ГИБРИДНЫЙ ДИРИЖАБЛЬ ЛИНЗООБРАЗНОЙ ФОРМЫ

Полезная модель гибридного дирижабля линзообразной формы относится к воздухоплавательной технике и, в частности к конструкциям дирижаблей линзообразной формы полужесткой конструкции с использованием силовых установок для взлета, посадки и стабилизации по углам атаки и крена. В настоящее время известны дирижабли различной формы и предназначения [1].
В качестве прототипа взят полужесткий управляемый аэростатический летательный аппарат [2]. Приведенный в прототипе летательный аппарат, включающий корпус дискообразной формы, расположенный по периферии и формирующий кромку корпуса жесткий силовой каркас, закрепленный на внешнем каркасе при помощи внутренней подвески, выполненной из продольно жестких элементов, снабженных приспособлениями для изменения их натяжений, полый жесткий силовой внутренний остов; внешнюю оболочку, выполненную в виде двух оболочек: верхней и нижней; расположенные во внутреннем объеме корпуса газовые баллоны, заполненные газом легче воздуха; расположенный во внутреннем остове грузовой отсек, закрепленный на внешнем каркасе и образующий относительно острую кромку корпуса обтекатель; кабину управления.
Конструкция полезной модели гибридного дирижабля линзообразной формы имеет следующие отличия от прототипа:
1. Корпус выполнен линзообразной формы, так как дискообразная (эллипсоидная) форма при мягкой оболочке возможна только при отношении высоты к диаметру 0,6, то есть при желаемом отношении 0,3-0,45 у мягкой оболочки будут радиальные складки, складок не будет только при использовании верхней и нижней частей оболочки эллипсоида с отношением 0,6 дающих при их соединении выбранное отношение высоты к диаметру меньше 0,6;
2. Внешнее силовое кольцо образовано из треугольной силовой фермы, образующей острую кромку при входе потока воздуха на корпус и позволяющее разметить внутри фермы различное оборудование;
3. Отсутствует внутренняя подвеска из продольно жестких элементов и приспособлений для изменения их натяжения как лишний элемент, так как натяжения внешней оболочки достаточно для удержания гондолы грузового отсека;
Дирижабль в беспилотном варианте предназначен для зависания в ограниченной области воздушного пространства с целью обеспечения работы поисковой и фиксирующей аппаратуры.
Предложенная полезная модель в пилотируемом варианте может использоваться для доставки крупногабаритных тяжелых грузов непосредственно от изготовителя к потребителю. Дирижабль данной конструкции может садиться на ограниченную площадку и при закреплении растяжками находиться в неподвижном состоянии при различных направлениях ветра. В варианте применения амортизатора в виде тора, дирижабль может самостоятельно садиться на землю или воду при использовании тора в качестве присоски. При перемещении дирижабля и взлете тор может использоваться в качестве воздушной подушки. В полете, для снижения аэродинамического сопротивления, тор может убираться в гондолу дирижабля.
Технический результат достигается за счет:
1. Применения линзообразного корпуса дирижабля, образуемого за счет внешнего жесткого силового кольца, выполненного в виде треугольной фермы в поперечном сечении и внешней воздухонаполненной мягкой оболочки, образованной из двух частей эллипсоида с отношением высоты к диаметру равном 0,6, что, в отличии от прототипа при отношении высоты к диаметру равном 0,3, позволит избежать образование радиальных складок оболочки и сохранить высокую нагрузку на внутренние кольца, чтобы использовать их для подвески грузовой гондолы;
2. Внутренние газовые оболочки крепятся к гондоле посредством внутреннего такелажа, а также крепятся к внешнему кольцу с целью предотвращения их смещения при наклонах дирижабля, в отличие от прототипа отсутствует крепление к внешней оболочке с помощью крючков и петель, так как данная конструкция не позволит заменять потерявшую герметичность газовую оболочку при выполненной оболочке дирижабля;
3. Четыре маршевые силовые установки расположены попарно сверху и снизу внешнего силового кольца в месте максимального удаления силового кольца от продольной оси дирижабля, что повышает управляемость по курсу за счет разной тяги и снижает нагрузку на кольцо вследствие отсутствия крутящего и изгибающего моментов, а также исключает воздействие струй на оболочку;
4. Четыре подъемостабилизирующие силовые установки крепятся к силовому кольцу и обеспечивают подъем в перегруженном и спуск в облегченном состояниях, а также стабилизацию дирижабля по углам атаки и крена, расстояние между силовыми установками в поперечном направлении меньше расстояния в продольном направлении, при этом кормовые установки расположены вне действия струй от маршевых установок.
Ввиду малой эффективности на скоростях до 20 км/час стабилизаторы не устанавливаются.
Чертеж дирижабля линзообразной формы представлен на фигуре.
Дирижабль состоит из внешней воздухонаполненной мягкой оболочки 1, форма которой обеспечивается за счет внешнего жесткого силового кольца 4, на котором крепятся маршевые силовые установки 11 и подъемостабилизирующие установки 12.
В верхней части оболочки имеется закрепленное к ней внутреннее верхнее силовое кольцо 5 и к нижней части оболочки крепится внутреннее нижнее силовое кольцо 6, к которому крепится гондола 9, причем верхняя часть гондолы, посредством конического такелажа 2 и центрального силового узла 7, удерживается за внутреннее верхнее силовое кольцо.
Внутри оболочки расположены газовые оболочки 3, связанные с гондолой с помощью внутреннего такелажа 13. Для подъема людей на верхнюю часть оболочки, в случае установки там оборудования имеется шахта 8.
К нижней части гондолы крепится торовый амортизатор 10, используемый также в качестве воздушной подушки и присоски.
Список использованной литературы:
1. статья «Дирижабль» из Википедии - свободной энциклопедии в Интернете по адресу:
http://ruwikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%80%D0%B8%D0%B6%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D1%8C:
2. (21), (22) Заявка: 94019770/11, 26.05.1994 г «Полужесткий управляемый аэростатический летательный аппарат».