (далее балластный бак); 10 - кузов для твердого балласта (далее балластный кузов).

На фиг. 3 показан разрез А-А балластной платформы (разрез проходит через балластный кузов).

11 - люк; 12 - балка; 13 - крышка.

На фиг. 4 показано притягивание этого же дирижабля к земле (к зафиксированной на поверхности тем или иным способом балластной платформе) с помощью лебедок и тросов.

В простейшем случае внутри гондолы 5 установлены лебедки, к концам тросов 7 которых прикреплена балластная платформа 6. Балластная платформа состоит из поплавков 8, соединенных балками 12, на которых устанавливаются балластный бак(баки) 9 с краном(кранами) для слива воды и балластный кузов 10, который имеет люк 11 для сброса твердого балласта, крышку 13 для защиты твердого балласта от осадков и ветра, а также устройства для автоматического и ручного открывания-закрывания люка и крышки. Балластный кузов может быть также устроен как кузов самосвала и вываливать твердый балласт так, как это делает самосвал. Кроме того к балкам 12 крепятся тросы 7, а также насос(ы), шланг(и), устройства для автоматического и ручного сбора снега, песка, грунта и любых твердых материалов, доступных в месте посадки балластной платформы. Возможно также крепление к балкам 12 кабины для членов экипажа, обслуживающих балластную платформу, грузового или/и пассажирского отсека(отсеков), а также колес, лыж, и другого оборудования.

Балластная платформа может содержать вместо одного несколько одинаковых элементов: кузова для твердого балласта с люками в их нижних частях, баки для жидкого балласта с кранами, насосы и шланги, а также грузовые или/и пассажирские отсеки. Количество одинаковых элементов одного вида может быть два и более. Использование двух одинаковых элементов может быть оправдано дублированием на случай поломок. Например, если поврежден бак для жидкого балласта, и нет возможности его починки в данный момент, то можно использовать второй балластный бак, и т.п. (наиболее вероятна поломка насоса, его двигателя, кранов, устройств для открывания-закрывания люка и крышки). Однако использование более двух одинаковых элементов неоправданно увеличивает массу, снижается весовая отдача дирижабля. Самих балластных платформ на дирижабле тоже может быть две и более, но при этом также снижается весовая отдача дирижабля. Тросы, на которых подвешена балластная платформа также могут дублироваться (могут использоваться пары тросов), либо просто количество тросов может быть не 4, как показано на рисунках, а 6 или 8. Количество лебедок может быть равным от одного (один двигатель, а число барабанов равно количеству тросов), до количества, равному количеству тросов (в таком случае предполагается использование системы, определяющей положение пола балластной платформы относительно горизонтальной плоскости и синхронизирующей работу двигателей лебедок, либо использование синхронных электродвигателей с преобразователем частоты).

Лебедки можно было бы, в принципе, разместить на балластной платформе, а не в гондоле, но в случае поломки их может быть неудобно (или даже невозможно) ремонтировать. В случае дирижабля по п. 3 формулы, если балластную платформу совместить с гондолой, такое решение было бы приемлемо, но тогда может быть проблематично или невозможно ремонтировать двигатели дирижабля и другие системы, а также проблематично управлять дирижаблем снизу, особенно при большой длине тросов. Поэтому в идеале часть экипажа должна находиться на балластной платформе, часть в гондоле, и лебедки должны быть и на дирижабле и на балластной платформе. Последние нужны для того, чтобы можно было поднимать или опускать балластную платформу в случае отказа основных (верхних) лебедок. Кроме того, если одновременно включить и верхние и нижние лебедки, то увеличится скорость подъема или опускания балластной платформы или скорость притягивания дирижабля к ней. Можно, в принципе, выполнить балластную платформу телеуправляемой из гондолы, но использование экипажа на балластной платформе надежнее, т.к. любое оборудование может ломаться.

Ниже для простоты понимания будем рассматривать дирижабль с балластной платформой, на которой дублирование ее элементов не используется.

Балластная платформа, показанная на фиг. 3, выполнена в виде катамарана. Но ее можно выполнить и в виде лодки или просто в виде плавающей платформы.

Балластная платформа может дополнительно оснащаться буровыми агрегатами, буры которых имеют возможность вращаться попарно в противоположные стороны и изменять направление вращения. Буры могут обеспечивать дополнительную (или основную) фиксацию балластной платформы при ее посадке на грунт/песок/снег.

Балластная платформа может содержать складываемые вертикальные аэродинамические поверхности и упругие шесты для гашения возможных колебаний балластной платформы относительно оси оболочки дирижабля как математического маятника.

Причаливание дирижабля по п. 1 и 2 формулы. Дирижабль разворачивается против ветра и зависает над местом посадки. С дирижабля опускают с помощью лебедок и тросов балластную платформу до ее касания поверхности земли или воды. При спуске балластной платформы может создаваться небольшой момент равнодействующей сил Т натяжения тросов относительно центра масс дирижабля вследствие искривления тросов под действием ветра (фиг. 2, 4). Этот момент легко скомпенсировать рулями высоты на горизонтальном оперении дирижабля (силы Fp на фиг. 2, 4). Кроме того, при спуске балластной платформы дирижабль будет подниматься вверх вследствие увеличения суммарной архимедовой силы (см. ниже), поэтому вектор тяги двигателей дирижабля наклоняют вниз. Дальнейшие действия при причаливании зависят от вида поверхности, на которую совершается посадка.

