Привязной тепловой аэростат с подогревом по электрическому кабелю с земли
TETHERED HOT-AIR BALLOON WITH HEATING BY ELECTRIC CABLE FROM GROUND

Изобретение относится к области привязных воздухоплавательных систем и может быть использовано для построения высотных систем сотовой и радиорелейной связи, систем видеонаблюдения, рекламных акций и т.д.
Известно устройство по патенту RU 2508227, 27.02.2014, содержащее оболочку, нагреватели с электропитанием от наземного генератора. В качестве наполняющего оболочку газа используется водяной пар, создающий подъемную силу. Для испарения конденсирующегося внутри оболочки водяного пара используется электрический нагреватель, получающий энергию по кабелю с наземной установки. Начальное заполнение аэростата производится от наземного парогенератора. При достижении определенного уровня воды в оболочке включается ТЭН. После прогрева оболочки и заполнения ее паром наземный парогенератор отключается, а в дальнейшем производится периодическое включение ТЭНа для испарения воды и компенсации сконденсированного пара. Поддержание внутренней температуры, измеряемой датчиками температуры, и уровня воды обеспечивается наземным регулятором, получающим по проводам сигналы от датчиков и соответственно включающим или выключающим питание ТЭНа. Этим обеспечивается необходимое количество пара внутри оболочки и постоянное погружение ТЭНа в воду. Благодаря внутреннему гидрофобному покрытию оболочки, сконденсированные на ее поверхности капли скатываются в нижнюю часть оболочки.
К недостаткам вышеназванного устройства можно отнести сложность реализации системы сбора конденсата в аэростатах не шарообразной формы, необходимость поддержки достаточно высокой температуры в оболочке, что пагубно будет сказываться на ее прочностных характеристиках.
Техническим результатом настоящего изобретения является расширение арсенала технических средств, повышающих возможности нахождения тепловых аэростатов в поднятом положении.
Технический результат достигается тем, что привязной тепловой аэростат содержит оболочку с теплоизолирующим слоем, по меньшей мере, один нагреватель с вентилятором, датчиками температуры, электрически управляемый клапан сброса теплого воздуха в верхней части оболочки и систему электропитания, состоящую из наземного высоковольтного, высокочастотного генератора, низковольтного бортового преобразователя, соединенных посредством кабеля-троса, при этом низковольтный бортовой преобразователь соединен электрическим кабелем с нагревателем.
На чертеже представлен общий вид устройства.
Аэростат содержит теплоизолированную оболочку 1 с размещенными в ней, по меньшей мере, одним нагревателем 2 с вентилятором 3 и датчиками температуры 5, электрически управляемый клапан 4 сброса теплого воздуха, установленный в верхней части оболочки. Аэростат содержит систему электропитания, состоящую из наземного высоковольтного, высокочастотного генератора 8, низковольтного бортового преобразователя 10, соединенных посредством кабеля-троса 9, обвязку 7. Низковольтный бортовой преобразователь 10 соединен электрическим кабелем 11 с нагревателем 2. В нижней части аэростата расположен патрубок 6 для наземного наполнения оболочки горячим воздухом.
Устройство работает следующим образом. На земле, с помощью теплового нагнетателя, производится первоначальное наполнение оболочки 1 аэростата теплым воздухом. При достижении состояния вывешивания оболочки, дальнейший подъем\опускание аэростата осуществляют от бортового преобразователя 10, путем управления электрическим клапаном 4 сброса теплого воздуха и электрическими нагревателями 2, подключенными к бортовому преобразователю 10, и связанному кабель-тросом 9 с наземным высоковольтным источником тока.
Привязной тепловой аэростат с подогревом по электрическому кабелю с земли обладает следующими преимуществами: аэростат может неограниченно долго находиться в поднятом положении.