ВОЗДУХОПЛАВАТЕЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ

Полезная модель относится к области воздухоплавательных устройств и может быть использована как малогабаритный летающий объект с различной целью в закрытых помещениях или больших замкнутых пространствах, в частности, в качестве воздухоплавательного ночного осветительного прибора, воздухоплавательной детской игрушки, которые могут медленно подниматься и опускаться в вертикальном направлении, благодаря энергии, получаемой от источника, находящегося внутри объекта.
Известен патент на изобретение RU 2449919, МПК кл. В64В 1/60 «Воздухоплавательный аппарат», в котором описан воздухоплавательный аппарат, содержащий жесткую сигарообразную оболочку с внутренними поперечными перегородками, имеющую полости, заполненные газом легче воздуха, стабилизатор, прикрепленные к оболочке двигатели, кабину управления, причальные приспособления. Оболочка разделена на носовую, центральную и хвостовую части. Полости носовой и хвостовой частей заполнены газом легче воздуха с подъемной силой, равной сумме масс всех частей, а полость центральной части предназначена для создания дополнительной подъемной силы от нагретого воздуха, переводящей все части в режим воздухоплавания [1].
Основными недостатками данного воздухоплавательного аппарата являются: ограниченные технологические возможности, связанные с малой маневренностью, невозможностью изготовления их в качестве компактных автономно управляемых аппаратов для использования в помещениях, в том числе жилых, а также наличие нагревательной горелки, питающейся жидким или газообразным топливом.
Известен патент на полезную модель RU 43529, МПК кл. В64В 1/40 «Компактный тепловой аэростат», в котором описан аэростат содержащий контейнер с размещенной в нем надувной мягкой оболочкой с газогенератором, состоящим из нескольких самостоятельных секций.
Надувная мягкая оболочка выполнена с рядом отверстий и соединена с контейнером фалом. В отверстия могут быть установлены клапаны. Указанный компактный тепловой аэростат расширяет свои функциональные возможности, является более быстродействующим и надежным или устойчивым в работе, за счет оперативного наполнения мягкой оболочки компактного теплового аэростата, подъема его на определенную заданную высоту и удержание его в наполненном состоянии на этой высоте в течение заданного промежутка времени (десятки секунд) [2]. Указанный патент выбран в качестве прототипа.
Недостаток этого аэростата заключается в том, что, наличие удерживающего связующего элемента - фала значительно ограничивает его управление.
Технический результат предполагаемой полезной модели заключается в устранении недостатков вышеуказанных патентов, в частности создание автономных воздухоплавательных объектов с повышенной безопасностью и бесшумностью, исключающих в конструкции объекта удерживающего шнура или каната, топливных горелок или других пожароопасных нагревательных элементов, расширении функциональности объекта, в том числе, как осветительных приборов в жилых помещениях, повышение автономной управляемости в ограниченных объемах помещений, а кроме этого, исполнение воздухоплавательного объекта в виде детских игрушек обеспечивает предоставление ребенку реальной и надежной возможности управлять полетом объекта и развивать свои психомоторные и познавательные навыки.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой полезной модели осуществляется использование известных признаков, включающих надуваемые газом оболочки, в одну из которых могут устанавливаться внутри источники света, и новых признаков, заключающихся в добавлении вовнутрь объекта нескольких газовых оболочек, которые закреплены на небольшой несущей платформе, включающую автономную или дистанционную систему управления объектом, обеспечивающих высокие полетные качества объекта, высокую управляемость и повышенную безопасность.
Головная часть выполнена в виде двух газовых оболочек, прикрепленных к платформе, одна из которых является внутренней и заполняемая газом легче воздуха, а другая - внешней, разделенной на четыре независимые части, заполняемыми воздухом.
Внешняя оболочка объекта может быть выполнена в виде выпуклой полусферы, плоской фигуры или другой формы.
Внешняя оболочка объекта внутри может содержать светодиоды, выполненные разноцветными - красными, или зелеными, или синими, или голубыми, или желтыми, или белыми цветами и их оттенками.