Посадка на воду - с помощью насоса и шланга в балластный бак накачивают воду из водоема, на который опустилась балластная платформа.

В принципе заполнять балластный бак можно и без посадки балластной платформы на воду с помощью шланга длиной до 10 м (высота столба воды, создающего гидростатическое давление равное атмосферному), что можно использовать при необходимости снижения высоты полета дирижабля без посадки. К концу этого шланга должен быть прикреплен поплавок, чтобы конец шланга не воткнулся в дно.

Посадка на снег - после посадки балластной платформы на снег с помощью снегоуборочного механизма или вручную лопатами в балластный кузов нагружают снег (снегоуборочный механизм и лопаты - частный случай или частное применение устройств для автоматического и/или ручного сбора твердых материалов с поверхности или/и из-под поверхности земли в месте посадки балластной платформы в балластный кузов). Если используется снегоуборочный механизм, то балластная платформа, если того требует конструкция этого механизма (например, как у городской снегоуборочной машины), может медленно двигаться вперед: скользить на лыжах или на поплавках или катиться на колесах - в зависимости от оснащения балластной платформы. Тянуть вперед балластную платформу будет сам дирижабль. Конструкция и принцип работы снегоуборочного механизма может быть любым. Например, снег срезается и распыляется быстровращающимся ножом, всасывается и подается по шлангу в балластный кузов по принципу пылесоса. В принципе так можно срезать и всасывать и песок, и землю, и траву. Более экономично подавать снег в балластный кузов при помощи транспортера (бегущей ленты с выступами). Снегоуборочный механизм может выполняться в виде бура. Снегоуборочный механизм может также выполняться в виде «механической руки» с ковшом (например, как у экскаватора). Таким механизмом можно собирать и накладывать в балластный кузов не только снег, но и землю, песок, камни и т.п. при посадке в поле, песчаной пустыне и т.д. (см. ниже). При использовании «механической руки» с ковшом желательна фиксация балластной платформы с помощью буров. При ручной загрузке снега балластную платформу также можно сначала зафиксировать на месте посадки бурами с помощью буровых агрегатов (если это позволяют сделать глубина и плотность снежного покрова), чтобы члены экипажа с лопатами могли сойти с балластной платформы на снег. При этом вектор тяги двигателей дирижабля наклоняют вниз, т.к. для ввинчивания буров в снег/песок/грунт необходимо давление на бур сверху (как это необходимо для ввинчивания шурупа). Это давление обеспечится частью веса балластной платформы, равной тяге двигателей дирижабля вниз. При наклоне вектора тяги двигателей дирижабля вниз уменьшится натяжение тросов, удерживающих балластную платформу (либо даже они совсем провиснут) и балластная платформа начнет давить на поверхность или на буры. Кроме того, в начальный момент для создания давления на буры можно использовать инерцию балластной платформы, спускаемой вниз с некоторой постоянной скоростью. При наклоне вектора тяги двигателей дирижабля вниз дирижабль будет снижаться, поэтому потребуется меньшая длина тросов.

Если буры не установлены (дирижабль по п. 1 формулы) или если не удается надежно зафиксировать балластную платформу с помощью них, то облегчение дирижабля из-за схода части экипажа с балластной платформы на снег компенсируется на начальном этапе (пока не будет набрано необходимое количество балласта) поворотом вектора тяги двигателей дирижабля вниз. На начальном этапе можно и не сходить на снег, а набирать снег лопатами стоя на балластной платформе (например, на поплавках для этого можно предусмотреть складываемые площадки для членов экипажа, подобные складываемому столику сзади кресла в пассажирском самолете или складываемой верхней полке в пассажирском вагоне). Если на начальном этапе загрузки балласта часть экипажа с балластной платформы все-таки сходит на снег, то желательно, чтобы у каждого человека был страховочный фал на случай отказа одного из двигателей дирижабля (или сразу нескольких двигателей).

Посадка в песчаной пустыне - действия аналогичны действиям при посадке на снег, но в балластный кузов нагружают песок, а также камни при их наличии. У дирижабля по п. 2 формулы для дополнительной (или основной) фиксации балластной платформы можно ввинтить в песок буры.

Посадка в поле - а) с помощью землеройного устройства (например, в виде бура или в виде «механической руки» с ковшом) или вручную лопатами нагружают в балластный кузов землю, камни и т.п. (при этом балластную платформу можно сначала зафиксировать на месте посадки бурами с помощью буровых агрегатов); б) с помощью устройства для срезки травы по типу сельскохозяйственного комбайна скашивают при малой скорости катящейся по земле балластной платформы траву и нагружают ею балластный кузов (если это делать вручную косами или газонокосилками, то балластную платформу можно сначала зафиксировать бурами).

Для начальной фиксации балластной платформы можно, в принципе, использовать выстреливаемые гарпуны. При выстреле дирижабль получит импульс вверх, поэтому гарпуны лучше выполнять по принципу ракеты. Но их трудно будет вытащить из грунта при взлете и, скорее всего, их придется оставить в земле (либо нужно разрабатывать специальную конструкцию гарпуна, например, подобную конструкции кола в якорном агрегате для дирижаблей описанном в US 1567703 А1, 29.12.1925). При использовании гарпунов можно, в принципе, обойтись и без балластной платформы - дирижабль можно притянуть к внедрившимся в грунт гарпунам с помощью лебедок, но универсальность дирижабля при этом теряется, надежность такого причаливания сомнительна и ограничивается количество посадок за рейс.

