Оболочка аэростатического летательного аппарата

Оболочка аэростатического летательного аппарата относится к воздухоплавательной технике и может быть использовано при строительстве аэростатов и дирижаблей, изготовлении различных пневмоконструкций, включающих оболочки, наполняемые воздухом или газом. Полезная модель направлена на упрощение конструкции, повышение жесткости оболочки, степени безопасности полета, это достигается за счет того, что оболочка 1 аэростатического летательного аппарата имеет мягкие карманы 2, закрепленные с внутренней стороны всей оболочки или с внешней стороны всей оболочки, или с внутренней и внешней стороны одновременно по всей оболочке 1, герметичные мягкий надувные элементы 3 из газонепроницаемого материала вложены в мягкие карманы 2 и шлевки 4, прикрепленные по внутренней или внешней, или по внутренней и внешней стороне оболочки одновременно по краям каждого мягкого кармана 2. Количество мягких карманов 2 с вложенными герметичными мягкими надувными элементами 3, герметичных мягких надувных элементов 3, вложенных в шлевки 4, зависит от размеров, формы оболочки. З. 1 п. фор., илл. 2.

Полезная модель относится к воздухоплавательной технике и может быть использовано при строительстве аэростатов и дирижаблей, изготовлении различных пневмоконструкций, включающих оболочки, наполняемые воздухом или газом.

Известен аналог конструкция оболочки теплового аэростатического летательного аппарата, обеспечивающая возможность его поворота в полете и горизонтального перемещения в полете в описании к изобретению РФ, МПК В64В 1/40, 54574 от 16.01.2006, опуб. 10.07.2006, отличающаяся тем, что для выполнения этих маневров в оболочке устроены закрывающиеся щели (клапаны), открываемые за счет втягивания вовнутрь оболочки внутреннего слоя сдвоенного полотнища, боковые края слоев которого соединены лишь с одним из соседних полотнищ, противоположных друг другу для внутреннего и для внешнего слоя, открытие щели (втягивание внутреннего слоя клапана) и ее закрытие производится электрическим сервомотором, закрепленном на внутреннем слое клапана и двигающимся по штанге, проходящей сквозь этот слой и упирающейся во внешний слой клапана.

Недостатки: сложность конструкции, недостаточно высокая жесткость оболочки.

Известен аналог оболочка теплового аэростатического летательного аппарата в описании к изобретению РФ, МПК В64В 1/40, 64592 от 13.02.2006, опуб. 10.07.2007, содержащий двухслойную конструкцию оболочки теплового аэростатического летательного аппарата с полостью между внутренним и внешним слоями, отличающуюся тем, что она имеет внутренний слой из материала, характеризуемого требованиями термоустойчивости, и внешний слой из материала, характеризуемого требованиями прочности на разрыв или проницаемости.

2. Конструкция оболочки по п.1, отличающаяся тем, что внутренний теплоизолирующий слой в верхней части имеет дренажные отверстия и негерметичное соединение с краем внешнего слоя в нижней части.

Недостатки: сложность конструкции, недостаточно высокая жесткость оболочки.

