Дирижабль

 

Изобретение относится к воздухоплавательной технике, в частности к дирижаблям с безбалластным управлением аэростатической подъемной силой. Цель изобретения - увеличение грузоподъемности. Дирижабль содержит гофрированную оболочку 1 цилиндрической формы с верхним 3 и нижним 2 основаниями, наполненную гелием, систему стягивающих строп 24 для изменения объема оболочки 1, двигатели, воздушные винты 8. Система подогрева гелия содержит компрессор для подачи гелия в трубчатый радиатор, газопровод с управляемыми заслонками для подачи выхлопных газов двигателя, компрессор для подачи воздуха в систему охлаждения двигателя, включающую воздухообтекатель, и воздухопровод с управляемыми заслонками. Стягивающие стропы 24 намотаны на барабаны, закрепленные на верхнем и нижнем основаниях и соединенные с электроприводом. 6 ил.

Изобретение относится к аппаратам легче воздуха и может быть использовано как транспортное средство, способное перевозить грузы, масса и габариты которых превышают возможности всех существующих воздушных транспортных средств, причем грузы принимают с земной и водной поверхности без устройства взлетно-посадочных площадок. Например, доставка в условиях бездорожья тяжеловесных недели- мых или сверхгабаритных грузов малой плотности, что избавляет от дорогостоящего строительства аэродромов. Перевозка осуществляется на внешней подвеске.

Известен дирижабль К.Э. Циолковского, наиболее близкий к предлагаемому по совокупности признаков и принятый за прототип, содержащий гофрированную цельнометаллическую оболочку с изменяемым в полете объемом и формой поперечного сечения. Однако известный дирижабль имеет недостатки. Конструкция оболочки с гофрами поперек потока воздуха приводит к большому сопротивлению дирижабля. Применение продольных гофр для нижнего и верхнего оснований и поперечных гофр для боковин приводит к появлению значительных напряжений даже при отсутствии внешних воздушных сил, сверхдавления подъемного газа, сил веса гондолы и т.д. Кроме того, стягивание полиспастом оснований не дает существенного уменьшения объема, но вызывает увеличение длины дирижабля, что приводит к увеличению напряжений.

Таким образом, "дышащая" металлическая оболочка не может выполнить своего назначения - существенного изменения объема дирижабля, необходимого для вертикального маневра, но вызывает большие конструктивные и технологические трудности в изготовлении как самой оболочки, так и всего дирижабля.

Целью изобретения является повышение грузоподъемности и маневренности, уменьшение опасности аварии при штормовом ветре.

Это достигается тем, что в известном дирижабле, содержащем гофрированную оболочку с верхним и нижним основаниями, наполненную подъемным газом, систему стягивающих строп для изменения объема оболочки, двигатели, воздушные винты и газопровод с управляемыми заслонками для подачи выхлопных газов двигателей в систему подогрева подъемного газа, оболочка выполнена складывающейся в процессе работы в "пакет" по типу "гармошки" с помощью складывающего механизма, включающего барабаны для намотки строп, стропы и направляющие кольца, при этом складки расположены по направлению обтекаемого в полете потока воздуха.

На фиг. 1 изображено устройство при растянутой оболочке, общий вид; на фиг. 2 - взаимное расположение систем подогрева подъемного газа; на фиг. 3 - устройство при сложенной оболочке, общий вид; на фиг. 4 изображена кинематика расположения изгибов, сложенной в "пакет" оболочки, колец, строп, щелей для перемещения строп, наматывающих стропы, барабанов; на фиг. 5 - дирижабль, вид сверху; на фиг. 6 - узел I на фиг. 5.

Дирижабль 1 содержит нижнее 2 и верхнее 3 основания, складывающуюся в "пакет" оболочку 4, геpметичную обшивку 5, покрывающую снаружи оба основания. Внутренняя полость дирижабля заполнена гелием в качестве подъемного газа.

На обоих основаниях закреплены поперечные балки 6, на концах которых установлены двигатели 7 с воздушными винтами 8. От двигателей приводятся воздушный 9 и гелиевый 10 компрессоры. Внутри каждой поперечной балки размещена система воздухопроводов 11 для подвода нагретого воздуха к сотам гелиевого радиатора 13, газопроводы 12 для подвода отработанного газа к сотам радиатора. Все теплопроводы снабжены воздухом 14а, 16б и газозадвижками 15а, 15в.

Гелиевый компрессор 10 расположен в полости дирижабля и приводится от вала 16 отбора мощности. Нагретый гелий из сот радиатора поступает в гелиевую полость дирижабля через выходную горловину 17. На днище 18 нижнего основания закреплены проушины 19 для подвески груза и органы приземления 20.

Складывающаяся оболочка торцами крепится к фланцам 21, которые закреплены герметичным креплением к венцам 22. По контуру обоих венцов (как верхнего, так и нижнего оснований) попарно прорезаны сквозные щели 23 для прохода строп 24, которые фиксируются кольцами 25, закрепленными на изгибах складок оболочки. Стропы обоими концами наматываются на барабаны 26 оснований однослойной намоткой установленным шагом витка. Привод 27 барабанов выполнен реверсивным.

Большая полость, корпус гелиевого компрессора, соты радиатора, выходная горловина сот в полость - герметически замкнутая система с принудительной циркуляцией гелия. Стропы с кольцами, подтягивающие их барабаны находятся по разным сторонам плоскости оболочки попарно. Каждая пара разделена оболочкой, а поэтому одна половина строп размещена внутри оболочки (внутренняя) в гелиевой среде, вторая половина - снаружи оболочки.

Нагретый гелий увеличивает внутреннее давление. Основания расходятся. Синхронно барабаны разматывают стропы (ослабляют натяжения складок через кольца). Увеличиваются объем оболочки и подъемная сила.

При охлаждении гелий занимает меньший объем. Синхронно стропы наматываются на барабаны, восстанавливаются натяжением через кольца изгибы и оболочка, складываясь в пакет "гармошкой", уменьшает объем.

Таким образом, при изменении объема подъемного газа (гелия) в широких пределах механизм складывания оболочки позволяет изменять объем последней в широких пределах без напряжений.

Формула изобретения

ДИРИЖАБЛЬ, содержащий гофрированную поперек потока воздуха оболочку с верхним и нижним основаниями, наполненную подъемным газом, систему стягивающих строп для изменения объема оболочки, двигатели, воздушные винты и газопровод с управляемыми заслонками для подачи выхлопных газов двигателей в систему подогрева подъемного газа, отличающийся тем, что, с целью увеличения грузоподъемности и уменьшения вероятности аварии при штормовом ветре, верхнее и нижнее основания герметично соединены эластичной оболочкой, складывающейся гармошкой в пакет с помощью механизма складывания, включающего барабаны для намотки строп, стропы, направляющие кольца, причем складки оболочки направлены вдоль потока воздуха.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6