Посадка в лесу - в этом случае лучше всего найти поляну и действовать как при посадке в поле или на снег. При отсутствии поляны можно привязать балластную платформу к верхушкам деревьев и притянуть дирижабль к ним. Люди могут тогда спуститься на землю по веревочной лестнице, или людей, грузы и балласт можно спустить и поднять на тросе с помощью лебедки. В качестве балласта в этом случае можно использовать кроме грунта или снега еще и древесину.

Посадка на аэродроме или на специально подготовленной площадке (посадочной площадке) - можно использовать известный способ причаливания - второй способ причаливания без выпуска гелия в US 4014483 А1, опубл. 29.03.1977 (прототип заявляемого ^ способа причаливания). То есть, если есть возможность надежно зафиксировать балластную платформу на аэродроме или другой подготовленной площадке, например, привязав, прицепив ее к железобетонным плитам или примагнитив ее электромагнитами, надежно укрепленными на тяжелой плите и т.п., то при такой надежной фиксации балластной платформы во многих случаях отпадает необходимость в наборе на нее балласта, удерживающего дирижабль от подъема с поверхности земли. Поэтому, если в итоге масса груза перед взлетом не изменится (не смотря на разгрузку и погрузку, высадку и посадку пассажиров), или если масса груза изменится, но нет требования подъема на прежнюю высоту полета, балластный бак или балластный кузов на балластной платформе можно не заполнять.

Дополнительно, при посадке на аэродроме или на специально подготовленной площадке для повышения надежности и безопасности возможно использование жидкого балласта. В этом случае балластную платформу сначала фиксируют с помощью тросов или/и якорей (крюков) или/и электромагнитов, или другими способами; после этого (при необходимости) накачивают в балластный бак воду из бака с водой, установленного на аэродроме или на специально подготовленной площадке. При этом возрастает надежность фиксации балластной платформы. Кроме того, для заявляемого дирижабля фиксация балластной платформы тросами, якорями (крюками), электромагнитами и т.п. может и не производится, в этом случае просто накачивают в балластный бак воду из бака с водой на аэродроме или на специально подготовленной площадке. При этом, в принципе, не требуется даже создавать специально подготовленные площадки или аэродромы - дирижабль может причалить в любом месте, куда может доехать грузовик с баком с водой (автоцистерна, пожарная машина). Использование твердого балласта (например, песка) на аэродроме или на специально подготовленной площадке или в любом месте, куда может доехать грузовик с таким балластом, также возможно, но жидкий балласт удобнее. Зимой балластная вода должна содержать присадку, предотвращающую замерзание, а песок должен быть сухим. В местах, куда не может доехать грузовик с балластом, заявляемый дирижабль тоже может совершить посадку, при этом нужно действовать так, как описано ранее.

На аэродроме или на специально подготовленной площадке возможны не только причаливание дирижабля (притягивание дирижабля к приземлившейся и зафиксированной балластной платформе), но и погрузка-разгрузка (посадка-высадка пассажиров) с использованием балластной платформы как лифта для грузов и пассажиров - способ погрузки-разгрузки (посадки-высадки пассажиров) без посадки дирижабля известный для дирижабля US 4014483 А1, опубл. 29.03.1977.

При посадке на аэродроме или на специально подготовленной площадке можно выделить частные случаи, когда нет необходимости набирать балласт. Если после причаливания дирижабля (или фиксации балластной платформы, используемой как лифт, на аэродроме) и вплоть до его отчаливания (или подъема балластной платформы, используемой как лифт, с грузами или/и пассажирами) не смотря на проведенную разгрузку и погрузку грузов или/и высадку и посадку пассажиров масса дирижабля не изменилась, то в этом случае нет необходимости набирать балласт на аэродроме перед разгрузкой грузов или/и высадкой пассажиров (дирижабль поднимется на прежнюю высоту или останется на прежней высоте). Нужна просто надежная фиксация балластной платформы на аэродроме. Нет такой необходимости и в случае, когда на момент отчаливания (или подъема балластной платформы, используемой как лифт) итоговая масса грузов или/и пассажиров несколько увеличилась, но при этом дирижабль изначально не был загружен полностью и имеется балласт, замещающий начальную недогрузку. Тогда для отчаливания дирижабля (или подъема балластной платформы, используемой как лифт) нужно сбросить необходимое количество балласта (такое, чтобы масса дирижабля до и после обычного или высотного причаливания не изменилась). Если на момент отчаливания (или подъема балластной платформы, используемой как лифт) масса дирижабля изменилась, но не требуется подняться точно на прежнюю высоту полета (или сохранить прежнюю высоту полета), то балласт также можно не набирать. Балласт придется набирать в случае планируемого уменьшения массы дирижабля на момент отчаливания (или подъема балластной платформы, используемой как лифт) при необходимости вернуться на прежнюю высоту полета (или сохранить прежнюю высоту полета).

Рассмотренные частные случаи, когда нет необходимости набирать балласт можно выделить и тогда, когда балластную платформу при обычном или при высотном причаливании удалось надежно зафиксировать с помощью буров.

