БЕЗБАЛЛАСТНЫЙ ДИРИЖАБЛЬ

Полезная модель относится к летательным аппаратам легче воздуха и может быть использована для перемещения грузов [B64B1/58, B64B 1/62].
Из уровня техники известен СТРАТОСФЕРНЫЙ ДИРИЖАБЛЬ [CN106428507 (A), опубл. 22.02.2017 г.], отличающийся тем, что он состоит из основного гелиевого баллона, гелиевого баллона с избыточным давлением, резервуара для хранения газа высокого давления, надувного клапана, выпускного клапана, основного клапана и гелиевого компрессора; выход вышеупомянутого резервуара для хранения газа высокого давления последовательно проходит через надувной клапан, подключенный к первому концу основного клапана, второй конец основного клапана подключен к баллону с гелием избыточного давления; первый конец основного клапана также подключен к входу гелиевого компрессора через спускной клапан, а выход гелиевого компрессора подключен к входу газового баллона высокого давления.
Недостатками аналога являются:
- данное решение обладает низкой безопасностью из-за использования в конструкции дирижабля гелиевого баллона с избыточным давлением и газового баллона высокого давления;
- надувание и спуск воздуха производится разными клапанами, что усложняет систему регулировки воздуха.
Также из уровня техники известен БЕЗБАЛЛАСТНЫЙ ДИРИЖАБЛЬ [RU 2174482 (С2), опубл. 10.10.2001], содержащий основную камеру постоянного объема, наполненную несущим газом, сообщающуюся с ней дополнительную камеру переменного объема, соединенную своей верхней частью с нижней частью основной камеры, устройство для изменения объема дополнительной камеры и соответственно изменения давления в обеих камерах, гондолу, внутри которой расположено устройство для горизонтального перемещения дирижабля, отличающийся тем, что гондола выполнена в форме кольца, внутри которого размещена нижняя часть дополнительной камеры.
Недостатками данного аналога являются:
- достаточно большой вес дирижабля из наличия дополнительной камеры переменного объема;
- затруднено использование данного устройства в качестве дирижабля вследствие неблагоприятной аэродинамической формы;
- низкая безопасность полета и управляемость плавучестью из-за устройства для изменения объема дополнительной камеры, состоящего из установленных в гондоле лебедок с намотанными на барабаны тросами;
- данное решение обладает низкой безопасностью из-за наличия основной камеры постоянного объема, наполненной несущим газом, и дополнительной камеры переменного объема.
Наиболее близким по технической сущности является БЕЗБАЛЛАСТНЫЙ ДИРИЖАБЛЬ [RU2302974(С1), опубл. 20.07.2007 г.], содержащий основную камеру, наполненную несущим газом, дополнительную камеру, кабину пилота, устройство для перемещения дирижабля, отличающийся тем, что внутри газонепроницаемой оболочки дирижабля расположена продольная газонепроницаемая деформируемая перегородка, образующая верхнюю упомянутую основную камеру и нижнюю упомянутую дополнительную камеру, наполненную воздухом, дирижабль снабжен в хвостовой части жестким основанием для крепления оболочки дирижабля, рулей высоты и направления движения, в котором вмонтированы клапаны заправки несущим газом и его аварийного сброса, полозьями для крепления и перемещения кабины пилота, устройством для изменения давления в дополнительной камере, включающим компрессор и клапаны изменения давления в дополнительной камере, вмонтированные в жесткое основание, а устройство для перемещения дирижабля включает двигатель внутреннего сгорания с винтами для приведения дирижабля в движение.
Основной технической проблемой прототипа является то, что, используя данное решение для перевозки тяжеловесных грузов, необходимо увеличивать объем основной и дополнительной камер, но при этом повышается масса дирижабля и, как следствие, снижается его грузоподъемность; также отсутствует возможность подогрева балластного воздуха и частично несущего газа за счет использования тепла, выделяемого силовой установкой, что снижает плавучесть и грузоподъемность дирижабля.
Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.
Техническим результатом полезной модели является повышение грузоподъемности и плавучести дирижабля.
Указанный технический результат достигается за счет того, что безбалластный дирижабль содержит газонепроницаемую оболочку, разделенную на основную камеру, заполненную несущим газом, и дополнительную камеру, заполненную воздухом, которые сообщены с силовой установкой для подвода к ним тепла, отходящего от силовой установки.