Известен наиболее близкий аналог полужесткий управляемый аэростатический летательный аппарат с корпусом изменяемой формы в описании к изобретению РФ, МПК В64В 1/40, 2070136 от 03.11.1994, опуб. 10.12.1996, включающий мягкую наружную оболочку, жесткую силовую килевую ферму, дифференцированные емкости, заполненные газом легче воздуха, носовое усиление, закрепленную на силовой килевой ферме гондолу, силовую установку, органы управления и причально-посадочные устройства, отличающийся тем, что он снабжен расположенным вдоль его продольной оси жестким силовым поясом с закрепленными на нем не менее чем двумя жесткими силовыми поперечными балками, наружная оболочка выполнена в виде верхней и нижней оболочек, при этом верхняя оболочка расположена над жестким силовым поясом, а нижняя под жестким силовым поясом, верхняя и нижняя оболочки своими кромками закреплены на силовом поясе, относительная высота верхней оболочки, выраженная отношением расстояния от жесткого силового пояса до верхней точки верхней оболочки к ширине корпуса летательного аппарата, выбрана в пределах 0,25 1,0, относительное удлинение верхней оболочки, выраженное отношением длины корпуса летательного аппарата к расстоянию от жесткого силового пояса до верхней точки верхней оболочки, в пределах 2,5 6,0, отношение расстояния от жесткого силового пояса до верхней точки верхней оболочки к расстоянию от силового пояса до нижней точки нижней оболочки в пределах 1,0 2,5, в средней части корпуса летательного аппарата размещена внутренняя оболочка, закрепленная своей нижней частью на жесткой силовой килевой ферме, а верхней кромкой закрепленная на верхней оболочке и снабженная приспособлениями для подачи в указанную внутреннюю оболочку и выпуска из нее нагретого газа и забортного воздуха, упомянутая жесткая силовая килевая ферма при помощи внутренней подвески, выполненной из продольно жестких элементов регулируемой длины, закреплена на верхней оболочке и на жестком силовом поясе, упомянутые дифференцированные емкости, заполненные газом легче воздуха, выполнены в виде мягких баллонов, размещены между наружной и внутренней оболочками вдоль бортов и в носовой, и в кормовой частях корпуса летательного аппарата и закреплены на жесткой силовой килевой ферме, двигатели силовой установки и причально-посадочные устройства закреплены на жестком силовом поясе, двигатели силовой установки размещены в гондолах-обтекателях, выполненных поворотными относительно продольной оси летательного аппарата по вертикали на угол не менее 90° и по горизонтали на угол не менее 30°, в кормовой части корпуса летательного аппарата на жестком силовом поясе закреплен жесткий горизонтальный стабилизатор, на котором установлены аэродинамические вертикальные рули.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что в пространстве между наружной и внутренней оболочками установлены вентиляторы.

3. Аппарат по п.1 или 2, отличающийся тем, что жесткий силовой пояс выполнен полым и снабжен емкостями для размещения балласта.

4. Аппарат по п.3, отличающийся тем, что в полости жесткого силового пояса установлены емкости для размещения жидкого балласта, снабженные приспособлениями для закачки и слива балласта.

5. Аппарат по пп.1 4, отличающийся тем, что внутри жесткого силового пояса размещен коридор силового пояса.

6. Аппарат по п.5, отличающийся тем, что коридор силового пояса соединен с гондолой при помощи мягкого коридора, снабженного трапом.

7. Аппарат по пп.1 6, отличающийся тем, что приспособления для выпуска из внутренней оболочки нагретого газа и воздуха выполнены в виде вентиляторов и управляемых клапанов, закрепленных на верхней оболочке, при этом указанные клапаны расположены в ряд вдоль продольной оси корпуса летательного аппарата и занимают длину не менее 0,5 длины корпуса летательного аппарата.

8. Аппарат по пп.1 7, отличающийся тем, что внутренняя оболочка снабжена приспособлением для изменения объема, ограниченного этой оболочкой, выполненным в виде тросов, одни концы которых закреплены на внутренней оболочке, а другие закреплены на лебедках, установленных на жесткой силовой килевой ферме.

9. Аппарат по пп.1 8, отличающийся тем, что аэродинамические вертикальные рули выполнены цельноповоротными, управляемыми в полете и флюгирующими на стоянке.

10. Аппарат по пп.1 9, отличающийся тем, что носовое усиление корпуса выполнено в виде жестких элементов, закрепленных на силовом поясе при помощи шарниров и зафиксированных на наружной оболочке.

11. Аппарат по пп.1 9, отличающийся тем, что носовое усиление корпуса выполнено в виде закрепленных на внешней оболочке мягких карманов с вложенными в них мягкими герметичными трубами, снабженными приспособлениями для создания в них избыточного давления.

12. Аппарат по пп.1 11, отличающийся тем, что он снабжен приспособлением для обуви корпуса, выполненным в виде закрепленных на наружной оболочке мягких труб с отверстиями, выходящими на наружную поверхность корпуса летательного аппарата, оснащенных приспособлениями для подачи нагретого газа.

13. Аппарат по п.12, отличающийся тем, что приспособление для обдува корпуса выполнено в виде двух мягких труб, закрепленных на внутренней поверхности наружной оболочки в кормовой части корпуса соответственно на расстоянии 0,60 0,75 и 0,80 0,90 длины корпуса летательного аппарата от него носовой части.