В общем случае, т.е. при посадке дирижабля на любую поверхность, массу жидкого или/и твердого балласта на балластной платформе набирают больше массы грузов или/и пассажиров, которые планируют разгрузить или/и высадить, к этому добавляют массу балласта, компенсирующую увеличение архимедовой силы, действующей на оболочку дирижабля у земли. Такая полная масса балласта необходима, чтобы после притягивания дирижабля к земле/водоему и разгрузки дирижабля или/и высадки пассажиров облегченный дирижабль не смог оторваться от земли/водоема и улететь. Для уменьшения количества загружаемого балласта можно разгрузку дирижабля или/и высадку пассажиров проводить одновременно с загрузкой новых грузов или/и посадкой новых пассажиров. Балласта потребуется больше, чем обычно, в случае причаливания, когда двигатели дирижабля отказали или отключены (но лебедки работают), и при этом дует сильный ветер. Для того чтобы дирижабль «встал на якорь», оставаясь на своей высоте полета, когда двигатели и лебедки дирижабля отключены (дирижабль становится как привязной аэростат), также потребуется больше балласта, если на высоте полета дирижабля дует сильный ветер.

После фиксации балластной платформы с помощью буров или/и с помощью тросов или/и якорей (крюков) или/и электромагнитов или/и с помощью наполнения балластного бака или/и балластного кузова балластом дирижабль притягивают к балластной платформе с помощью лебедок и тросов (при этом вектор тяги двигателей дирижабля можно наклонить вниз), и затем производят разгрузку и погрузку грузов или/и высадку и посадку пассажиров. При длительной стоянке или при сильном ветре после притягивания дирижабля к земле дополнительно фиксируют оболочку дирижабля на земле с помощью строп-растяжек.

Способ погрузки-разгрузки (посадки-высадки пассажиров) без посадки дирижабля (способ высотного причаливания дирижабля). Дирижабль по п. 3 формулы можно не притягивать к земле, если груз или/и пассажиров перед опусканием балластной платформы перевести из гондолы на саму балластную платформу в ее грузовой или/и пассажирский отсек(и) (как вариант, на балластной платформе может располагаться основной или даже единственный грузовой или/и пассажирский отсек дирижабля, в последнем случае в гондоле располагаются только члены экипажа). После приземления балластной платформы с грузом или/и пассажирами, ее фиксации и/или набора необходимого количества балласта можно провести разгрузку грузов или/и высадку пассажиров. Затем (или параллельно с разгрузкой или/и высадкой пассажиров) можно произвести погрузку новых грузов или/и посадку новых пассажиров на балластную платформу. После этого можно освободить балластную платформу от фиксации (если она фиксировалась бурами или/и тросами или/и якорями (крюками) или/и электромагнитами) и, сбросив нужное количество балласта, поднять ее к дирижаблю с помощью лебедок и тросов. Таким образом, балластную платформу можно использовать как лифт для грузов или/и пассажиров, при этом дирижабль остается на своей высоте полета. В момент погрузки-разгрузки или/и посадки-высадки пассажиров, когда балластная платформа любым способом зафиксирована на земле (в том числе с помощью веса набранного балласта), дирижабль находится как бы «на якоре». Поэтому в таком случае тоже можно, в принципе, сказать, что дирижабль причалил (высотное причаливание).

В отличие от дирижабля US 4014483 А1, опубл. 29.03.1977, заявляемый дирижабль за счет набора на балластную платформу любого доступного на поверхности балласта может без выпуска несущего газа совершать практически в любом месте как причаливание к земле, так и погрузку-разгрузку (посадку-высадку пассажиров) без посадки дирижабля с помощью балластной платформы, используемой в качестве лифта для грузов и пассажиров.

Отчаливание дирижабля. Отчаливание заявляемого дирижабля после причаливания осуществляется классическим способом - освобождением от фиксации и сбросом необходимого количества балласта. После загрузки дирижабля или/и посадки пассажиров нужно освободить балластную платформу от фиксации бурами (вывинчивают из грунта/песка/снега) или от фиксации тросами, якорями (крюками), электромагнитами и т.п. (если балластная платформа не фиксировалась на поверхности описанными выше средствами, а фиксировалась только набранным балластом, то этот этап пропускается). Если оболочка дирижабля еще дополнительно фиксировалась тросами, нужно разъединить крепления. После этого нужно вылить или/и высыпать необходимую часть жидкого или/и твердого балласта из балластного бака или/и балластного кузова, в зависимости от массы нового груза (в некоторых частных случаях, рассмотренных ниже, сбрасывать балласт не требуется). Дирижабль начнет взлетать (таким образом, балласт выливается или/и высыпается до начала взлета и далее в зависимости от необходимой высоты полета). При этом тросы лебедок остаются в скрученном состоянии, балластная платформа прижата к гондоле (к дирижаблю), т.е. взлет осуществляется как у обычного дирижабля. Для возможности точно регулировать скорость выливания или/и высыпания балласта желательно иметь на балластной платформе прибор, определяющий силу давления балластной платформы на грунт (т.е. ее вес). Некоторая часть остатка балласта резервируется для возможности сохранения высоты полета в случае уменьшения плотности воздуха (при резком повышении температуры) или для возможности увеличения высоты полета при выливании или/и высыпании этой части балласта. Разумеется, твердый балласт для этих целей не должен состоять из камней или любых тяжелых предметов, так как им придется падать с большой высоты, хотя основной балласт, предотвращающий отрыв притянутого к земле дирижабля, может быть любым. Максимальная высота полета заявляемого дирижабля (без потери несущего газа) ограничивается длиной тросов лебедок.