Краткое описание чертежей.
На фиг. 1 показан вид сбоку безбалластного дирижабля.
На фиг. 2 показан вид сзади безбалластного дирижабля.
На чертежах обозначено: 1 – газонепроницаемая оболочка, 2 – газонепроницаемая деформируемая перегородка, 3 – основная камера, 4 – клапан основной камеры, 5 – дополнительная камера, 6 – клапан дополнительной камеры,7 – устройство для забора и сброса воздуха-балласта, 8 – жесткое основание, 9 – рули высоты и направления движения, 10 – устройство для забора и стравливания несущего газа, 11 – основание для крепления оборудования, 12 – полозья, 13 – силовая установка, 14 – винты, 15 – устройство для отвода тепла силовой установки, 16 – патрубки для отвода тепла, 17 – линия присоединения.
Осуществление полезной модели.
Дирижабль состоит из газонепроницаемой оболочки 1, выполненной из прочного газонепроницаемого материала на основе углеткани. Газонепроницаемая оболочка 1 разделена продольной газонепроницаемой деформируемой перегородкой 2 на верхнюю основную камеру 3, наполненную несущим газом через клапан 4, и нижнюю дополнительную камеру 5, наполняемую забортным атмосферным воздухом и опорожняемую через клапан 6 с помощью устройства 7 для забора и сброса воздуха-балласта. В хвостовой части дирижабля расположено жесткое основание 8 для крепления оболочки 1, рулей 9 высоты и направления движения, а также устройства 10 для забора и стравливания несущего газа. Основание 11 для крепления оборудования крепится с возможностью перемещения на полозьях 12. Устройство для перемещения дирижабля включает силовую установку 13 с винтами 14 для приведения дирижабля в движение. Для отвода тепла силовой установки в основную и дополнительную камеры используются устройство 15 для отвода тепла силовой установки 13 и патрубки 16 для отвода тепла. Пунктиром показано расположение линии 17 присоединения к оболочке 1 дирижабля гибкой газонепроницаемой деформируемой перегородки 2.
Безбалластный дирижабль используют следующим образом.
Первоначально в основную камеру 3 дирижабля через клапан 4 основной камеры закачивают несущий газ, количество которого может изменяться, в случае необходимости его аварийного стравливания, через клапан 4 основной камеры с помощью устройства 10 для забора и стравливания несущего газа. В дополнительную камеру 5 через клапан 6 дополнительной камеры закачивается атмосферный воздух-балласт, количество которого может изменяться для регулировки подъемной силы дирижабля путем забора или стравливания воздуха через клапан 6 дополнительной камеры с помощью устройства 7 для забора и сброса атмосферного воздуха-балласта. При давлении воздуха в дополнительной камере, близком к атмосферному, давление в основной камере также близко к атмосферному, и дирижабль обладает максимальной подъемной силой. Управление высотой полета дирижабля производится за счет регулировки закачивания атмосферного воздуха в дополнительную камеру 5 с повышением давления выше атмосферного давления. Дополнительно повышение давления в дополнительной камере 5 может производиться за счет отвода тепла от силовой установки 13 по патрубкам 16 для отвода тепла с помощью устройства 15 для отвода тепла силовой установки 13.
Для перемещения дирижабля, обеспечения работы устройства 10 для забора и стравливания несущего газа, устройства 7 забора и сброса воздуха-балласта, устройства 15 для отвода тепла силовой установки дирижабль снабжен силовой установкой 13. Для передвижения в воздухе силовая установка 13 снабжена винтами 14. Основание 11 для крепления оборудования крепится на полозьях 12, что позволяет выравнивать линию горизонта дирижабля для нормального полета.
Таким образом, сообщение основной и дополнительной камер газонепроницаемой оболочки дирижабля с силовой установкой для подвода к ним тепла, отходящего от силовой установки, позволяет повысить грузоподъемность и плавучесть безбалластного дирижабля.
Технический результат полезной модели – повышение грузоподъемности и плавучести дирижабля достигается за счет того, что для подогрева несущего газа основной камеры 3 и воздуха-балласта дополнительной камеры 5 используется тепло от силовой установки 13, отводимое через патрубки 16 отвода тепла с помощью устройства 15 отвода тепла.