Результат интеллектуальной деятельности: Привязной аэростат с проектором

Изобретение относится к авиации, в частности к воздухоплаванию, а именно к устройству привязных аэростатов и к устройствам для рекламы, осуществляемой с помощью летательного аппарата, в частности аэростата

В настоящее время производство рекламных аэростатов и дирижаблей связано с проблемой их одноразового использования, при котором аппарат, сделанный для одной фирмы после окончания рекламной кампании, списывается и продается по сниженной цене из-за невозможности перекрашивания под требования новой фирмы.

При подвешивании разнообразных рекламных щитов под аппарат возрастает парусность сцепки, что в ряде случаев оказывается неприемлемым.

Выход из этой проблемы многие производители технических средств рекламы видят в использовании поверхности баллона аэростатического летательного аппарата (АЛА) как экрана для проецирования на нее изображения заданной на данный момент рекламной кампании или показа фильмов.

Конструкция такого АЛА в полной комплектации может включать:

- проектор проекционного комплекса с экраном;

- комплекс приема и передачи ТВ сигнала;

- комплекс управляемых видеокамер;

- программируемый проигрыватель изображения;

- ретрансляторы сотовой связи;

- элементы крепления к земле, если это привязной аэростат;

- винтомоторные установки, если это дирижабль;

- элементы радиоуправления, если это беспилотный АЛА.

Дополнительно на аппарат могут быть установлены управляемые динамики, приборы для измерения параметров атмосферы и другое оборудование, для работы которого по назначению требуется подъем на высоту.

АЛА, выполненный по полной схемеЮ может использоваться на крупных спортивных мероприятиях. Менее оснащенные подходят для всего спектра рекламного рынка.

Использование в перечисленных целях специальных дирижаблей с проектором является наиболее затратным направлением и менее эффективно для зонального использования, т.к. все оборудование и системы, необходимые для управляемого полета, взлета и посадки размещаются непосредственно на борту.

Наименее затратным, простым и надежным направлением является применение специально спроектированных привязных аэростатов с проектором.

Привязные аэростаты включают корпус мягкой конструкции, узел привязи троса, такелаж и хвостовое оперение. Значительную часть аэростатической подъемной силы привязные аэростаты расходуют на подъем растущего с увеличением высоты веса привязного троса. Привязной трос, закрепленный одним концом в узле привязи аэростата, а другим в барабане наземной лебедки, является важным силовым элементом, удерживающим аэростат на заданной высоте стоянки в течение расчетного времени. Он позволяет также опускать аэростат на землю для транспортировки, обслуживания оборудования и пополнения бортовых запасов подъемного газа.

Известен привязной аэростат по устройству полезной модели К.С. Быкова (патент RU №56699, 05.04.2006 г.), который содержит газонепроницаемую оболочку в виде перевернутой усеченной пирамиды, удерживаемую на рабочей высоте четырьмя привязными тросами. В качестве источника света, лучи которого проецируются на грани оболочки изнутри, используется галогенная лампа, а рекламный носитель выполнен за одно целое с оболочкой и размещен на ее внешних боковых поверхностях в виде отдельных деталей или в виде рекламных растяжек. Здесь масса четырех привязных тросов является избыточной, требующей повышенных затрат подъемного газа. Для замены рекламной информации необходимо спускать аэростат на землю.

Известен способ формирования изображения рекламы, включающий проецирование изображения, полученного с помощью лазерного проектора и системы управления, в воздушное пространство, и использование в качестве экрана поверхности аэростата, находящегося в воздухе (патент JP №4-166982, G09F 9/00, 1992 г.). Этот способ предусматривает устройство комплекса с возможностью формирования рекламного изображения в воздушном пространстве прямо с поверхности земли. Серьезным недостатком этого способа и соответственно устройства является сложность синхронизации лучей проектора с положением аэростата, изменяющегося случайным образом под действием ветровых потоков, а также снижение в связи с этим качества получаемых изображений. Получение качественных изображений сопряжено с большими техническими трудностями и ростом стоимости рекламной услуги.

