Результат интеллектуальной деятельности: ВОЗДУХОПЛАВАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к технике воздухоплавания, в частности к моделированию «воздухоплавательных тримаранов».

Известен воздухоплавательный аппарат (дирижабль), содержащий оболочку сигарообразной формы, заполненную газом легче воздуха [1]. Известный воздухоплавательный аппарат может быть дополнен прикрепленными с боков к стенке оболочки баллонами сигарообразной формы, также заполненными газом легче воздуха. При этом возрастает суммарная подъемная сила газа, находящегося в оболочке и баллонах.

Недостатком такой конструкции является невозможность корректирования центра тяжести воздухоплавательного аппарата путем изменения положения баллонов относительно оболочки дирижабля.

Задачей изобретения является корректирование центра тяжести воздухоплавательного аппарата.

Технический результат решения поставленной задачи достигается тем, что в воздухоплавательном аппарате, содержащем оболочку, присоединенные с боков к оболочке баллоны, элементы причаливания, воздушные винты, рули направления и высоты, гондолу, причем оболочка и баллоны заполнены газом легче воздуха, имеют сигарообразную форму, баллоны присоединены к оболочке подвижно с возможностью горизонтального поступательно-возвратного перемещения. Между оболочкой и баллоном расположено соединительное устройство, имеющее неподвижные и подвижные секции звеньев с приводом от электродвигателя.

На фиг. 1 и 2 изображен воздухоплавательный аппарат, соответственно, виды спереди и сверху; на фиг. 3 изображено соединительное устройство, общий вид.

Воздухоплавательный аппарат (фиг. 1 и 2) выполнен в виде «воздухоплавательного тримарана», состоящего из дирижабля A, баллонов B и соединительного устройства C, причем центральные оси дирижабля Х-X₁ и баллонов Y-Y₁ и Z-Z₁ параллельны.

Дирижабль A содержит мягкую сигарообразной формы оболочку 1, стенка 2 которой охватывает полость 3, для заполнения ее газом легче воздуха, например, гелием. Альтернативным вариантом является выполнение оболочки полужесткой или жесткой. Снизу к оболочке прикреплены гондола 4 и элементы 5 причаливания. Гондола имеет, например, грузопассажирский салон и отсек для аэронавтов (не показаны). В кормовой части оболочки дирижабля расположены стабилизаторы 6 с рулями 7 направления и рулями 8 высоты. С боков к оболочке прикреплены воздушные винты 9 и элементы 10 крепления соединительного устройства C.

Баллоны B имеют сигарообразную форму, мягкую (жесткую) стенку 11, охватывающую полость 12, для заполнения ее газом легче воздуха, например, водородом, гелием, светильным газом, аммиаком. Сбоку (со стороны дирижабля) к стенке каждого баллона прикреплены элементы 13 крепления соединительного устройства С.

Соединительное устройство C имеет неподвижные секции 14 звеньев, прикрепленные элементами крепления к стенке оболочки дирижабля, и подвижные секции 15 звеньев, прикрепленные элементами крепления к стенкам баллонов. Неподвижные и подвижные секции звеньев выполнены в виде прямых и изогнутых, например, по дуге окружности, прутков (фиг. 3). Неподвижная секция звеньев имеет горизонтально расположенные прутковые направляющие 16, площадку 17 с установленным на ней приводом в виде электродвигателя 18 и редуктора 19, вал которого соединен с установленным в подшипниках 20 винтом 21. Винт имеет возможность левого и правого вращения. Подвижная секция звеньев имеет надетую на винт гайку 22, жестко связанную с прутковой прямоугольной формы рамой 23. В углах рамы выполнены кольца 24 для свободного перемещения (скольжения) по направляющим.

Модель, экспериментальный образец воздухоплавательного аппарата (фиг. 1 и 2) изготавливают состоящими из дирижабля A, баллонов B и соединительного устройств С.

Из эластичного газонепроницаемого материала (синтетическая пленка, прорезиненная ткань) изготавливают оболочку 1, стенка 2 которой охватывает полость 3. Полужесткую, жесткую оболочку изготавливают из пластмассы, легкого листового металла (сплавы на основе алюминия, титана, магния). Гондолу 4, элементы 5 причаливания, воздушные винты 9, рули 7 направления и рули 8 высоты изготавливают из пластмассы, легкого металла. Гондолу, элементы причаливания прикрепляют к оболочке снизу. Воздушные винты с приводом, например, от двигателя внутреннего сгорания, прикрепляют к оболочке сбоку. Рули с приводами от электродвигателей (не показаны) устанавливают на стабилизаторы 6, расположенные в кормовой части оболочки дирижабля. Элементы крепления 10 оболочки к соединительному устройству изготавливают с применением широкой тканой тесьмы. Баллоны изготавливают из того же материала, что и оболочку. Стенка 11 баллона охватывает полость 12. К стенке прикрепляют элементы 13, также изготовленные с применением тканой тесьмы.

Соединительное устройство (фиг. 3), состоящее из секций 14 неподвижных звеньев и секций 15 подвижных звеньев, изготавливают, в основном, из нержавеющей стали в виде прямых и изогнутых прутков. Возможно изготовление прутков из композитных материалов, например, в виде прутков строительной стеклопластиковой арматуры. Неподвижные секции звеньев выполняют с прутковыми направляющими 16, горизонтальной площадкой 17, на которой устанавливают привод в виде электродвигателя 18 и редуктора 19. Вал редуктора соединяют с установленным в подшипниках 20 винтом 21. Изготавливают подвижные секции звеньев. Надетую на винт гайку 22 жестко соединяют с прутковой прямоугольной формы рамой 23, выполняющей функцию толкателя. В углах рамы закрепляют (приваривают, приклеивают) кольца 24 для свободного перемещения (скольжения) по направляющим.

К оболочке дирижабля баллоны присоединяют подвижно и так, чтобы их центральные оси, соответственно, X-X₁ и Y-Y₁ и Z-Z₁ были параллельны. Полости оболочки и баллонов на 95-98% заполняют газом легче воздуха, учитывая возможность подъема воздухоплавательного аппарата на высоту до 2000 м над уровнем моря. На стартовой площадке в гондоле размещают пассажиров и грузы, не принимая во внимание их местоположение. После старта центр тяжести воздухоплавательного аппарата корректируют путем перемещения баллонов относительно оболочки дирижабля с помощью соединительного устройства.

Изобретение позволяет корректировать центр тяжести воздухоплавательного аппарата. Ускоряется процесс загрузки гондолы.

Источник информации

1. Политехнический словарь. Гл. ред. И.И. Артоболевский. - М.: Советская энциклопедия, 1976. - С. 144-145.