RU2201379C2 - Aerostatic apparatus - Google Patents
Aerostatic apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2201379C2 RU2201379C2 RU2000105289A RU2000105289A RU2201379C2 RU 2201379 C2 RU2201379 C2 RU 2201379C2 RU 2000105289 A RU2000105289 A RU 2000105289A RU 2000105289 A RU2000105289 A RU 2000105289A RU 2201379 C2 RU2201379 C2 RU 2201379C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- case
- nacelle
- engines
- aerostatic
- engageable
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
- B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
- B64B1/06—Rigid airships; Semi-rigid airships
- B64B1/22—Arrangement of cabins or gondolas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
- B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
- B64B1/06—Rigid airships; Semi-rigid airships
- B64B1/24—Arrangement of propulsion plant
- B64B1/30—Arrangement of propellers
- B64B1/34—Arrangement of propellers of lifting propellers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к аэростатическим аппаратам, осуществляющим подъем и транспортировку крупногабаритных грузов-гигантов, транспортировка которых традиционными способами недостаточно эффективна. The invention relates to aerostatic apparatus, carrying out the lifting and transportation of bulky cargo-giants, the transportation of which by traditional methods is not efficient enough.
Известны аэростатические аппараты, например, типа дирижабля Цеппелина (см. "Интересная газета" блок Д, 12(75), 1999г., Киев). Aerostatic devices are known, for example, of the Zeppelin type airship (see "Interesting newspaper" block D, 12 (75), 1999, Kiev).
Эти аппараты имеют недостатки. Дирижабль имеет повышенные размеры по длине, чтобы иметь достаточный объем для легкого газа. При форме дирижабля, имеющей значительное удлинение, на его корпус при полете могут действовать одновременно как восходящие, так и нисходящие потоки, своеобразные "ножницы", из-за чего приходится упрочнять оболочку корпуса или внутренний каркас, чтобы воспрепятствовать перерезывающей силе и изгибающим моментам. Это приводит к нежелательным утяжелениям конструкции. Кроме того, на околонулевых скоростях аэродинамические рули хвостового оперения недостаточно эффективны и боковой ветер сносит аппарат, воздействуя на боковую поверхность повышенной площади. Чтобы преодолеть силы от ветра, приходится применять сложные системы мощных силовых установок, работающих в течение ограниченного времени, что не совсем выгодно в весовом и стоимостном отношении. Существенным недостатком является также и применение балласта в виде воды, грунта, бетонных блоков и т.п. These devices have disadvantages. The airship has an increased length in order to have enough volume for light gas. In the form of an airship having a significant elongation, both ascending and descending flows, peculiar “scissors” can act simultaneously on its hull during flight, due to which it is necessary to strengthen the hull shell or the inner frame to prevent shear force and bending moments. This leads to undesirable weighting of the structure. In addition, at near-zero speeds, the aerodynamic rudders of the tail unit are not effective enough and the lateral wind blows the apparatus, affecting the lateral surface of an increased area. To overcome the forces from the wind, it is necessary to apply complex systems of powerful power plants that operate for a limited time, which is not entirely advantageous in terms of weight and value. A significant disadvantage is the use of ballast in the form of water, soil, concrete blocks, etc.
При транспортировке грузов-гигантов массой 50, 100, 200 т и более трудозатраты на загрузку и выгрузку балласта являются слишком велики по численности персонала и продолжительности по времени. К тому же возникают трудности с водяным балластом при отрицательных температурах. Наличие балласта приносит значительные неудобства в эксплуатации и не является безвыходностью при современном прогрессе. When transporting giant goods weighing 50, 100, 200 tons or more, the labor costs for loading and unloading ballast are too large in terms of number of employees and duration in time. In addition, difficulties arise with ballast water at low temperatures. The presence of ballast brings significant inconvenience in operation and is not a hopelessness with modern progress.
Известен аппарат типа "Скайшип" чечевичной формы с горизонтальным оперением (см. "Современные аэростатические летательные аппараты", Г.С. Нестеренко, В.И. Наринский, 1977г.). A known device of the Skype type is a lenticular shape with horizontal plumage (see. "Modern aerostatic aircraft", G. S. Nesterenko, V. I. Narinsky, 1977.).
