ТРАНСПОРТ ДЛЯ ДВИЖЕНИЯ ПО ЗАДАННОЙ ТРАЕКТОРИИ

Полезная модель относится к воздушному транспорту и может использоваться для перемещения людей по воздуху по заданной траектории в транспортных и развлекательных целях: для отдыха, релаксации и осмотра достопримечательностей в местах разной степени доступности.
Для обеспечения движения по заданной траектории используются различные наземные средства, такие как троллейбусы, трамваи, поезда и др. Однако, перечисленные виды транспорта требуют ровного ландшафта и неприменимы в труднодоступных местах.
Известен транспорт для перемещения людей и грузов по заданной траектории над поверхностью земли. К нему относится канатная дорога - транспортная установка для перевозки грузов в подвесных вагонетках, а также пассажиров в подвесных вагонах и креслах по натянутому между конечными станциями и поддерживаемому на линии промежуточными опорами стальному канату [Горная энциклопедия / Под редакцией Е.А.Козловского - М.: Советская энциклопедия, 1984-1991]. Канатные дороги строят в горной, пересеченной и труднопроходимой местности, а также в городах и рабочих поселках для создания наиболее экономичных, кратчайших транспортных связей между различными объектами. По назначению различают грузовые, пассажирские и грузопассажирские канатные дороги, по устройству - двухканатные (один из канатов несущий, другой - тяговый) и одноканатные. Канатные дороги бывают с кольцевым движением, при котором вагоны перемещаются по двум параллельным линиям подвесного пути всегда в одном направлении, и с маятниковым - на каждом пути подвешено по одному вагону, совершающему возвратно - поступательное движение между конечными станциями.
К недостаткам канатной дороги следует отнести прежде всего то, что она непригодна для путешествий в труднодоступных местах по воздуху с целью осмотра местности, отдыха на фоне живописного ландшафта, релаксации, и др. в комфортных условиях.
Известен другой транспорт для перемещения людей и грузов по заданной траектории над поверхностью земли - это аэростатно-канатный транспорт. Он используется прежде всего при открытых горных работах в качестве промышленного рудничного транспорта. Однако, он может использоваться и в качестве аэростатно-канатных дорог и мобильных переправ через реки при наличии корректив, направленных в основном на повышение ветроустойчивости.
Аэростатно-канатный транспорт включает направляющие в форме канатов, натянутых с определенным усилием между двумя опорами, расположенными на нижнем и верхнем горизонтах, по упомянутым направляющим свободно перемещается грузовая емкость, соединенная с аэростатом - оболочкой, наполненной газом легче воздуха, который является источником тяги для подъема порожней емкости на верхний горизонт и частично облегчает груз, обеспечивая таким образом заданную высокую грузоподъемность [Аэростатно-канатные транспортные системы - Журнал «Горная промышленность», №1, 2008 г.].
Аэростатно-канатный транспорт является ближайшим аналогом предлагаемого транспорта и принят за прототип полезной модели.
К недостаткам прототипа относятся следующие:
- аэростатно-канатный транспорт является челночным, поэтому не может обеспечить перемещение людей и грузов на далекие расстояния по сложной траектории;
- аэростатно-канатный транспорт непригоден для воздушных прогулок и длительных путешествий пассажиров в труднодоступных местах с целью осмотра местности, отдыха на фоне живописных ландшафтов, релаксации в комфортных условиях;
- аэростатно-канатный транспорт не дает возможности изменять высоту траектории перемещения над землей.
Полезная модель решает задачу создания транспорта, предназначенного для движния по заданной траектории над поверхностью земли, пригодного для совершения воздушных прогулок и длительных путешествий в труднодоступных местах, комфортного для пассажиров, безопасного при эксплуатации, устойчивого относительно заданного курса, способного изменять высоту траектории перемещения над землей.
Поставленая задача решается тем, что предлагается транспорт для движения по заданной траектории, включающий пару направляющих, которые расположены параллельно друг другу на опорах, установленных на поверхности земли с промежутками между соседними опорами, и оболочку, заполненную газом легче воздуха и выполненную с возможностью перемещения вдоль упомянутых направляющих, при этом упомянутая оболочка снабжена кабиной для экипажа, пассажиров и груза, и двигателем, образуя совместно с ними дирижабль, а упомянутые кабина и направляющие соединены между собой, по меньшей мере, одним тросом.
Трос может соединяться с направляющими посредством каретки, которая имеет две вертикальные стойки, между которыми установлена перекладина, к которой прикреплен трос, при этом каретка снабжена двумя парами роликов, профилированных по форме направляющих, установленных в каждой паре напротив друг друга на каждой направляющей, и которые охватывают направляющую сверху и снизу с возможностью вращения.
Трос может быть установлен с возможностью изменения его длины.
Трос, направляющие и каретка могут быть выполнены токопроводящими.
Оболочка может быть выполнена как мягкой, так и твердой.
Дирижабль может быть снабжен движителями, выполненными в форме воздушных винтов.
Двигателем может быть как бензиновый двигатель, так и электрический двигатель.
Предпочтительная высота опор - не менее 20 м.
Дирижабль может быть снабжен солнечными батареями.
Предлагаемый транспорт проиллюстрирован рис.1, рис.2 и рис.3.
На рис.1 изображен предлагаемый транспорт, где 1 - оболочка, 2 - кабина, 3 - трос, 4 - направляющие, 5 - опоры.
На рис.2 изображены направляющие, установленные параллельно друг другу, где: 5 - опоры, 6 - соединительные планки опор.
