АЭРОПОДЪЕМНИК
AEROSTATIC LIFTER

Изобретение относится к области технологии, в частности к подъемным устройствам, и может использоваться для подъема грузов и/или людей в различных целях как на море, так и на суше.
4
Известен аэроподъемник, содержащий поворотное основание, шарнирно закрепленную на этом основании секционную грузовую стрелу с приводом ее поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях, две расположенные симметрично продольной вертикальной плоскости грузовой стрелы аэроподъемные силовые установки, которые снабжены платформой, посредством которой они установлены на концевом участке корневой секции грузовой стрелы с возможностью поворота относительно этой платформы относительно продольной оси грузовой стрелы. (Авторское свидетельство СССР №1397365 А1. Устройство для передачи грузов в море. - МПК: В63В 27/30. - Бюл. №19, 23.05.88). Недостатком известного устройства является наличие в ней грузовой стрелы, одним концом шарнирно закрепленной на поворотном основании, и другим, требующим упора, что сильно ограничивает его возможности.
6
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является летательное устройство для подъема и перемещения груза, содержащего раму, шасси и установленные на раме статоры, в которых размещены каркасы с лопастями и приводами их вращения в противоположных направлениях, с возможностью перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях при управлении с Земли по кабелю или по радио. Каждая лопасть выполнена из парусины или эластичного материала и прикреплена одним концом к каркасу, а другим - к статору привода вращения (Патент RU №2097311 С1. Летательное устройство для подъема и перемещения груза. - МПК: В66F 11/00, В64С 29/00, В64С 27/20. - 1997.11.27). Данное изобретение принято за прототип.
Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является отсутствие мобильности и большой вес устройства, ограничивающий полезную нагрузку, и низкая надежность и безопасность при эксплуатации.
Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение мобильности и полезной нагрузки, расширение области применения.
Техническим результатом, достигаемым предложенным техническим решением, является повышение мобильности и расширение области применения.
Указанный технический результат достигается тем, что, в известном аэроподъемнике, включающем летательное подъемное устройство, которое содержит шасси, раму, установленные на раме каркас, в котором размещены лопасти, и статоры приводов вращения лопастей в противоположных направлениях с возможностью перемещения летательного подъемного устройства в вертикальном и горизонтальном направлениях при управлении с Земли по кабелю или по радио, согласно предложенному техническому решению
каркас выполнен неподвижным, в нем размещена пара соосно расположенных лопастных винтов с возможностью вращения в противоположных направлениях посредством статоров приводов, якоря которых установлены на раме и сопряжены с системой управления вращениями лопастных винтов, при этом в зоне индуктивного потока воздуха, создаваемого вращением лопастей, установлены аэродинамические поверхности с возможностью поворота их вокруг своих горизонтальных осей при управлении с наземного устройства энергоснабжения летательного подъемного устройства через грузонесущий электрокабель, наматываемый на барабан наземного устройства, или по радио;
наземное устройство энергоснабжения и управления летательным подъемным устройством смонтировано на самодвижущейся платформе с возможностью закрепления на ней шасси летательного подъемного устройства;
грузонесущий электрокабель соединен с валом якоря летательного подъемного устройства выше горизонтальной плоскости, проходящей через центр тяжести летательного подъемного устройства;
на верхнем торце вала якоря установлен, например, радиозонд, изолированный от окружающей среды радиопрозрачным колпаком;
летательное подъемное устройство снабжено парашютным спасательным устройством, смонтированным на каркасе и соединенным фалом с валом якоря;
в каркасе выполнены ниши для размещения полезного груза.
Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного аэроподъемника, отсутствуют. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».
Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками из заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
На фиг.1 схематично представлен предлагаемый аэроподъемник; на фиг.2 - летательное подъемное устройство, вид сбоку в разрезе, фиг.3 - то же, вид сверху.