Недостатком аппарата является недостаточная управляемость на околонулевых скоростях в эксплуатации, т.к. аэродинамические плоскости не эффективны. А внутренний каркас, состоящий из ферм, имеет повышенный вес, т.к. несущие элементы ферменной конструкции, работающие на сжатие, больших длин требуют значительных площадей в их сечениях для обеспечения продольной устойчивости. Поэтому указанные недостатки приводят к недостаточной эффективности в эксплуатации. The disadvantage of the apparatus is the lack of control at near-zero speeds in operation, because aerodynamic planes are not effective. And the inner frame, consisting of farms, has an increased weight, because compressive truss bearing elements of large lengths require significant areas in their sections to ensure longitudinal stability. Therefore, these shortcomings lead to insufficient efficiency in operation.
Известен тепловой дирижабль (Авторское свидетельство СССР 1609720, В 64 В 1/00). Known thermal airship (USSR Author's Certificate 1609720, 64 V 1/00).
Данному дирижаблю присущи указанные недостатки классического дирижабля: утяжеление конструкции, чтобы выдержать перерезывающие силы и изгибающие моменты, а также недостаточная управляемость на малых скоростях и особенно при боковом ветре. Кроме того, к недостаткам относятся значительные теплопотери в зимний период из-за больших площадей, обдуваемых скоростным потоком или ветром. Это снижает эффективность при эксплуатации. The aforementioned flaws of a classic airship are inherent in this airship: weighting of the structure to withstand cutting forces and bending moments, as well as insufficient controllability at low speeds and especially in crosswinds. In addition, significant heat loss in the winter period due to large areas blown by a high-speed stream or wind is a disadvantage. This reduces operational efficiency.
Целью изобретения является повышение эффективности аэростатического аппарата. The aim of the invention is to increase the efficiency of the aerostatic apparatus.
Указанная цель достигается тем, что предложенный аэростатический аппарат имеет значительно меньшие габариты при том же объеме, что у классического дирижабля. Наименьшие габариты, как известно, у шара, но он имеет значительное аэродинамическое сопротивление. Поэтому в предложенном аппарате корпус выполнен по форме в виде двояковыпуклой линзы. This goal is achieved by the fact that the proposed aerostatic apparatus has significantly smaller dimensions with the same volume as the classic airship. The smallest dimensions, as you know, the ball, but it has significant aerodynamic drag. Therefore, in the proposed apparatus, the housing is made in the form of a biconvex lens.
Верхняя часть корпуса по форме является сферическим сегментом одного шара, а нижняя часть корпуса - сферическим сегментом другого шара. При этом верхний сферический сегмент имеет большую кривизну, т.е. меньший радиус сферы, а нижний сферический сегмент имеет меньшую кривизну, т.е. больший радиус сферы. Такая форма корпуса дает подъемную силу при полете, что экономит горючее и повышает дальность. Внутри корпуса размещен каркас, выполненный в форме колеса, кольцеобразный обод которого размещен по линии пересечения сферических сегментов. The upper part of the body in shape is a spherical segment of one ball, and the lower part of the body is a spherical segment of another ball. Moreover, the upper spherical segment has a large curvature, i.e. a smaller radius of the sphere, and the lower spherical segment has less curvature, i.e. larger radius of the sphere. This form of the hull gives lift when flying, which saves fuel and increases range. Inside the housing is a frame made in the form of a wheel, the annular rim of which is placed along the line of intersection of the spherical segments.