На рис.3 изображена каретка, которая соединяет направляющие с тросом, где: 7 - ролики, охватывающие направляющие, 8 - стойки каретки, 9 - перекладина каретки для крепления троса.
Предлагаемый транспорт готовят к эксплуатации следующим образом.
Устанавливают опоры 5 высотой не менее 20 м в живописных местах, или в местах, имеющих какие - либо достопримечательности, культовые объекты, например, монастыри, доисторические объекты, например пещеры, и др. Целесообразно использовать предлагаемый транспорт в труднодоступных для человека местах, без дорог, расположенных в гористой местности.
На опоры помещают направляющие 4, которые могут быть выполнены как в форме обычных высокопрочных тросов, так и токопроводящих проводов. Между собой тросы скрепляют соединительными планками 6 на таком расстоянии, чтобы обеспечить параллельность расположения направляющих по всей их длине.
На направляющие устанавливают каретку, имеющую две вертикальные стойки 8, профилированные ролики 7, установленные попарно напротив друг друга таким образом, что они плотно охватывают направляющую с двух сторон. Соединительный трос 3 прикрепляют к горизонтально установленной перекладине каретки 9 одним концом. Второй конец закрепляют в кабине 2. Оболочка совместно с прикрепленной к ней кабиной, и двигателем образуют дирижабль.
Дирижабль - летательный аппарат легче воздуха, представляющий собой комбинацию аэростата с движителем (обычно винтовой с электрическим двигателем или с двигателем внутреннего сгорания) и системы управления ориентацией (рули управления), благодаря которой дирижабль может двигаться в любом направлении, независимо от направления воздушных потоков
В конструкции дирижабля всегда имеется оболочка для размещения в ней газа легче воздуха. Поскольку дирижабль является летательным аппаратом легче воздуха, то он «плавает» в воздухе за счет архимедовых сил, если его средняя плотность меньше или равна плотности атмосферы. Обычно оболочка классического дирижабля наполняется газом легче воздуха (водородом, гелием или метаном), при этом грузоподъемность дирижабля пропорциональна внутреннему объему оболочки с учетом его массы. Чтобы способствовать его перемещению в воздухе, наполненная газом оболочка должна иметь обтекаемую форму, т.е. быть вытянутой в направлении движения. Отношение длины дирижабля к его диаметру обычно составляет от 3 до 8. Носовая часть оболочки усиливается с помощью носового конуса, шпангоутов и стрингеров. Оболочка дирижабля поддерживается в натянутом состоянии с помощью баллонетов, которые при наборе высоты заполняются воздухом с помощью ковшового воздухоулавливателя или принудительного наддува и опорожняются при снижении.
Предлагаемый транспорт эксплуатируют следующим образом.
Пассажиры и экипаж занимают места в кабине дирижабля, поднимаясь по одной из специально оборудованных для этого опор. Важно, чтобы кабина имела большие прозрачнее окна, а кресла для пассажиров располагались вдоль окон. Когда дирижабль начинает двигаться по заданной траектории, пассажиры со своих мест будут иметь возможность широкого обзора местности с высоты птичьего полета.
Поскольку дирижабль прочно связан с направляющими тросом, он не может отклониться от курса и следует заданной траектории. Длина троса может изменяться, для чего в кабине устанавливается средство для его наматывания на специальную катушку с фиксацией длины. В зависимости от погодных условий соединительный трос держит дирижабль либо совсем близко от направляющих, либо достаточно далеко, обеспечивая таким образом безопасность полета, особенно в условиях ветреной погоды. Поскольку скорость дирижабля невелика, не более 160 км/час, пассажиры могут спокойно сверху обозревать окрестности, что способствует их отдыху и релаксации.
Дирижабль, снабженный соединительным тросом, кареткой и направляющими, не проводящими электрический ток, управляется бензиновым двигателем. Он может также иметь движители в форме воздушных винтов для дополнительных возможностей управления полетом.
В том случае, когда направляющие, соединительный трос и каретка выполнены токопроводящими, происходит съем электрической энергии с направляющих и передается двигателю, который является электрическим и потребляет электрическую энергию. Питание может быть организовано от высоковольтных линий передач электроэнергии, для чего должна быть построена понижающая подстанция, или от других источников энергии, к примеру, тепловой станции. В этом случае используется принцип действия троллейбуса - наземного транспортного средства, движущегося вдоль направляющих проводов, от которых он одновременно берет энергию для питания электромотора. Дополнительно электродвигатель может получать энергию от солнечных батарей, если дирижабль ими оснащен.
Если опоры установлены в местности с перепадами высот, дирижабль то набирает высоту, то опускается. При наборе высоты действуют аэродинамические силы, поднимающие его на большую высоту. Поэтому на участках с набором высоты двигатель может отключаться, что обеспечивает экономию топлива, или электричества.
Предлагаемый транспорт гораздо проще и безопаснее другого воздушного транспорта для перемещения по заданной траектории. Многое из сложного оборудования, обычно устанавливаемого в дирижаблях, просто не требуется. Например, нет необходимости в сложной системе ориентации и маневренности, сложной системе рулей. Дирижабль надежно привязан к собственной системе направляющих, которые определяют траекторию его движения. Упрощение конструкции дирижабля ведет к упрощению управления им, повышению безопасности в эксплуатации и уменьшению стоимости.
Таким образом, предлагаемый транспорт пригоден для совершения воздушных прогулок и длительных путешествий в труднодоступных местах в комфортных условиях, вместе с тем он безопасен при эксплуатации, устойчив относительно заданного курса, способен изменять высоту полета, и экономичен при эксплуатации.