«Отчаливание» дирижабля при использовании балластной платформы в качестве лифта для грузов и пассажиров. При высотном причаливании с целью погрузки-разгрузки грузов и/или посадки-высадки пассажиров дирижабль остается на своей высоте полета. Предлагаемый способ «отчаливания»: буры вывинчиваются из снега/песка/грунта, или балластная платформа освобождается от фиксации на аэродроме (при фиксации балластной платформы только балластом этот этап пропускается), после этого в большинстве случаев жидкий или/и твердый балласт сбрасывается до компенсации силы тяжести, действующей на весь дирижабль, архимедовой силой, после чего балластная платформа поднимается к дирижаблю с помощью лебедок и тросов. Дирижабль готов лететь дальше.

В частных случаях, если дирижабль причаливал (или осуществлял высотное причаливание) на аэродроме или на специально подготовленной площадке без набора балласта (фиксация балластной платформы с помощью тросов, якорей (крюков), электромагнитов и т.п.), или если балластная платформа надежно зафиксировалась с помощью буров без набора балласта, то при отчаливании дирижабля (или подъеме балластной платформы, используемой как лифт) балластная платформа и оболочка дирижабля просто освобождаются от фиксации. При этом балласт сбрасывается только в случае, когда итоговая масса грузов или/и пассажиров несколько увеличилась после посадки, но при этом дирижабль изначально не был загружен полностью и имеется балласт, замещающий начальную недогрузку (подразумевается, что нужно вернуться на прежнюю высоту полета или сохранить ее).

В случае любого вида причаливания на аэродроме или на специально подготовленной площадке в качестве балласта удобно использовать воду из аэродромного (или специального или автомобильного) бака с водой. В процессе обычного или высотного причаливания дирижабля в балластный бак балластной платформы накачивается вода из аэродромного (или специального или автомобильного) бака с водой. При отчаливании после освобождения балластной платформы от фиксации (при наличии такой фиксации) вода сливается из балластного бака (обратно в аэродромный бак или на землю) до компенсации силы тяжести, действующей на весь дирижабль, архимедовой силой. При этом дирижабль начинает взлетать, или балластную платформу поднимают к дирижаблю с помощью лебедок и тросов. Вместо воды возможно использование сухого песка, который может храниться в аэродромном (или специальном или автомобильном) кузове.

Спуск балластной платформы. При спуске балластной платформы дирижабль будет немного подниматься вверх, пока балластная платформа не достигнет поверхности земли. Это связано с тем, что на балластную платформу тоже действует небольшая (из-за относительно малого объема) архимедова сила, которая возрастает при уменьшении высоты вследствие увеличения плотности воздуха. Поэтому дирижабль будет немного подниматься, но при подъеме архимедова сила, действующая на оболочку, будет уменьшаться вследствие уменьшения плотности воздуха. При некоторой высоте полета будет достигнуто равновесие силы тяжести (считаем ее независящей от высоты из-за очень большого радиуса Земли) и суммарной архимедовой силы, причем балластная платформа будет касаться поверхности земли, не давя на нее (при небольшом зазоре получаются «воздушные качели»). Если далее балластную платформу продолжать спускать, то она начнет давить на землю, и натяжение тросов ослабнет, при этом часть силы тяжести, действующей на дирижабль, будет компенсироваться силой реакции опоры (земли). Поэтому дирижабль начнет подниматься по мере увеличения длины тросов, при этом архимедова сила, действующая на оболочку, будет уменьшаться вследствие уменьшения плотности воздуха. На некоторой высоте при дальнейшем разматывании тросов лебедок сила тяжести всей балластной платформы будет полностью скомпенсирована силой реакции опоры, тросы провиснут, потом начнут ложиться на землю, и тогда слабый подъем дирижабля будет осуществляться только за счет увеличения массы тросов, лежащих на земле. Поэтому при большой длине тросов, в принципе, даже балласт на балластную платформу при высотном причаливании можно не нагружать и не фиксировать ее ничем - она будет зафиксирована своим собственным весом (плюс вес грузов и пассажиров). Однако при достаточно сильном ветре на высоте и отключенных двигателях дирижабля пустую балластную платформу ветер будет тащить по земле. Поэтому необходима дополнительная фиксация балластной платформы на земле. Кроме того, для осуществления такого способа высотного причаливания дирижаблю придется все время возить с собой избыточно длинные тросы, при высотном причаливании подниматься на большую высоту, лебедкам придется не только поднимать балластную платформу, но и притягивать дирижабль к земле на начальном этапе. Избыточно длинные тросы можно также использовать при обычном причаливании для начальной фиксации балластной платформы перед набором на нее балласта, для обеспечения давления на буры, но тогда лебедкам придется притягивать дирижабль к земле с большей высоты. В случае оживленного воздушного движения подъем дирижабля на большую высоту при причаливании может привести к столкновению его с другим воздушным судном.