Внутренняя оболочка выполнена в виде сферы, верхней точкой, прикрепленной к верхней точке внешней оболочки, а нижней точкой через клапан газового баллона к платформе.
Внутренняя оболочка выполнена из материала, например, биополимерного графенового материала, который подключен к источнику энергии и способен нагревать окружающий внутреннюю оболочку воздух.
Свет от светодиодов выполнен постоянного свечения или мигающим.
Корпус платформы выполнен в виде плоского диска различной формы.
Корпус платформы выполнен герметичным из пластмассы или другого полимерного материала, к которому с внутренней стороны герметично прикрепляются внешняя и внутренняя оболочка. На корпусе платформы находятся энергетическая установка, система управления движением летающего объекта, перепускные отверстия и газовый клапан внутренней оболочки.
Новизной предложенного технического решения является расположение на платформе двух оболочек, герметично прикрепленных к платформе в нижней части, в одну из которых - внешнюю оболочку, разделенную на четыре равные части, через перепускные отверстия, выполненные на платформе может приниматься или выпускаться окружающий воздух, при этом внутри внешней оболочки на платформе смонтированы энергетическая установка с источником питания и система управления движением воздухоплавательного объекта.
Так, наличие в воздухоплавательного объекте двух оболочек, во внутреннюю из которых через газовый клапан из внешнего баллона поступает газ легче воздуха, к примеру, гелий, а в четырех частях внешней оболочки находиться воздух, температура которого регулируется системой управления движением, позволяет выполнить воздухоплавательный объект автономным и независимым от проводов, каната или фалов, что в свою очередь обеспечивает повышение технологических возможностей, в том числе, как медленно летающего ночного источника света. В частности, обеспечивает:
- повышенную автономную управляемость и, как следствие, маневренность полета, за счет изменения температуры внутри четырех частей внешней оболочки с помощью нанотехнологического нагревателя и перепуска внутреннего воздуха с окружающей средой через перепускные отверстия на платформе объекта;
- устойчивую и управляемую воздушную плавучесть объекта за счет применения двух оболочек, из которых во внутренней оболочке закачивается газ легче воздуха (например, гелий), а в четыре части внешней - воздух, который путем изменения температуры позволяет динамически изменять общую плотность газа объекта;
- повышенную пожаробезопасность объекта за счет использования негорючих газов и управляемости полета для осуществления декоративного оформления праздничных помещений, позволяет группировать объекты в воздушные фигуры различной формы и конфигурации, что обеспечивает возможность развивать конструкторские навыки ребенка.
Особенность конструкции воздухоплавательного объекта, связанная с выполнением на его платформе двух оболочек с различными газами, позволяет без осложнений простым способом управлять полетом объекта в вертикальном направлении. Светопроницаемый корпус внешней оболочки позволяет осветить эту полость практически без потерь света и освещенности.
Поскольку внешняя оболочка крепится к платформе объекта, свечение по объекту распределяется равномерно. Внешняя и внутренняя оболочки надежно зафиксированы на платформе, поэтому при эксплуатации воздухоплавательного объекта сохраняется стабильное управление движения объекта в отличие от прототипа.
Признаки выполнения головной части объекта в виде двух оболочек, выполненных и прикрепленных по периметру корпуса платформы, на которой установлены светодиоды, рассеивающие свет по всей полости внешней оболочки объекта, позволяет обеспечить устойчивую управляемость воздухоплавательного объекта в воздушном пространстве и равномерное яркое свечение светодиодов.
Прикрепление нижней части внутренней оболочки объекта через клапан, предназначенный для закачки от внешнего газового баллона газа легче воздуха; подключение биополимерного графенового покрытия внутренней оболочки к источнику питания расположенной на платформе; выполнение на корпусе платформы автономной дистанционной системы управления объектом - являются признаками дополнительными, направленными на достижение поставленного предполагаемой моделью технического результата повышения технологических возможностей заключающихся соответственно в использовании объектов в предложенном конструктивном исполнении в зависимости от предъявляемых к ним требованиям.