Аэроподъемник содержит летательное подъемное устройство 1, соединенное с наземным устройством 2 энергоснабжения и управления посредством грузонесущего электрокабеля 3, наматываемого на барабан 4, смонтированный на самодвижущейся платформе 5 (фиг.1). Летательное подъемное устройство 1 содержит шасси 6, раму 7, установленные на раме каркас 8, в котором размещены лопасти 9, и статоры 10 приводов вращения лопастей 9 (фиг.2). Самодвижущаяся платформа 5 наземного устройства 2 изготовлена с возможностью закрепления на ней шасси 6 летательного подъемного устройства 1. Каркас 8 выполнен неподвижным, в нем размещена пара соосно расположенных лопастных винтов 9, вращающихся в противоположных направлениях посредством статоров 10 приводов, якоря 11 которых установлены на валу 12, неподвижно закрепленном на раме 7. В зоне индуктивного потока воздуха, создаваемого вращением лопастей 9, установлены аэродинамические поверхности 13 с возможностью поворота их с помощью электроприводов 14 вокруг своих горизонтальных осей 15 при управлении с наземного устройства 2 энергоснабжения летательного подъемного устройства 1 через грузонесущий электрокабель 3 и перемещения летательного подъемного устройства 1 в вертикальном и горизонтальном направлениях с управлением с Земли по кабелю 3 или по радио (фиг.3). Вал 12 выполнен полым, на верхнем торце которого установлен, например, радиозонд 16, изолированный от окружающей среды радиопрозрачным колпаком 17. Грузонесущий электрокабель 3 соединен с летательным подъемным устройством 1 в полости вала 12 выше горизонтальной плоскости 18, проходящей через центр тяжести 19 летательного подъемного устройства 1, последнее снабжено парашютным спасательным устройством 20, смонтированным на каркасе 8 и соединенным фалом 21 с валом 12. В каркасе 8 выполнены ниши 22 для размещения блока 23 управления летательным подъемным устройством 1 и полезного груза.
Аэроподъемная установка работает следующим образом.
В транспортном положении летательное подъемное устройство 1 установлено на шасси 6 на самодвижущейся платформе 5. При необходимости подъема летательного устройства 1 запускают в работу наземное устройство 2 энергоснабжения, от которого электропитание подается на якоря 11 через грузонесущий электрокабель 3. Якоря 11 приводят во вращение статоры 10 и закрепленные на них лопасти 9 воздушных винтов, причем в противоположных направлениях, компенсируя между собой реактивные силы вращающихся лопастей с помощью блока 23, которым создают возможность поворота летательного подъемного устройства 1 в горизонтальной плоскости 18 и устойчивый полет. Под действием подъемной силы Р, вызываемой вращением лопастей 9, осуществляется подъем летательного устройства 1 с натяжением разматываемого грузонесущего электрокабеля 3 с барабана 4, смонтированного на самодвижущейся платформе 5. Аэродинамические поверхности 13, размещенные в зоне индуктивного потока воздуха внутри каркаса 8, создаваемого вращением лопастей 9 поворотом вокруг своих горизонтальных осей 15 при управлении полетом от блока 23 с наземного устройства управления 2 через грузонесущий электрокабель 3, создают стабильный уравновешенный подъем летательного подъемного устройства 1. В установившемся режиме лопасти 9 передают подъемную силу Р через статоры 10 на вал 12, закрепленный на раме 7, последняя поднимает каркас 8, в котором выполнены ниши 22 для размещения полезного груза. При управлении аэродинамическим поверхностями 13 и скоростью вращения лопастей 9 с наземного устройства управления 2 через грузонесущий электрокабель 3 или по радио летательному подъемному устройству 1 задают перемещения как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, причем необходимые корректирующие действия могут быть произведены расчетом на компьютере в блоке 23, в котором заложены все характеристики рабочих органов аэроподъемника. В случае возникновения аварийной ситуации в воздухе аэроподъемник выбрасывает парашютное спасательное устройство 20, которое на фале 21 за вал 12 спускает летательное подъемное устройство 1 на землю.
Предложенный аэроподъемник позволяет поднимать летательное подъемное устройство 1 с полезным грузом в 250 кг на высоту до 200 м.