Использование наклона вектора тяги двигателей дирижабля вниз. При спуске балластной платформы если нужно поддерживать постоянную высоту полета дирижабля, то вектор тяги двигателей дирижабля нужно наклонить вниз. Когда балластная платформа коснется поверхности, ее нужно прижать к земле. Это нужно для работы буровых агрегатов (при их наличии), для начальной фиксации балластной платформы перед набором балласта с поверхности или для того чтобы члены экипажа могли сойти на землю для наполнения балластного кузова (не опасаясь, что дирижабль из-за этого поднимется вверх). Для того чтобы балластная платформа после касания поверхности прижалась к земле, двигатели дирижабля должны обеспечивать достаточную тягу вниз, и частично вперед - для компенсации действия встречного ветра (дирижабли всегда заходят на посадку против ветра). Такая работа двигателей требуется, по крайней мере, в течение времени, пока на балластной платформе не накопится достаточное количество балласта или пока она не будет надежно зафиксирована на аэродроме или на специально подготовленной площадке. Далее вектор тяги двигателей дирижабля можно вернуть в горизонтальное положение. Но для ускорения притягивания дирижабля к земле можно оставить наклон вектора тяги двигателей дирижабля прежним до полного притягивания дирижабля к балластной платформе.

Таким образом, вектор тяги двигателей дирижабля наклоняют вниз для компенсации увеличения архимедовой силы при спуске балластной платформы, для начальной фиксации балластной платформы на поверхности, для фиксации балластной платформы с помощью буров, для ускорения притягивания дирижабля к земле, а также для временного уменьшения высоты полета дирижабля. Наклон вектора тяги двигателей дирижабля вверх используют для временного увеличения высоты полета, для временного сохранения высоты полета при уменьшении плотности воздуха, для борьбы с нисходящими потоками и для ускорения взлета. Если дирижабль оснастить дополнительно небольшими крыльями, то они могут усиливать эффект от поворота двигателей дирижабля (качество крыла), причем даже на нулевой скорости (при наличии встречного ветра).

Для понижения высоты полета на длительное время (без посадки дирижабля) нужно опустить балластную платформу до ее касания с поверхностью водоема (если таковой окажется на трассе полета) или земли и закачать необходимое (небольшое) количество воды в балластный бак или/и набрать необходимое (небольшое) количество снега/песка/грунта/травы или/и любых доступных твердых материалов в балластный кузов (для этого, возможно, потребуется фиксация балластной платформы с помощью буровых агрегатов). При этом для наполнения балластного кузова в большинстве случаев перед опусканием балластной платформы нужно снизить скорость дирижабля до нуля или до малой скорости. Если же наполняется балластный бак водой из водоема, то это можно, в принципе, делать и на большой скорости. В этом случае можно обойтись без насоса и использовать динамическое давление воды (это не сэкономит топливо, т.к. длинные тросы имеют большое аэродинамическое сопротивление, но можно сэкономить время). Захватить в балластный кузов рыхлый снег с поля, песок с пустыни тоже можно, в принципе, на большой скорости (балластная платформа, соответственно, скользит на лыжах по снегу или катится на колесах по песку). Захватывать на большой скорости воду из водоема, снег с поля, песок с пустыни можно, в принципе, и на бреющем полете балластной платформы, если разработать специальные захватывающие устройства. После набора балласта балластная платформа поднимается к дирижаблю, высота полета которого теперь станет меньше. Как уже отмечалось выше, для понижения высоты полета без посадки дирижабля можно не опускать балластную платформу до ее касания с поверхностью водоема, а воспользоваться шлангом длиной до 10 м. В принципе, захватывать на скорости или в покое воду, снег, песок с поверхности можно и без спуска балластной платформы, опустив прямо с дирижабля на тросах сосуд с выступами для захвата балласта. Если у дирижабля есть крылья, то для снижения высоты полета вместо набора балласта можно уменьшить, или сделать отрицательным угол атаки.

Для повышения высоты полета на длительное время нужно сбросить необходимое количество резервного балласта. Если у дирижабля есть крылья, то вместо сброса балласта или совместно со сбросом балласта можно увеличить угол атаки (но при этом возрастет расход топлива).

При посадке дирижабль всегда разворачивается против ветра. Если направление ветра на высоте полета дирижабля и у поверхности земли разное, то при притягивании дирижабля к балластной платформе с помощью тросов и лебедок на дирижабль будет действовать вращающий момент со стороны тросов. Тросы будут создавать момент подобно трифилярному подвесу, особенно сильный при короткой длине тросов, т.е. у земли. В идеале, чтобы избавиться от этого момента, балластная платформа должна иметь возможность поворачиваться относительно вертикальной оси (относительно тросов и дирижабля). Или лебедки могут быть расположены на специальной платформе, которая расположена под гондолой и которая может поворачиваться относительно вертикальной оси (относительно гондолы). Или для надежности можно использовать оба эти варианта в одной конструкции. Однако все это усложняет конструкцию и приведет к увеличению массы дирижабля. Поэтому, если направление ветра сверху и снизу разное, и нет возможности поворота балластной платформы относительно вертикальной оси (относительно дирижабля), то садиться придется с учетом момента, действующего на дирижабль со стороны тросов. При посадке балластной платформы на воду она под действием этого момента постепенно повернется до совпадения направления ее оси с направлением оси дирижабля. То есть здесь проблема решается. При посадке на сушу можно не притягивать полностью дирижабль к балластной платформе, а оставить некоторое расстояние, и на таком расстоянии зафиксировать оболочку дирижабля тросами. Однако при этом сильно усложнится разгрузка и погрузка грузов или/и высадка и посадка пассажиров. Можно также на завершающем этапе притягивания дирижабля остановить лебедки, временно сбросить часть набранного балласта до уравнивания силы тяжести и архимедовой силы, дождаться выравнивания направлений осей балластной платформы и дирижабля под действием момента со стороны тросов и затем снова набрать балласт и полностью притянуть дирижабль к балластной платформе. Тогда можно обойтись без дополнительных устройств, но посадка усложняется и удлиняется по времени.