Известен привязной аэростат по устройству полезной модели М.Б Шакабаева с группой соавторов (патент KZ U №1059, 15.04.2012 г.), который содержит привязной аэростат и рекламный носитель из полимерной пленки, закрепленный на поверхности оболочки с возможностью его подсвета бортовыми средствами. В этом устройстве невозможна замена рекламного поля без спуска аэростата и невозможна демонстрация подвижных изображений и клипов. Кроме того несовместимы коэффициенты линейного растяжения оболочки и пленки, что при некоторых условиях приведет к ее разрыву или отрыву от поверхности.

Известен привязной аэростат устройства В.Г. Вохмянина (патент RU C1 №2002314, G09F 21/00), который содержит связанное с блоком управления рекламное табло, размещенное на обращенной к Земле наружной поверхности привязного аэростата в форме диска. По технической сущности указанная схема выбрана в качестве наиболее близкого прототипа.

Основными недостатками прототипа являются:

- большая трудоемкость изготовления, т.к. используется механически и электрически сложное техническое устройство в виде табло;

- сложность эксплуатации и транспортировки, поскольку табло является жестким изделием больших габаритных размеров, которое монтируется и демонтируется секциями;

- большое число электрических соединений, снижающих надежность работы;

- невозможность получения высококачественных изображений на экране табло;

- высокие риски выхода табло из строя из-за атмосферных факторов: влажность, температура, порывы ветра, дождь, снег, обледенение;

- большая масса табло, требующая больших объемов подъемного газа;

- трудности балансировки и стабилизации аэростата на высоте стоянки из-за распределенной по площади массы табло.

Задачей изобретения является поиск технического решения, позволяющего получать рекламные видеоизображения, видеоклипы, фильмы на летающем экране крупных размеров в стабильных условиях воспроизведения за счет специального устройства привязного аэростатного комплекса, а также устранение перечисленных недостатков прототипа.

Задача изобретения решается тем, что для формирования изображения на экране нижней поверхности оболочки привязного аэростата предложено использовать управляемый с земли проектор (видеопроектор, лазерный проектор, кинопроектор, диапроектор), рационально скомпонованный в корпусе узла привязи кабель-троса к аэростату.

Полученный технический результат характеризуется следующими существенными признаками:

- в корпусе, установленном в узле привязи троса, закреплен проектор, а нижняя поверхность аэростата, являющаяся экраном, выполнена по форме, максимально приближенной к плоскости;

- длина строп аэростата согласована с требуемым расстоянием от объектива проектора до экрана;

- корпус аэростата в плане может иметь круглую форму, прямоугольную форму с закругленными углами или промежуточную форму между круглой и прямоугольной;

- кабель-трос обеспечен способностью подавать электрическую мощность для питания проектора;

- проектору обеспечена возможность приема видеосигнала по кабель-тросу или по цифровому радиоканалу;

- в корпусе проектора или в контейнере, закрепленном вне зоны экрана, размещено дополнительное оборудование, для эффективного функционирования которого требуется подъем на высоту.

На Фиг. 1 показана схема привязного аэростата.

Устройство привязного аэростата с проектором на Фиг. 1 включает:

корпус аэростата (1) с вертикальными (2) и боковыми (3) стабилизаторами в хвостовой части. Стропы (5) аэростата, распределенные по периметру внешнего контура корпуса (1). Экран (5), являющийся одновременно нижней частью оболочки аэростата. Растр (6) проецируемого информационного пучка света. Корпус (7) проектора. Проектор (8). Узел крепления (9) привязного троса к аэростату. Привязной кабель-трос (10). Лебедку (11). Контейнер для укладки аэростата. Мобильное средство транспортировки (13) на базе автомобильного шасси. W - скорость воздушного потока, набегающего на аэростат.