Сущность полезной модели и описание работы предлагаемого устройства разъясняется на приложенных чертежах и, позволяет отнести его к промышленно выполнимым образцам.
На фиг. 1 приведена схема изображения общего вида сбоку воздухоплавательного объекта.
Фиг. 2 показывает схему вида сверху воздухоплавательного объекта.
Воздухоплавательный объект содержит внутреннюю оболочку 2 заполняемую газом легче воздуха 1, которая прикреплена верхней частью к верхней точке внешней оболочки 4, а нижней частью к платформе 5, там же содержит газовый клапан 15, через который из внешнего газового баллона (не показан) происходит заполнение внутренней оболочки газом легче воздуха 1. Внутренняя оболочка 2 находиться в пространстве 3 внешней оболочки 4 разделенной на четыре части и прикрепленной герметично по краям платформы 5. На платформе 5 симметрично располагаются четыре перепускных отверстия 7, 8, 9, 10 по количеству частей внешней оболочки 4, энергетическая установка и система управления объектом 6 и устанавливаемые на некоторых моделях светящиеся источники света (диоды) 11, 12, 13, 14. Крепление источников света 11, 12, 13, 14 к платформе 5 осуществляется посредствам, например, пайки или миниатюрного патрона (не показано). Подводящие проводники от энергетической установки 6 к источникам света 11, 12, 13, 14 находятся внутри платформе 5.
Пространство 3 между внутренней оболочкой 2, и внешней оболочки 4 разделено на четыре части и содержит воздух. Покрытие внутренней оболочки 2 состоит из биополимерной графеновой пленки, которая подключена к энергетической установке 6. Покрытие внутренней оболочки 2 является одновременно и нагревателем воздуха пространства 3 в четырех частях внешней оболочки 4, а охлаждение его происходит через четыре перепускных отверстия 7, 8, 9, 10.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Пространство 1 под внутренней оболочкой 2 заполняется через клапан 15 газом легче воздуха, например, гелием. Когда повышается температура биополимерной графеновой пленки покрытия внутренней оболочкой 2, воздух в четырех частях пространства 3 под внешней оболочкой 4 подвергается нагреванию и расширению, создавая давление. Под давлением перепускные отверстия 7, 8, 9 и 10 выпускают воздух из пространства 3 под внешней оболочкой 4, посредством чего уменьшается его плотность. Тем самым создается подъемная сила, и объект плавно поднимается. При выключении нагревания, воздух в пространстве 3 охлаждается и сжимается, создавая разрежение. При разрежении перепускные отверстия 7, 8, 9, и 10 втягивают воздух в пространство 3, посредством чего увеличивается его плотность, в результате чего объект начинает снижаться. Управление нагревом и охлаждением каждой отдельной части пространства 3 под внешней оболочкой 4, позволяет регулировать подъемную силу отдельно в каждой из четырех частей объекта и создавать движение объекта по тангажу в любом направлении.
Согласно проведенных патентно-информационных исследований, сочетания известных и новых признаков предполагаемой полезной модели в источниках патентной и научно-технической информации не обнаружено, что позволяет отнести признаки к обладающим новизной.
Поскольку предложенное сочетание признаков не известно из существующего уровня техники и не вытекает из него явным образом и позволяет получить более высокий результат, то предлагаемые существенные признаки и их сочетание можно считать имеющими изобретательский уровень.
В настоящее время авторами на одном из предприятий на предлагаемый воздухоплавательный объект разработана техническая документация, изготовлена опытная партия объектов и проведены испытания, которые показали положительные результаты.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. «Воздухоплавательный аппарат», патент на изобретение RU 2449919, МПК кл. В64В 1/60 (аналог).
2. «Компактный тепловой аэростат», патент на полезную модель RU 43529, МПК кл. В64В 1/40 (прототип).