Обод соединен радиальными жесткими трубами (спицами колеса), расположенными в горизонтальной плоскости. Эти спицы соединены с вертикальной стойкой, размещенной по оси симметрии корпуса. Чтобы спицы не мешали друг другу, на вертикальной стойке установлено кольцо большего диаметра, чем диаметр стойки. Вертикальная стойка взаимодействует одним концом с верхней частью корпуса, а другим - с нижней. При этом нижняя часть вертикальной стойки проходит за наружный нижний контур корпуса на значительную величину. На наружной нижней части корпуса аппарата размещена кабина (гондола), которая смонтирована с возможностью вращения вокруг вертикальной оси на 360o. На гондоле имеются маршевые двигатели, векторы тяги у которых могут отклоняться вверх и вниз. Вращательное закрепление гондолы позволяет отказаться от необходимости поворачивать аэростатический аппарат, у которого нет ни переда, ни зада - он симметричен. Только у гондолы есть передняя часть, где размещены пилоты и задняя обтекаемая часть. Поэтому при такой концепции не требуется аэродинамических рулей, чтобы поворачивать аппарат. При нулевых скоростях ветер парируется путем установки гондолы навстречу ветру, создавая при этом необходимую парирующую тягу двигателей.The rim is connected by radial rigid pipes (wheel spokes) located in a horizontal plane. These spokes are connected to a vertical strut placed along the axis of symmetry of the housing. So that the knitting needles do not interfere with each other, a ring of a larger diameter than the diameter of the rack is installed on a vertical stand. A vertical strut interacts with one end with the upper part of the body, and the other with the lower. In this case, the lower part of the vertical rack extends beyond the outer lower contour of the housing by a significant amount. On the outer lower part of the body of the apparatus there is a cabin (gondola), which is mounted with the possibility of rotation around the vertical axis by 360 o . The gondola has marching engines, the thrust vectors of which can deviate up and down. Rotational fastening of the nacelle eliminates the need to rotate the aerostatic apparatus, which has neither front nor rear - it is symmetrical. Only the gondola has a front part where the pilots and a rear streamlined part are located. Therefore, with this concept, aerodynamic rudders are not required to rotate the apparatus. At zero speeds, the wind is parried by installing the gondola in the direction of the wind, creating the necessary parry thrust of the engines.
Корпус в виде двояковыпуклой линзы (как медуза в воде) легко воспринимает порывы ветра (волны), т.к. корпус симметричен и обтекаем со всех сторон. The body in the form of a biconvex lens (like a jellyfish in water) easily perceives wind gusts (waves), because The body is symmetrical and streamlined on all sides.
Верхняя часть вертикальной стойки проходит за наружный верхний контур корпуса на величину, достаточную для установки верхних двигателей, имеющих возможность вращения в горизонтальной плоскости. Это позволяет стабилизировать движение аэростатического аппарата в вертикальной плоскости. Для подъема и полета на определенной высоте в нижней части корпуса расположены баллонеты с мягкой оболочкой, в которых размещается воздух, выходящий из баллонетов при подъеме на высоту, и заполняемые воздухом при опускании аппарата. The upper part of the vertical strut extends beyond the outer upper contour of the housing by an amount sufficient to install the upper motors that can rotate in the horizontal plane. This allows you to stabilize the movement of the aerostatic apparatus in a vertical plane. For lifting and flying at a certain height in the lower part of the hull are balloons with a soft shell, which contains air leaving the balloons when lifting to a height, and filled with air when lowering the apparatus.
В верхней части аппарата размещены баллонеты (камеры) с гелием. При подъеме на высоту их объем увеличивается за счет уменьшения объема воздушных баллонетов. In the upper part of the apparatus are placed balloons (cameras) with helium. When climbing to a height, their volume increases due to a decrease in the volume of air balloons.
Чтобы избежать применения традиционного балласта при эксплуатации, к аэростатическому аппарату закрепляется к жестким элементам каркаса, например к радиальным спицам, кольцеобразная рама посредством угловых кронштейнов. На свободных плечах угловых кронштейнов с верхней стороны смонтированы двигатели, снабженные лопастями, обеспечивающие при их вращении вертикальную тягу, а в нижней части, по оси двигателя, присоединены гибкие связи (в виде тросов) для подвески груза. В кольцеобразной раме имеется радиально расположенная диафрагма, взаимодействующая с нижним концом стойки, где расположен люк с лестницей для входа экипажа в аппарат. Для восприятия сил концы вертикальной стойки соединены расчалками с радиальными спицами. To avoid the use of traditional ballast during operation, an annular frame is fixed to the rigid elements of the frame, for example to radial spokes, by means of angular brackets. Engines equipped with blades are mounted on the free shoulders of the angle brackets on the upper side, providing vertical traction during rotation, and flexible connections (in the form of cables) are attached to the load in the lower part, along the axis of the engine. In the annular frame there is a radially located diaphragm interacting with the lower end of the rack, where there is a hatch with a ladder for the crew to enter the apparatus. For the perception of forces, the ends of the upright are connected by braces with radial spokes.
