ВЫСОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ, СОЕДИНЕНИЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ СОЕДИНЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

1. Беспилотный высотный летательный аппарат, прежде всего стратосферный летательный аппарат, выполненный, по меньшей мере, с фюзеляжем (10), несущими поверхностями (13, 14), рулевыми поверхностями (13′′, 14′′, 20′, 20′′, 21′, 21′′) и по меньшей мере одним движущим устройством (15, 16, 17), которое имеет по меньшей мере один приводной двигатель и по меньшей мере один воздушный винт (15′, 16′, 17′),
отличающийся тем,
- что соответствующая несущая поверхность (13, 14) имеет несколько простирающихся в поперечном направлении, предпочтительно перпендикулярно, к продольной оси (Z) фюзеляжа лонжеронов (46′, 46′′) крыла и гибких труб (40, 41, 42, 43, 44), которые окружены образующей обшивку (45) крыла оболочкой, которая задает контур поперечного сечения несущей поверхности, причем контур поперечного сечения образует ламинарный профиль, который при незначительном аэродинамическом сопротивлении создает высокую подъемную силу,
- что соответствующая несущая поверхность (13, 14) на ее обращенном от фюзеляжа (10) свободном конце снабжена простирающейся поперечно к продольной оси несущей поверхности концевой аэродинамической поверхностью (13′, 14′′) и,
- что концевая аэродинамическая поверхность (13′, 14′) снабжена выполненной с возможностью перемещения рулевой поверхностью (13′′, 14′′), которая делает возможным создание аэродинамической боковой силы для приведения летательного аппарата к боковому крену.
2. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем,
- что, по меньшей мере, часть гибких труб в несущей поверхности (13, 14) выполнена с возможностью наполнения водородом и,
- что, по меньшей мере, часть гибких труб в несущей поверхности (13, 14) выполнена с возможностью наполнения кислородом.
3. Летательный аппарат по п. 2, отличающийся тем, что отношение объемов принимающих кислород гибких труб к принимающим водород гибким трубам составляет 1:2.
4. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что оболочка обшивки (45) несущей поверхности на верхней стороне несущей поверхности является прозрачной и, что верхняя сторона несущей поверхности снабжена фотоэлементами (35, 37), которые расположены между прозрачной оболочкой и гибкими трубами.
5. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что оболочка обшивки (45) несущей поверхности на нижней стороне несущей поверхности (13, 14) состоит из высокопрочной арамидной пленки с алюминиевым напылением.
6. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что каждая несущая поверхность (13, 14) снабжена по меньшей мере одной движительной гондолой (15, 16) для размещения в ней движущего устройства.
7. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем,
- что фюзеляж (10) снабжен простирающейся вверх и вниз от фюзеляжа (10) расчалочной опорой (11) и,
- что предусмотрены натяжные приспособления (18, 18′, 19, 19′), которые расчаливают несущие поверхности (13, 14), предпочтительно их свободные концы и/или движительные гондолы (15, 16), относительно фюзеляжа (10) и/или расчалочной опоры (11).
8. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что лонжероны (46′, 46′′) крыла состоят из, предпочтительно двухзвенной, каркасно-трубными конструкции из композиционного материала на основе углеродного волокна.
9. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один воздушный винт (15′, 16′, 17′) снабжен, подобно вертолетному ротору, осевыми шарнирами.
10. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одно движущее устройство содержит водородно-кислородный двигатель внутреннего сгорания.
11. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одно движущее устройство содержит запитываемый от топливного элемента электродвигатель.
12. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что фюзеляж (10) в его задней части снабжен рулями (21′, 21′′) высоты, которые, предпочтительно, полностью подвижны.
13. Летательный аппарат по п. 12, отличающийся тем, что фюзеляж (10) в его задней части снабжен по меньшей мере одним рулем (20′, 20′′) путевого управления, который, предпочтительно, полностью подвижен.
14. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что предусмотрено соответственно одно шасси (30, 32), которое расположено на расчалочной опоре (11) и, соответственно, на заднем конце фюзеляжа (10), предпочтительно на горизонтальном оперении.
