Летательный аппарат - 2 рг
Изобретение относится к транспортному воздухоплаванию. Летательный аппарат содержит аэростат обтекаемой формы, две винтомоторные установки и гондолу с экипажем. Аппарат дополнен гирляндой роторов «Флеттнера», равномерно разнесенных по высоте и расположенных над транспортируемым грузом. Роторы выполнены надувными с эластичной цилиндрической частью оболочки. Изобретение направлено на повышение грузоподъемности. 2 з.п. ф-лы. 2 ил.
Изобретение относится к транспортному воздухоплаванию, а именно к дирижаблям, и позволяет в рамках уже существующих или только проектируемых конструкций многократно повысить их грузоподъемность, а значит и практическую привлекательность.
Не стихающий интерес к дирижаблям, с момента их появления и до наших дней, сдерживается их малой грузоподъемностью по отношению к габаритам несущего баллона (аэростат обтекаемой формы), а именно 0,5÷0,7 кг/м3. Хотя появившаяся в последнее время схема с мощными винтомоторными установками вертолетного типа, с изменяемым направлением вектора тяги, позволяет улучшить этот показатель, но незначительно. В заявке №2016135486/11 показан способ многократного улучшения этого показателя путем размещения вертикальной гирлянды крыльев между транспортируемым грузом на внешней подвеске и дирижаблем, но он требует относительно высокоскоростного перемещения, что дирижаблям «противопоказано».
Целью изобретения является создание воздухоплавательного аппарата большой грузоподъемности, лишенного этих недостатков.
Поставленная цель достигается тем, что в летательном аппарате, содержащем аэростат обтекаемой формы, две винтомоторные установки, навешенные на него снизу с возможностью изменения направления векторов тяги, и нижерасположенную гондолу с экипажем, по изобретению, с целью повышения его грузоподъемности при транспортировке груза на внешней подвеске к нему на нескольких поперечно разнесенных канатах, выше транспортируемого груза, подвешивается гирлянда, состоящая из нескольких равномерно разнесенных по высоте роторов «Флеттнера». Кроме того, на канатах, выше транспортируемого груза, но ниже гирлянды роторов, располагается емкость с топливом для винтомоторных установок летательного аппарата. А также роторы выполнены надувными с эластичной цилиндрической частью оболочки.
На фиг. 1 изображен летательный аппарат (далее ЛА), вид сбоку. На фиг. 2 - вид А.
ЛА включает в себя. Аэростат обтекаемой формы 1, нижерасположенную гондолу с экипажем 2, две винтомоторные установки 3 (далее ВМУ) и канаты 4, для внешней подвески транспортируемого груза 5. На канатах 4, выше транспортируемого груза 5, навешена гирлянда, состоящая из нескольких, равномерно разнесенных по высоте, роторов «Флеттнера 6. Сверху транспортируемого груза 5, устанавливается емкость с топливом 7 для ВМУ 3. Ротор 6 содержит герметичную оболочку, состоящую из эластичной цилиндрическую части 8 и конических (вариант) торцовых крышек 9, посаженную на трубчатую ось 10. По краям оболочка взаимодействует с круглыми распорными дисками 11 (вариант спицованной конструкции). Герметичность оболочки, в местах взаимодействия с осью 10, обеспечивается манжетами 12. Распорные диски 11 сажаются на ось 10 с использованием подшипников 13. Для вращения оболочки ротора 6, на неподвижной оси 10, используется расположенный снаружи электродвигатель 14 (механизм передачи вращения от электродвигателя к оболочке не показан). Для поддержания постоянного избыточного давления воздуха внутри оболочки используется, также расположенный снаружи, компрессор 15. Питание электроэнергией двигателя 14 и компрессора 15, осуществляется от ВМУ 3 по кабелям прикрепленным к канатам 4 (не показаны). Для повышения аэродинамической эффективности ротора 6, на него установлены круглые диски 16.
ЛА функционирует следующим образом. Перед полетом, гирлянда роторов 6, соединенных канатами 4, раскладывается по земле, с небольшим удалением роторов 6, один от другого. Предназначенный к транспортировке груз 5, устанавливается на самоходное шасси (много вариантов - не показано) и на нем, сверху, закрепляется емкость для топлива 7, с последующим присоединением груза 5 к нижним концам канатов 4. Далее, аэростат 1 с ВМУ 3, работающими в вертолетном режиме (с вертикально направленными векторами тяги), пристыковывается к верхним концам канатов 4 и поднимает роторы 6 на полную высоту гирлянды. Роторы 6 однонаправленно раскручиваются, с движением нижней их поверхности в направлении предстоящего полета. После этого начинается синхронный разгон (против ветра) груза 5 на самоходном шасси и аэростата 1, с постепенным (по мере нарастания подъемной силы создаваемой роторами 6) переводом ВМУ 3 на самолетный режим работы (с горизонтальным направлением векторов тяги). После того, как подъемная сила, создаваемая роторами 6, превысит массу всего, что подвешено на канатах 4, производится отделение шасси от груза 5 и начинается полет с постепенным набором рабочей высоты. В процессе полета топливо для винтомоторных установок 3 подается снизу от емкости 7 насосом по шлангам, прикрепленным к кагатам 4 (не показаны). Посадка (также, против ветра) производится с постепенным переводом ВМУ 3 на самолетный режим работы. При этом груз 5 непосредственно «сажается» на землю без использования шасси.
В предлагаемом ЛА с аэростатом небольшого объема (подъемная сила не превышает веса обоих ВМУ) и с гирляндой, состоящей из большого количества роторов (такая возможность обеспечивается их легкостью, при надувной конструкции), может быть достигнута грузоподъемность, значительно превосходящая грузоподъемность самых крупных вертолетов, с многократно меньшей себестоимостью перевозок (в частности негабаритных грузов).
1. Летательный аппарат, содержащий аэростат обтекаемой формы, две винтомоторные установки, навешенные на него снизу с возможностью изменения направления векторов тяги, и также нижерасположенную гондолу с экипажем, отличающийся тем, что с целью повышения его грузоподъемности при транспортировке груза на внешней подвеске к нему на нескольких поперечно разнесенных канатах выше транспортируемого груза подвешивается гирлянда, состоящая из нескольких равномерно разнесенных по высоте роторов «Флеттнера».
2. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что на канатах выше транспортируемого груза, но ниже гирлянды роторов располагается емкость с топливом для винтомоторных установок летательного аппарата.
3. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что роторы «Флеттнера», выполнены надувными с эластичной цилиндрической частью оболочки.
