Модуль плотнейшей структуры

Настоящая полезная модель относится к области строительства, а именно к пространственным конструктивным модулям, используемым в качестве полносборных жилых блоков поселений на труднодоступных территориях и в зонах экстремальных природно-климатических условий, в т.ч. жилых отсеков орбитальных космических многомодульных станций.
Из существующего перечня аналогичных технических решений известен пространственный модуль, представляющий собой отсек многогранника, составленного из треугольных граней (патент США №4115963; Строительный модуль; Е04В 1/32; 1978). Недостатком данного технического решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является невозможность образовывать разнообразные пространственные составные структуры плотнейшей компоновки на основе этого модуля.
Известна ограждающая конструкция в виде многогранного замкнутого модуля, составленного из равносторонних шестиугольных и пятиугольных граней, а также трапециедальных пластин, примыкающих к плоскому основанию (заявка ФРГ №2829301; Ограждающая конструкция; Е04В 1/00; 1980). Недостаток данного технического решения аналогичен вышеописанному.
Известна составная структура из многогранных модулей, каждый из которых включает центральную квадратную панель, окруженную четырьмя серединными треугольными гранями, между которыми размещены четыре боковых треугольных пластины, примыкающие к квадратному основанию (патент США №3230673; Модульное здание; кл. 52-79; 1966). Недостатки данного решения - незначительный внутренний объем модуля, а также невозможность образовывать разнообразные пространственные составные структуры плотнейшей компоновки на основе этого модуля.
Известен строительный многогранный модуль, включающий центральные радиальные ромбовидные панели, к которым по контуру присоединены боковые четырехугольные грани, примыкающие к многоугольному основанию (заявка Великобритании №1513781; Строительный элемент; Е04В 1/32; 1978). Недостатком данного технического решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является невозможность образовывать разнообразные пространственные составные структуры плотнейшей компоновки на основе этого модуля.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является многомодульная структура, составленная из выпуклых многогранных модулей, каждый из которых включает центральную пирамиду из трех ромбовидных граней, окруженных шестью боковыми трапециедальными гранями, установленными на шестиугольное плоское основание (заявка Франции №2414104; Изменяемый архитектурный комплекс; Е04В 1/00, Е04Н 1/00; 1979). Модули способны плотнейшим образом стыковаться на плоской поверхности. Недостатком данного технического решения, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является отсутствие в структуре модуля специальных стыковочных блоков, которые служат защитными шлюзовыми камерами при переходе из одного модуля в другой. Кроме того, модули не способны образовывать многообразные пространственные структуры различного очертания.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение функциональной эффективности формы модуля за счет создания в его структуре специальных стыковочных блоков, а также расширения комбинаторных возможностей образования вариабельных пространственных составных структур различного очертания.
Данная задача решается за счет того, что в модуле плотнейшей структуры, имеющем общую конфигурацию замкнутого многогранника, данный многогранник выполнен в виде основного многогранного блока, содержащего два зеркально симметричных соединенных по кромкам девятигранных элемента, каждый из которых включает центральную восьмиугольную грань, к которой по кромкам присоединены чередующиеся наклонные четырехугольные и равнобедренные трапециедальные грани; при этом к двум противолежащим парам равнобедренных трапециедальных граней блока по его продольной оси присоединены прямые призматические отсеки с равнобедренными шестиугольными основаниями; причем у каждого из призматических отсеков по две противолежащие прямоугольные грани пристыкованы к сторонам соответствующих восьмиугольных граней основного многогранного блока и компланарны с ними, а между данными прямоугольными гранями размещены пары равных граней в форме прямоугольных трапеций, каждая из которых равна половине боковой равнобедренной трапециедальной грани основного многогранного блока.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение функциональной эффективности формы модуля за счет создания в его структуре специальных стыковочных блоков, а также расширения комбинаторных возможностей образования вариабельных пространственных составных структур различного очертания.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид модуля плотнейшей структуры.
На фиг. 2 изображен центральный многогранный блок модуля.
Модуль плотнейшей структуры имеет общую конфигурацию замкнутого многогранника. Данный многогранник выполнен в виде основного многогранного блока 1, содержащего два зеркально симметричных соединенных по кромкам девятигранных элемента 2, каждый из которых включает центральную восьмиугольную грань 3, к которой по кромкам присоединены чередующиеся наклонные четырехугольные и равнобедренные трапециедальные грани 4 и 5; при этом к двум противолежащим парам равнобедренных трапециедальных граней 5 блока по его продольной оси присоединены прямые призматические отсеки 6 с равнобедренными шестиугольными основаниями 7. У каждого из призматических отсеков 6 по две противолежащие прямоугольные грани 8 пристыкованы к сторонам соответствующих восьмиугольных граней 3 основного многогранного блока 1 и компланарны с ними, а между данными прямоугольными гранями 8 размещены пары равных граней 9 в форме прямоугольных трапеций, каждая из которых равна половине боковой равнобедренной трапециедальной грани 5 основного многогранного блока 1.
В частных случаях все соответствующие грани 4,5 основного многогранного блока 1 могут выполняться равными, а его грани 3,4 как и шестиугольные основания 7 призматических отсеков 6 могут быть выполнены в виде правильных многоугольников.
Многогранная оболочка заявляемого модуля плотнейшей структуры выполняется, например, из многослойных композитных материалов с внутренним напененным изолирующим утеплителем. Возможно конструктивное изготовление сборной оболочки модуля из плит типа «сэндвич».
Призматические отсеки 6 модуля могут служить переходными стыковочными шлюзами между основными многогранными блоками 1 в общей системе составной пространственной структуры.
Модули могут в совокупности образовывать объемные многомодульные объекты различной пространственной конфигурации с плотнейшей составной структурой, последовательно присоединяясь друг к другу известными способами.
Заявленная конфигурация и полносборная конструкция модуля могут обеспечивать его полностью автономное, изолированное жизнеобеспечение в качестве объемного компонента составной многомодульной структуры плотнейшей компоновки.