При использовании балластной платформы заявляемого дирижабля как лифта для грузов или/и пассажиров различие направлений ветра снизу и сверху не имеет большого значения.

Дирижабль является самым экономичным летательным аппаратом (за исключением термодирижабля), т.к. не тратит топливо на создание подъемной силы. Поэтому он может очень долго находиться в полете. В случае отказа двигателей дирижабль остается в воздухе и ремонт двигателей можно осуществлять прямо в полете. Отсюда следует безопасность применения дирижабля в городе (чего нельзя сказать о вертолете). Кроме того, дирижабль подходит для городских условий еще и с точки зрения экологичности и малошумности. При использовании балластной платформы заявляемого дирижабля как лифта для грузов или/и пассажиров не требуется большая площадь на земле для погрузки-разгрузки или/и посадки-высадки пассажиров, что удобно при применении дирижабля в городе. При притягивании заявляемого дирижабля к земле потребуется большая площадь, но она несопоставимо меньше площади аэродрома. В качестве посадочных площадок, как для балластной платформы, используемой в качестве лифта для грузов или/и пассажиров, так и для всего дирижабля можно использовать крыши домов.

Из-за своей экономичности, экологичности и безопасности дирижабль является единственным видом воздушного транспорта, который потенциально может широко использоваться как частный и личный транспорт, приближаясь в этом смысле к автотранспорту (при этом, так или иначе, дирижабль не должен расходовать несущий газ для вертикального маневрирования). Это связано с тем, что дирижабль, в отличие от всех остальных видов воздушного транспорта, не тратит топливо на создание подъемной силы, и отказ двигателей не приводит к катастрофе.

Заявляемый дирижабль можно использовать для поиска и спасения космонавтов, совершивших аварийную посадку в тайге. Применение вертолета в таком случае не всегда возможно из-за малой дальности полета. Дирижабль может спасти космонавтов вместе со спускаемым аппаратом на большом удалении от населенных пунктов, и при этом ему не требуется поляна для посадки. Для подъема космонавтов и спускаемого аппарата вполне достаточно просвета между деревьями. Космонавты поднимаются на зависшую над верхушками деревьев балластную платформу с помощью лебедки и троса или с помощью веревочной лестницы. При этом было бы удобно с основной балластной платформы спустить на тросах вспомогательную небольшую грузопассажирскую платформу (или подвешенные на тросах кресла). На этой вспомогательной платформе на землю спустится спасательная команда, которая затем поднимется на балластную платформу вместе с космонавтами или после них. Спускаемый аппарат с помощью тросов прикрепляется к зависшей над верхушками деревьев балластной платформе и затем притягивается вместе с ней к дирижаблю с помощью лебедок, при этом сбрасывается привезенный дирижаблем балласт массой равной массе спускаемого аппарата с космонавтами. Если просвет между деревьями позволяет посадить саму балластную платформу, то операция упрощается. Вспомогательную небольшую грузопассажирскую платформу можно, в принципе, спускать не с балластной платформы, а с самого дирижабля. Если бы в 1965 г у поисково-спасательной службы или у других организаций были бы дирижабли, то спасение Алексея Леонова и Павла Беляева вместе со спускаемым аппаратом «Восход-2» произошло бы гораздо быстрее и легче. Причем даже если бы они приземлились гораздо дальше от расчетного места посадки. Здесь следует заметить, что для спасательных операций целесообразно использовать скоростные дирижабли, в том числе гибридной схемы (у последних из-за меньшей парусности скорость больше, но дальность полета, соответственно, меньше).

Недостатки. Весовая отдача дирижабля уменьшается из-за необходимости возить с собой лебедки с тросами и балластную платформу с установленным на ней оборудованием. Высота полета дирижабля (без потери несущего газа) ограничивается длиной тросов лебедок. При посадке дирижабля или при подъеме балластной платформы, используемой как лифт, топливо расходуется на работу лебедок.

Меры для компенсации недостатков. Использование современных волоконных материалов для тросов, современных конструкционных материалов в конструкции балластной платформы и всего дирижабля. Использование минимальной безопасной высоты полета (с точки зрения реакции дирижабля на возможные нисходящие потоки). Не обязательно постоянно возить снегоуборочный механизм, землеройное устройство, устройство для срезки травы и т.п., если без них в данном полете и в данном сезоне можно обойтись. В принципе можно запасать энергию при опускании балластной платформы и затем использовать эту энергию при притягивании дирижабля к земле или при подъеме балластной платформы, используемой как лифт (но для этого нужен аккумулятор с очень большой удельной энергией).