14. Аппарат по пп.1 13, отличающийся тем, что он оснащен закрепленными на стойках свободно-поворотными шасси, при этом стойки установлены на жестком силовом поясе.

15. Аппарат по пп.1 14, отличающийся тем, что он снабжен закрепленным при помощи шарнира на жестком силовом поясе в носовой части корпуса телескопическим жестким элементом, оснащенным узлом якорения, приспособлением для складывания и приведения телескопического жесткого элемента в рабочее состояние, а также приспособлением для подтягивания телескопического элемента к нижней оболочке, при этом общая длина телескопического жесткого элемента выбрана не меньшей, чем расстояние от жесткого силового пояса до нижней точки гондолы, а длина телескопического элемента в сложенном состоянии равна высоте шасси.

16. Аппарат по пп.1 15, отличающийся тем, что он оснащен закрепленным на жесткой силовой килевой ферме грузовым отсеком, выполненным в виде унифицированного отделяемого модуля.

Недостатки: сложность конструкции, недостаточно высокая жесткость оболочки.

Технический результат: упрощение конструкции, повышение жесткости оболочки, степени безопасности полета.

Технический результат достигается за счет того, что оболочка аэростатического летательного аппарата, содержащая наружную оболочку, выполненную в виде верхней и нижней оболочек, на внешней оболочке которой имеются мягкие карманы с вложенными в них герметичными мягкими надувными элементами, снабженными приспособлениями для создания в них избыточного давления, каркас, отличающаяся тем, что оболочка аэростатического летательного аппарата выполнена в виде одной оболочки, которая имеет мягкие карманы, расположенные на оболочке с внутренней стороны или внешней стороны, или с внутренней и внешней стороны ее одновременно, а герметичные мягкие надувные элементы вложены в мягкие карманы и шлевки, которые прикреплены по краям мягких карманов с внутренней или внешней стороны, или по внутренней и внешней стороны оболочки одновременно.

Упрощение конструкции и повышение жесткости оболочки достигается за счет того, что летательный аппарат имеет одну оболочку с мягкими карманами, прикрепленными с внутренней стороны или внешней стороны, или с внутренней и внешней стороны одновременно по всей поверхности оболочки, а герметичные мягкие надувные элементы, вложены в эти мягкие карманы и в шлевки, которые прикреплены по краям мягких карманов с внутренней или внешней стороны, или по внутренней и внешней стороны оболочки одновременно.

В ближайшем аналоге носовое усиление корпуса выполнено в виде жестких элементов, закрепленных на силовом поясе при помощи шарниров и зафиксированных на наружной оболочке или носовое усиление корпуса может быть выполнено в виде закрепленных на внешней оболочке мягких карманов с вложенными в них мягкими герметичными трубами, снабженными приспособлениями для создания в них избыточного давления.

В отличие от аналогов в заявляемой полезной модели заполненные газом герметичные мягкие надувные элементы, которыми могут быть трубы, расположены по всей поверхности оболочки, а также вложены в шлевки, которые прикреплены по внутренней или по внешней стороне оболочки, или по внутренней и внешней стороне оболочки одновременно, по краям мягких карманов. Количество и расположение мягких карманов с вложенными герметичными мягкими надувными элементами, герметичных мягких надувных элементов, вложенных в шлевки, зависит от размеров, формы оболочки аэростатического летательного аппарата. В результате этого упрощается усиление оболочки, а расположение мягких карманов и наличие шлевок, в которые вложены герметичные мягкие надувные элементы повышает жесткость всей оболочки аэростатического летательного аппарата. Оболочка приобретает более высокую жесткость. При выходе из строя одного из герметичных мягких надувных элементов аэростатический летательный аппарат не теряет равновесие, высоту. Остальные карманы с герметичными мягкими надувными элементами продолжают поддерживать целостность аэростатического летательного аппарата. Тем самым упрощается конструкция, повышается степень безопасности полета. Вышедший из строя герметичный мягкий надувной элемент легко заменить. При экстремальных условиях летательный аппарат не будет резко терять высоту. Заявляемая оболочка быстро, без затруднений собирается и эксплуатируется. Такая оболочка может выдерживать более высокую ветровую нагрузку, позволяет с минимальными прогибами воспринимать как положительные, так и отрицательные локальные усилия со стороны атмосферного воздуха. Наличие мягких карманов, расположенных на оболочке с внутренней стороны или внешней стороны, или с внутренней и внешней стороны ее одновременно, герметичных мягких надувных элементов, вложенных в мягкие карманы и шлевки, которые прикреплены по краям мягких карманов с внутренней или внешней стороны, или по внутренней и внешней стороны оболочки одновременно не допускает перегибов оболочки, обеспечивает геометрическую неизменяемость конструкции на всех этапах трансформации объема: от формы на старте, до формы, которая приобретается при подъеме на заданную высоту, повышает степень безопасности полета.

Поскольку в научно-технической и патентной литературе не обнаружено технических решений с отличительными признаками, указанными выше в материалах заявки на заявляемую полезную модель, то предложенное решение можно считать новым. Сопоставительный анализ предлагаемой полезной модели с выявленными аналогами подтверждает также, что предложенная оболочка летательного аппарата является новой. Полезная модель применима, поскольку позволяет достигнуть технического результата.

Изготовление предложенной оболочки может производится в условиях промышленного производства на предприятиях и фирмах с применением обычного оборудования, оснастки и приспособлений и из известных серийных материалов по существующей технологии. Предложенная оболочка не требует специальной квалификации и знаний изготовителей его и персонала, обслуживающего ее при сборке и эксплуатации.

Полезная модель поясняется чертежами,

где на фиг.1 изображен общий вид оболочки аэростатического летательного аппарата;

на фиг.2 изображен вид мягкого кармана со шлевкой.

Оболочка 1 аэростатического летательного аппарата имеет мягкие карманы 2, закрепленные с внутренней стороны всей оболочки или с внешней стороны всей оболочки, или с внутренней и внешней стороны одновременно по всей оболочке 1, герметичные мягкий надувные элементы 3 из газонепроницаемого материала вложены в мягкие карманы 2 и шлевки 4, прикрепленные по внутренней или внешней, или по внутренней и внешней стороне оболочки одновременно по краям мягкого кармана 2. Количество мягких карманов 2 с вложенными герметичными мягкими надувными элементами 3, герметичных мягких надувных элементов 3, вложенных в шлевки 4, зависит от размеров, формы оболочки.

Работа устройства.

Оболочка 1 раскладывается на подготовленную площадку в соответствии с ее размером, в каждый герметичный мягкий надувной элемент 3, вложенный в мягкий карман 2, компрессор подает несущий газ с избыточным давлением установленным расчетным путем. Оболочка 1 принимает определенную форму, на ней закрепляют внешнее и внутреннее оборудование, затем оболочку 1 заполняют несущим газом. Отправная точка (взлетная площадка) должна быть достаточно большой, чтобы дать возможность разложить и надуть оболочку 1 летательного аппарата. После того как аэростатический летательный аппарат примет вертикальное положение, экипаж укладывает оборудование и следует по направлению полета к месту посадки.

Технико-экономический эффект.

Заявляемая полезная модель экспериментально используется с 2010 г. в г.Дмитрове Московской области на предприятии ИП Хазов Б.Ф.

Использование заявляемой полезной модели позволяет достичь упрощение конструкции, повышение жесткости оболочки, степени безопасности полета.

Перечень позиций.

1 - оболочка;

2 - мягкий карман;

3 - герметичный мягкий надувной элемент;

4 - шлевка.

Оболочка аэростатического летательного аппарата, содержащая наружную оболочку, выполненную в виде верхней и нижней оболочек, на внешней оболочке которой имеются мягкие карманы с вложенными в них герметичными мягкими надувными элементами, снабженными приспособлениями для создания в них избыточного давления, каркас, отличающаяся тем, что оболочка аэростатического летательного аппарата выполнена в виде одной оболочки, которая имеет мягкие карманы, расположенные на оболочке с внутренней стороны или внешней стороны, или с внутренней и внешней сторон одновременно, а герметичные мягкие надувные элементы вложены в мягкие карманы и шлевки, которые прикреплены по краям мягких карманов с внутренней или внешней стороны, или по внутренней и внешней сторонам оболочки одновременно.