Предлагаемый аппарат позволяет использовать его без балласта как в одиночном варианте, так и в спаренном виде. The proposed device allows you to use it without ballast both in a single version, and in a coupled form.
Предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения "существенные отличия", т.к. не обнаружены технические решения, имеющие признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого устройства. The proposed solution meets the criteria of the invention "significant differences", because not found technical solutions having features similar to the hallmarks of the claimed device.
Изобретение поясняется чертежами, где
фиг.1 - компоновка аэростатического аппарата в вертикальном разрезе;
фиг.2 - вид А, вид снизу;
фиг.3 - спаренные аппараты с одним грузом;
фиг.4 - компоновка устройств вращательного взаимодействия гондолы с вертикальной стойкой;
фиг.5 - компоновка устройств вращательного взаимодействия верхних двигателей с вертикальной стойкой.The invention is illustrated by drawings, where
figure 1 - layout of the aerostatic apparatus in a vertical section;
figure 2 is a view A, a bottom view;
figure 3 - paired apparatus with one load;
figure 4 - arrangement of devices for the rotational interaction of the nacelle with a vertical rack;
figure 5 - arrangement of devices for the rotational interaction of the upper engines with a vertical strut.
Аэростатический аппарат имеет корпус, выполненный по форме в виде двояковыпуклой линзы, верхняя часть которого является сферическим сегментом 1 одного шара меньшего радиуса, а нижняя - сферическим сегментом 2 другого шара большего радиуса, обод 3, размешенный по линии пересечения сферических сегментов, радиальные спицы 4, расположенные в горизонтальной плоскости и соединяющие обод с вертикальной стойкой 5, взаимодействующей одним концом с верхней частью корпуса, а другим - с нижней, воздушные баллонеты 6, расположенные в нижней части корпуса, гелиевые баллонеты (камеры) 7, гондолу 8, имеющую возможность поворачиваться вокруг нижнего конца стойки, двигатели 9, размещенные на гондоле и имеющие возможность поворачивать вектор тяги в вертикальной плоскости, верхние двигатели 10, смонтированные вращательно в горизонтальной плоскости на верхнем конце стойки, раму 11, выполненную в виде кольца с диафрагмой 12, взаимодействующей с нижним концом вертикальной стойки, снабженной входным люком 13 с лестницей. Рама закрепляется к радиальным спицам с помощью угловых кронштейнов 14, на свободных плечах которых с верхней стороны установлены двигатели 15 с лопастями 16, а с нижней стороны по оси двигателя - гибкие связи в виде тросов 17 для подвески грузов. Концы вертикальной стойки соединены расчалками 18, 19, 20, 21 с радиальными спицами. The aerostatic apparatus has a body made in the form of a biconvex lens, the upper part of which is a spherical segment 1 of one ball of a smaller radius, and the lower one - a
Аэростатический аппарат работает следующим образом. The aerostatic apparatus operates as follows.
Для транспортировки груза после снаряжения аппарата на необходимую дальность экипаж поднимается в гондолу 8 через люк 13, имеющий лестницу, и опробывает двигатели. Механик отсоединяет закрепленные на стойках шасси тросовые связи, закрепляемые на площадке стоянки. Двигатели гондолы поднимают аппарат, преодолевая его массу, составляющую приблизительно 1% от грузоподъемности, после чего пилот направляет гондолу в требуемом направлении на необходимой высоте с нужной скоростью. To transport the cargo after equipping the apparatus to the required range, the crew rises into the
Для подъема груза аппарат зависает над ним, на грузе закрепляют тросы 17, опускающиеся из кронштейнов 14. После закрепления груза включаются двигатели 15, после чего груз поднимается и транспортируется до места его установки. Тросы отсоединяются и аппарат летит за новым грузом или на место базирования. To lift the load, the device hangs above it,
Для подъема и транспортировки груза, по массе большего грузоподъемности аппарата, применяют два аппарата, соединяющихся по вертикали тросами (фиг. 3). For lifting and transporting cargo, according to the mass of the greater carrying capacity of the apparatus, two apparatuses are used, connected vertically by cables (Fig. 3).