15. Летательный аппарат по п. 1 с электрическим приводным двигателем, отличающийся тем, что
для выработки энергии движителя предусмотрено фотоэлектрическое устройство энергоснабжения, выполненное:
- по меньшей мере с одним фотоэлектрическим солнечным генератором (101), который превращает попадающую на него солнечную лучистую энергию (S) в электрическую энергию,
- по меньшей мере с одним устройством (104) электролиза воды для выработки водорода и кислорода из воды, которое при поддерживаемом постоянным базовом давлении работает для предотвращения загрязнения газов диффузией водорода,
- по меньшей мере с одной накопительной емкостью (106) для воды, которая соединена с устройством (104) электролиза воды посредством первого водопровода (160),
- по меньшей мере с одним, предпочтительно образованным первой гибкой трубой, водород-питающим накопителем (107), который посредством первой линии (144) поставки водорода соединен с устройством (104) электролиза воды,
- по меньшей мере с одним, предпочтительно образованным второй гибкой трубой, кислород-питающий накопителем (107а), который посредством первой линии (145) поставки кислорода соединен с устройством (104) электролиза воды,
- по меньшей мере с одним топливным элементом (108), который при поддерживаемом на постоянном уровне базовом давлении работает в замкнутом контуре циркуляции таким образом, что возможно предотвращение загрязнения горючих газов двуокисью углерода воздуха, и который посредством второй линии (180) поставки водорода соединен с водород-питающим накопителем (107) и посредством второй линии (180а) поставки кислорода связан с кислород-питающим накопителем (107а) и посредством второго водопровода (164) соединен с накопительной емкостью (106) для воды, и
- с устройством (103) управления, которое электрически соединено с солнечным генератором (101), устройством (104) электролиза воды и топливным элементом (108).
16. Летательный аппарат по п. 15, отличающийся тем, что солнечный генератор (101) содержит по меньшей мере один снабженный пленочными CIGS-фотоэлементами (110) несущий элемент (112), который образован тонкой пленкой, предпочтительно полиимидной пленкой.
17. Летательный аппарат по п. 4 или 16, отличающийся тем, что фотоэлементы (110) являются пленочными фотоэлементами, предпочтительно фотоэлементами на основе теллурита кадмия.
18. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что предусмотрен электрический накопитель (105) энергии, предпочтительно аккумулятор.
19. Летательный аппарат по п. 15 или 16, отличающийся тем,
- что устройство (103) управления выполнено таким образом, что при наличии солнечной лучистой энергии оно направляет выработанную солнечным генератором (101) электрическую энергию электрическому подключению (102) потребителей устройства энергоснабжения и,
- что при отсутствии солнечной лучистой энергии или, если выработанной солнечным генератором (101) электрической энергии не достаточно для покрытия заданной потребности в энергии, оно активирует топливный элемент (108) для поставки электрической энергии к подключению (102) потребителей.
20. Летательный аппарат по п. 15 или 16, отличающийся тем,
- что устройство (103) управления выполнено таким образом, что при наличии солнечной лучистой энергии оно направляет часть выработанной солнечным генератором (101) электрической энергии устройству (104) электролиза воды и,
- что оно направляет воду из накопительной емкости (106) для воды устройству (104) электролиза воды таким образом, что устройство (104) электролиза воды активируется для выработки из поданной ему воды водорода и кислорода, которые сохраняются в водород-питающем накопителе (107) и в кислород-питающем накопителе (107а).
21. Летательный аппарат по п. 18, отличающийся тем, что часть выработанной солнечным генератором (101) и/или топливным элементом (108) электрической энергии направляется накопителю (105) энергии для его зарядки.
22. Летательный аппарат по п. 15 или 16, отличающийся тем, что солнечный генератор (101) расположен внутри, выполненной, по меньшей мере, на верхней стороне прозрачной оболочки крыла (13, 14) летательного аппарата.
23. Летательный аппарат по одному из пп. 1, 4 или 5, отличающийся тем, что оболочка обшивки (45) несущей поверхности устойчива к атмосферным воздействиям, прежде всего непроницаема для дождя, что делает летательный аппарат пригодным для полетов также в тропопаузе и тропосфере.
24. Соединение летательных аппаратов в составе по меньшей мере одного первого беспилотного высотного летательного аппарата по одному из пп. 1-22 и по меньшей мере одного второго беспилотного высотного летательного аппарата по п. 23, причем второй высотный летательный аппарат (2) образует заправочный летательный аппарат для первого высотного летательного аппарата (1).
25. Способ применения соединения летательных аппаратов по п. 24,
- причем заправочный летательный аппарат во время полета обоих летательных аппаратов устанавливает заправочную связь с первым летательным аппаратом, через которую от заправочного летательного аппарата поставляют газообразный водород в емкость для хранения водорода первого летательного аппарата и газообразный кислород в емкость для хранения кислорода первого летательного аппарата, и причем от первого летательного аппарата в заправочный летательный аппарат возвращают воду,
- причем заправочный летательный аппарат после окончания процесса заправки опускается на более низкую высоту полета и из принятой воды посредством находящегося на его борту устройства электролиза воды и перехваченной солнечной энергии вырабатывает там газообразный водород и газообразный кислород, и хранит эти газы в соответствующих находящихся на борту емкости для хранения водорода и емкости для хранения кислорода,
- причем заправочный самолет после окончания процесса получения газов поднимается снова на более высокий уровень полета для получения возможности вновь выполнить процесс заправки первого летательного аппарата.