Устройство привязного аэростата с проектором работает следующим образом (см. Фиг. 1):

В зону предстоящей демонстрации рекламной информации или видеоклипов вместе с газгольдером подъемного газа транспортным средством доставляется стационарный модуль привязного аэростата с проектором или доставка осуществляется вместе со специализированным автомобилем (13). В процесс развертывания оболочка (1) аэростата вместе с оперением (2) и (3) извлекается из транспортного контейнера (12) и заливается подъемным газом (чаще всего безопасным гелием, в исключительных случаях - водородом). Происходит его отрыв от земли и натяжение строп (4) от уровня узла привязи (9) и корпуса (7) проектора (8). После проверки соединений оператор переходит в режим управления лебедкой (11) и производит сдавание кабель-троса лебедки (10), обеспечивая подъем аэростата на рабочую высоту (например, 300-500 м). Привязной аэростат проектируется так, чтобы его положение на рабочей высоте было стабильным. Поэтому при изменении ветрового скоростного напора угол дифферента сбалансированного аэростата изменяется незначительно в пределах 5-10 градусов и угловое положение экрана в пространстве остается практически постоянным. В некоторых пределах изменяется снос и высота стоянки аэростата, которые могут регулироваться в процессе управления лебедкой (11).

Оператор, убедившись, что аэростат находится на рабочей высоте и стабилен по направлению ветра W, включает подачу по кабелю электроэнергии на проектор (8) и наблюдает за возникновением растра пучка света (6) и появлением изображения на экране (5), заданного программируемым проигрывателем изображений или видеоклипов.

Одновременно на аэростатном комплексе работает дополнительное оборудование, поднимаемое на высоту с другими задачами (ретрансляторы, видеокамеры и т.п.)

Комплекс способен работать непрерывно круглосуточно не менее двух недель до момента, когда требуется пополнить запас подъемного газа.

После завершения работы комплекса в зоне демонстрации рекламной информации проектор (8) выключается. Аэростат подтягивается кабель-тросом (10) к земле лебедкой (11). Подъемный газ из оболочки (1) откачивается. Аэростат укладывается в контейнер (12) и специализированный автомобиль (13) отбывает к месту нового назначения.

Использование специализированного автомобиля (13) переводит весь комплекс в разряд мобильных и быстроразвертываемых.

Использование привязного аэростата с проектором образует ряд преимуществ. К ним относятся:

1. Стабильное расстояние между объективом проектора и экраном благодаря постоянному натяжению строп аэростата.

2. Стабильное угловое положение экрана относительно объектива проектора, не зависящее от силы и направления ветра.

3. Изображения, проецируемые на нижнюю поверхность оболочки аэростата, находятся в тени и не ослабляются прямыми солнечными лучами, сохраняя исходное качество.

4. Рекламные программы могут меняться «на ходу», причем на одном аэростатном комплексе могут последовательно рекламироваться десятки производителей, так же как на телеэкране.

5. На экране аэростатного комплекса может транслироваться крупный план выступлений артистов на стадионах, где присутствует огромное количество зрителей, находящихся на больших расстояниях от сцены.

К недостаткам аэростатного комплекса следует отнести:

1. Необходимость использования больших объемов сравнительно дорогого газа - гелия. Дешевый чистый водород по-прежнему остается взрывоопасным. Безопасный флегматизированный водород пока не обеспечен условиями для широкого применения.

2. Определенные неудобства доставляет необходимость применения газгольдеров для транспортировки необходимого количества подъемного газа и заливки его в развертываемый привязной аэростат.

Предложенное устройство привязного аэростата с проектором позволило:

- решить основную задачу изобретения;

- упростить эксплуатацию и транспортировку;

- устранить большое число электрических соединений и повысить надежность;

- обеспечить условия для получения высококачественных изображений на экране;

- снизить риски отказов из-за атмосферных факторов;

- за счет экономии массы конструкции снизить потребные объемы подъемного газа;

- обеспечить техническую возможность эффективной балансировки аэростата по нагрузке ветрового скоростного напора.