Использование данного изобретения позволит существенно снизить затраты при традиционных методах транспортировки крупногабаритных грузов-гигантов. The use of this invention will significantly reduce costs with traditional methods of transportation of bulky cargo giant.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2000020619 | 2000-02-04 | ||
UA2000020619 | 2000-02-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000105289A RU2000105289A (en) | 2002-01-27 |
RU2201379C2 true RU2201379C2 (en) | 2003-03-27 |
Family
ID=34390915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000105289A RU2201379C2 (en) | 2000-02-04 | 2000-03-06 | Aerostatic apparatus |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10035844A1 (en) |
RU (1) | RU2201379C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109131820A (en) * | 2018-10-15 | 2019-01-04 | 金陵科技学院 | Composite material is without the double-deck wall panel structure airship gondola of mechanical connection large scale low cost |
RU195445U1 (en) * | 2018-02-08 | 2020-01-28 | Вита Инклината Текнолоджис, Инк. | EXTERNAL SUSPENSION LOAD STABILITY DEVICE |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2516938A1 (en) * | 2003-02-24 | 2004-09-02 | Charles Raymond Luffman | Air vehicle |
GB0613243D0 (en) | 2005-09-22 | 2006-08-09 | Pattinson 5 Ltd | Kitepower generator |
WO2017075678A1 (en) * | 2015-11-05 | 2017-05-11 | Elio Tecnologia, Serviços E Participações Ltda. | Unmanned ellipsoid aircraft and corresponding construction method |
SE1750755A1 (en) * | 2017-06-14 | 2018-12-15 | Oestra Valsinge Gaard | Ground independent lifting system |
CN108116648B (en) * | 2017-11-22 | 2020-05-22 | 北京天恒长鹰科技股份有限公司 | Connecting device for stratospheric airship pod |
US11352134B2 (en) * | 2018-01-05 | 2022-06-07 | Raytheon Company | Flight vehicle with drone and lift-producing protrusion |
-
2000
- 2000-03-06 RU RU2000105289A patent/RU2201379C2/en not_active IP Right Cessation
- 2000-07-14 DE DE2000135844 patent/DE10035844A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195445U1 (en) * | 2018-02-08 | 2020-01-28 | Вита Инклината Текнолоджис, Инк. | EXTERNAL SUSPENSION LOAD STABILITY DEVICE |
CN109131820A (en) * | 2018-10-15 | 2019-01-04 | 金陵科技学院 | Composite material is without the double-deck wall panel structure airship gondola of mechanical connection large scale low cost |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10035844A1 (en) | 2001-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2541587C2 (en) | Ultrahard compound aerostatic aircraft and method for its manufacturing | |
RU2441802C2 (en) | Airborne carrier with hybrid ascentional force | |
US9802690B2 (en) | Cargo airship | |
CN1091720C (en) | Aerial cableway leading to aerostatic airborne body | |
US6142414A (en) | Rotor--aerostat composite aircraft | |
US8152092B2 (en) | Aerial transporter | |
US20070102570A1 (en) | Aircraft | |
RU2513352C1 (en) | Balloon-borne hoisting gear | |
RU2201379C2 (en) | Aerostatic apparatus | |
JP3048844B2 (en) | Airship landing and mooring equipment | |
CN103043211A (en) | Vertically lifting aircraft | |
WO2000032469A1 (en) | Hybrid toroidal airship | |
RU2141911C1 (en) | Lighter-than air semirigid combined controllable flying vehicle | |
RU2114765C1 (en) | Combination flying vehicle | |
EP0619792B1 (en) | Hybrid aircraft | |
CN209176896U (en) | Position mooring system for aerostat | |
JP4628994B2 (en) | Airship type aerial crane | |
GB2588178A (en) | Wind energy capture apparatus, system and method | |
RU2339548C1 (en) | Mobil device for lighter-than-air craft holding | |
WO2022257586A1 (en) | Flying boat | |
RU105881U1 (en) | HYBRID AIRCRAFT OF THE LENS FORM | |
PT108532A (en) | MULTIFUNCTIONAL AIR TRANSPORT SYSTEM | |
RU2410284C1 (en) | Method of flight and aircraft to this end | |
CN206446781U (en) | Captive balloon mooring system | |
CN106477016B (en) | Captive balloon mooring system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130307 |