Преимущества. Дирижабль заявляемой конструкции можно посадить практически в любом месте без стравливания в атмосферу дорогостоящего несущего газа. Причем количество посадок за рейс может быть большим (оно ограничивается только запасом топлива, а не запасом гелия). Можно снизить высоту полета дирижабля также без потери несущего газа, причем в случае забора воды из водоема (а также рыхлого снега с поля, песка с пустыни) снижение высоты можно сделать без остановки, на большой скорости. Для снижения высоты полета можно не опускать балластную платформу на водоем, а использовать шланг длиной до 10 м. Можно не притягивать дирижабль к земле, если использовать балластную платформу как лифт для грузов или/и пассажиров. При этом на земле потребуется лишь небольшая площадь. С помощью балластной платформы можно осуществлять дозаправку дирижабля без притягивания его к земле. С помощью дирижабля можно доставлять грузы и пассажиров в удаленные и труднодоступные места, где нет оборудованных аэродромов. Можно, наоборот, доставлять грузы и пассажиров из удаленных и труднодоступных мест, в том числе при спасательных операциях (при этом дирижабль может везти в пункт назначения балласт, а назад - грузы и пассажиров). Дирижабль можно использовать как общественный, частный или личный транспорт, в том числе в городе.

1. Дирижабль, содержащий оболочку, заполненную несущим газом, гондолу, двигатели, горизонтальное и вертикальное оперения, отличающийся тем, что содержит лебедки с тросами, к концам которых прикреплена балластная платформа, на которой установлены бак(и) для жидкого балласта с краном(кранами), насос(ы) и шланг(и), кузов(а) для твердого балласта с люком(люками) в его(их) нижней(нижних) части(частях), устройства для автоматического и/или ручного сбора твердых материалов с поверхности или/и из-под поверхности земли в месте посадки балластной платформы в упомянутый(ые) кузов(а); двигатели дирижабля выполнены с изменяемым вектором тяги.

2. Дирижабль по п. 1, отличающийся тем, что балластная платформа снабжена буровыми агрегатами, буры которых выполнены с возможностью фиксации балластной платформы при ее посадке на грунт/песок/снег.

3. Дирижабль по п. 1 или 2, отличающийся тем, что балластная платформа содержит дополнительно грузовой(ые) или/и пассажирский(ие) отсек(и).

4. Способ причаливания дирижабля, заключающийся в притягивании дирижабля с помощью лебедок и тросов к платформе, опущенной на тросах с него на землю, и последующей фиксации дирижабля на земле, отличающийся тем, что балластную платформу, прикрепленную к концам тросов, опускают вниз с дирижабля по п. 1, или 2, или 3 до ее касания с поверхностью земли или водоема, при этом вектор тяги двигателей дирижабля наклоняют вниз минимум на время до набора на балластной платформе количества балласта, которое удержит затем дирижабль от подъема с поверхности земли или водоема; после касания балластной платформой поверхности накачивают в бак(и) для жидкого балласта воду из бака(ов) с водой на аэродроме, или посадочной площадке (первый возможный балласт), или из водоема (второй возможный балласт), на который или рядом с которым села балластная платформа, с помощью насоса(ов) и шланга(ов), или/и наполняют кузов(а) для твердого балласта любыми твердыми материалами, доступными на поверхности или/и под поверхностью земли в месте посадки балластной платформы (третий возможный балласт) с помощью устройств для автоматического и/или ручного сбора твердых материалов с поверхности или/и из-под поверхности земли в месте посадки балластной платформы в упомянутый(ые) кузов(а), при этом массу жидкого или/и твердого балласта на балластной платформе набирают больше массы грузов или/и пассажиров, которые планируют разгрузить или/и высадить, к этому добавляют массу балласта, компенсирующую увеличение у земли архимедовой силы, действующей на оболочку дирижабля; после набора балласта на балластной платформе дирижабль притягивают к балластной платформе

с помощью лебедок и тросов, или с помощью лебедок и тросов и наклона вектора тяги двигателей дирижабля вниз; после этого при длительной стоянке или при сильном ветре дополнительно фиксируют оболочку дирижабля на земле с помощью строп-растяжек.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиации и может быть использовано для осуществления безаэродромных посадок и взлетов летательных аппаратов (ЛА). .

Изобретение относится к устройствам для швартовки и касается использования в воздухоплавании летательных аппаратов на необорудованных стоянках для закрепления на различных грунтах.

Изобретение относится к летательным аппаратам, использующим подъемную силу несущего газа. .

Изобретение относится к области воздухоплавания. .

Изобретение относится к летательным аппаратам легче воздуха. .

Изобретение относится к летательным аппаратам легче воздуха. .

Изобретение относится к воздухоплаванию. .

Дирижабль // 2055003
Изобретение относится к воздухоплаванию, а именно к устройствам, обеспечивающим взлет и посадку дирижабля. .

Якорь // 2043264
Изобретение относится к сельскохозяйственной оросительной технике и предназначена для закрепления на полях орошения тросов. .

Изобретение относится к области воздухоплавания. Дирижабль содержит лебедки с тросами, к концам которых прикреплена балластная платформа, на которой установлены балластный бак, насос и шланг, а так же балластный кузов для снега, песка, грунта и любых твердых материалов, которые можно собрать на поверхности земли в месте посадки, устройства для их автоматического и ручного сбора. Способ причаливания дирижабля заключается в том, что балластную платформу опускают вниз с дирижабля до ее касания с поверхностью земли или водоема, после чего накачивают в балластный бак воду из бака с водой на аэродроме или из водоема, на который или рядом с которым села балластная платформа, илии наполняют с помощью автоматических устройств илии вручную балластный кузов любыми твердыми материалами, доступными в месте посадки, после этого дирижабль притягивают к земле с помощью лебедок и тросов. Балластная платформа может использоваться как лифт для грузовпассажиров, при этом дирижабль не притягивают к земле. Изобретение направлено на обеспечение посадки дирижабля без стравливания в атмосферу гелия. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх