Устройство для подъема объектов
Устройство для подъема объектов относится к авиационной технике и может быть использовано для вертикального подъема летательных аппаратов на высоту, достаточную для продолжения полета, в развлекательных целях и т.д. При подъеме два парашюта, снабженные роликами, подняты в воздух аэростатами на расстоянии друг от друга и соединены тросом через ролики. Концы троса присоединены к приводу на земле. При выборке троса приводом со скоростью большей, чем скорость свободного спуска парашютов, они раскрыты, замедляя сближение, трос между ними натянут, поднимая объект. Удлинение траектории спуска парашютов горизонтальным сближением с помощью привода увеличивает время нахождения объекта в воздухе и высоту его подъема за это время без увеличения высоты предварительного подъема парашютов. Планирующие парашюты, обладающие аэродинамической формой, буксируемые за точку подвеса груза, при сближении под углом к поверхности с помощью привода создают подъемную силу, подобно воздушному змею - кайту. Поднимаемый объект крепят к участку троса между парашютами через ролик, позволяя исключить горизонтальные перемещения при подъеме. Для уменьшения габаритов устройства, исключения перехлеста троса и удлинения траектории спуска трос, соединяющий парашют с приводом, пропущен через ролик на поверхности, удаленный от парашюта и привода. Результат использования устройства - снижение затрат на подъем объекта на 40%, т.к. привод с источником энергии остается на земле. В качестве привода могут быть использованы движущиеся объекты.
Техническое решение относится к авиационной технике и может быть использовано: для вертикального подъема в воздух летательных аппаратов на высоту, достаточную для продолжения полета без разбега (планирование, развлекательные аттракционы), облегчения подъема ракет и спасания при авариях на начальном отрезке траектории взлета и т.д. Вертикальный подъем тяжеловесных объектов на большую высоту требует значительных затрат при использовании винтокрылых машин и встречает большие трудности при использовании аппаратов легче воздуха.
Известно устройство, принятое за прототип - "аэростат заграждения", состоящий из собственно аэростата, предварительно поднятого в воздух и присоединенного к нему парашюта с прикрепленной миной, связанного тросом с лебедкой на земле. При натяжении троса крылом самолета - приводом, аэростат отделяется от парашюта при помощи инерционного механизма, парашют раскрывается и опускается не вертикально вниз, а следуя за самолетом, удерживая объект (мину) в воздухе на натянутом за счет торможения тросе и подтягивая ее к крылу.
См. "Аэростаты над Ленинградом записки инженера-воздухоплавателя". А.И.Бернштейн "Химия и Жизнь" №5 1983 г. стр.5-16.
Недостатком устройства является невозможность подъема объекта (мины) в воздух без аэростата и нахождения его в одной точке при удержании его в воздухе с помощью парашюта с принудительно измененной траекторией спуска, а использование в качестве привода для натяжения троса разрушаемого крыла летательного аппарата делает его непригодным для многократного использования.
Предлагаемая полезная модель решает задачу по увеличению времени нахождения в воздухе и уменьшению потери высоты парашютами при подъеме опирающегося на них объекта с помощью механического привода. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве для подъема объектов, включающем парашют, предварительно прикрепленный к летательному аппарату, трос с закрепленным объектом, соединяющий парашют с землей и привод для троса, новым является то, что, парашют снабжен роликом, через который пропущен трос, проходящий через ролик второго парашюта, прикрепленного к летательному аппарату, расположенному на расстоянии от первого, причем концы троса
присоединены к приводу на земле, а объект подъема закреплен на участке троса между парашютами.
Техническим результатом предлагаемого решения является уменьшение затрат на подъем объекта, т.к. привод с источником энергии в устройстве для подъема располагается на земле. В воздух предварительно поднимаются только парашюты, с тросом, что облегчает и удешевляет их подъем и позволяет применять для этого летательные аппараты значительно меньшей грузоподъемности и габаритов. Появляется возможность увеличивать время нахождения в воздухе парашютов и высоту подъема объекта за это время, изменением горизонтального расстояния между парашютами на земле, не увеличивая высоту их подъема, что упрощает и удешевляет его. Устройство позволяет увеличивать вес поднимаемого объекта, не увеличивая площади и веса парашютов, увеличением скорости движения парашютов натяжением троса приводом, т.к. сила, действующая на парашют, пропорциональна квадрату скорости набегающего потока и площади парашюта. Уменьшаются затраты на предварительный подъем облегченных парашютов, появляется возможность изменять скорость спуска натяжением троса. Можно изменять грузоподъемность и время нахождения в воздухе объекта, последовательным присоединением к парашюту с роликом, предварительно поднятых в воздух парашютов. Устройство позволяет использовать подъемную силу движущихся воздушных масс, планирующими парашютами при принудительном сближении их с помощью привода со скоростью большей, чем скорость свободного спуска. Купол планирующего парашюта, буксируемого за точку подвеса груза (ролик), располагается под углом к поверхности земли как воздушный змей и сохраняет аэродинамическую форму, наполняясь встречным потоком воздуха. Он двигается не к приводу, а по измененной, удлиненной взаимным сближением траектории, а соединение через ролик позволяет исключить горизонтальные перемещения, опирающегося на соединяющий парашюты трос объекта. В качестве привода могут использоваться движущиеся объекты.
На фиг.1 схематично изображено устройство для подъема объектов, которое состоит из: объекта подъема 3, прикрепленного через ролик 6 к участку троса между парашютами 1, 2 с роликами 7, 8, троса 5, присоединенного концами, через ролики 13, 14 к приводу 4. До подъема объекта 3 парашюты 1, 2 прикреплены к аппаратам легче воздуха 9, 10, поднятыми в воздух и соединенными с землей тросами 11, 12.
На фиг.2 схематично изображено устройство для подъема объектов, состоящее из: объекта подъема 3, ролика 6, троса 5, парашютов 1, 2 с роликами 7, 8, привода 4, роликов 13, 14. При выборке троса 5 приводом 4 парашюты 1, 2 начинают сближаться, раскрываются, отделяются от аппаратов легче воздуха 9, 10 (не обязательно), трос, между парашютами 1, 2 натягивается, поднимая объект.
На фиг.3 изображена схема устройства для подъема объектов (вид сверху), где показано расположение роликов 13, 14, удлиняющих траекторию спуска, относительно участка троса между парашютами 1, 2 исключающее перехлест его с участками троса между парашютами 1, 2 и роликами 13, 14.
Устройство работает следующим образом: перед подъемом объекта парашюты 1, 2, соединенные между собой и приводом 4 тросом 5 через ролики 7, 8, располагают на расстоянии от объекта подъема 3 и поднимают в воздух при помощи аппаратов легче воздуха 9, 10 соединенных с землей тросами 11, 12, препятствующими сближению парашютов. Привод 4 предварительно соединен с парашютами 1, 2 тросом 5, поэтому при подъеме привод отпускают, концы троса, присоединенные к нему, вытравливают для достижения парашютами необходимой высоты.
При выборке троса 5 приводом 4 со скоростью большей, чем скорость свободного спуска, парашюты 1, 2 отсоединяются (не обязательно) от аэростатов 9, 10. Двигаясь по удлиненной взаимным горизонтальным сближением траектории спуска, они натягивают, за счет аэродинамического торможения, соединяющий их трос 5 и поднимая прикрепленный к нему объект 3. Они опускаются не вертикально, а под углом к горизонту, проходя больший путь и уменьшая этим потерю высоты при подъеме объекта. Появляется возможность увеличивать время нахождения в воздухе парашютов 1, 2 и высоту подъема объекта 3 за это время, изменением горизонтального расстояния между парашютами и объектом еще на земле, не увеличивая высоту их подъема, что упрощает и удешевляет его. При удлинении траектории спуска с помощью роликов, удаленных от привода и парашюта - п.1.3 формулы, уменьшаются габариты устройства.
На фиг.3 (вид сверху) изображена схема расположения роликов 13, 14 относительно объекта подъема 3, парашютов 1, 2 и привода 4, исключающая перехлест участков соединяющего их троса. Парашюты, притягиваемые тросом к роликам 13, 14, расположенным на некотором расстоянии от прямой, соединяющей парашюты, сближаются, находясь между объектом подъема 3 и роликами 13, 14, а участки троса между ними и приводом 4 проходят по поверхности земли.
Если привод 4 с источником энергии располагают на земле, в воздухе при подъеме находятся только парашюты 1, 2, объект 3 и соединяющий их трос, что позволяет уменьшить затраты на подъем на 40% - вес двигателя и топлива в летательном аппарате с вертикальным влетом. Вес троса 5 и парашютов 1, 2 из современных материалов меньше веса крыльев и фюзеляжа, что облегчает и удешевляет их предварительный подъем, позволяя применять для него летательные аппараты значительно меньшей грузоподъемности и габаритов.
Устройство позволяет увеличивать вес поднимаемого объекта, не увеличивая площади и веса парашютов, при подъеме объекта, увеличением скорости движения парашютов натяжением троса приводом, т.к. сила, действующая на парашют, пропорциональна квадрату скорости набегающего потока и площади парашюта. Уменьшаются затраты на предварительный подъем облегченных парашютов. Можно изменять грузоподъемность и время нахождения в воздухе объекта, последовательным присоединением к парашюту с роликом, предварительно поднятых в воздух стандартных парашютов, не изменяя его площади и веса.
Устройство позволяет использовать подъемную силу движущихся воздушных масс, планирующими парашютами при принудительном сближении по пологой траектории со скоростью большей, чем скорость свободного спуска. Купол планирующего парашюта сохраняет форму, наполняясь потоком воздуха, и располагается под углом к горизонту, при буксировке за точку подвеса груза - (ролик), как воздушный змей. Подвижное соединение объекта подъема 3 через ролик 6, с тросом 5 позволяет исключить горизонтальные перемещения при подъеме. При регулярных подъемах на небольшую высоту парашют может удерживаться в раскрытом виде распорками, реем и т.д., но в отличие от воздушного змея основную нагрузку при подъеме несет купол, сохраняющий форму благодаря наполнению встречным потоком воздуха. В качестве привода могут использоваться движущиеся объекты.
1. Устройство для подъема объектов, включающее парашют, предварительно прикрепленный к аппарату легче воздуха, трос с закрепленным объектом и привод для натяжения троса, отличающееся тем, что парашют расположен на расстоянии от объекта подъема и снабжен роликом, через который пропущен трос, проходящий через ролик второго парашюта, расположенного на расстоянии от объекта и прикрепленного к аппарату легче воздуха, причем концы троса присоединены к приводу на земле, а объект подъема закреплен на участке троса между парашютами.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крепление объекта подъема к тросу осуществляется подвижно, через ролик.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что для удлинения траектории спуска трос, соединяющий парашют с приводом, пропускается через ролик, удаленный от привода и парашюта.
