CZ2017433A3 - Simulátor volného pádu a jeho použití - Google Patents

Abstract

Simulátor volného pádu obsahuje oběhový systém (2), letovou komoru (3), spojenou s oběhovým systémem (2) tak, aby oběhový systém (2) společně s letovou komorou (3) umožňovaly nepřerušený oběh vzduchu, a chladící systém (11), zajišťující chlazení vzduchu proudícího oběhovým systémem (2). Chladící systém (11) zahrnuje vstupní potrubí (17) nasávající část vzduchu proudícího oběhovým systémem (2), alespoň jeden tepelný výměník (15) obsahující chladivo a alespoň jedno výstupní okno (16), kterým ochlazený vzduch opouští chladící systém (11). Chladící systém (11) dále obsahuje uzavřenou přetlakovou komoru obsahující chladící prostor, který je přetlakovaný vůči atmosférickému tlaku, a alespoň jeden pomocný ventilátor (14) nastavený tak, aby udržoval přetlak v chladícím prostoru přetlakové komory. Zmíněný alespoň jeden tepelný výměník (15) je umístěný v uzavřené přetlakové komoře tak, aby chlazení proudícího vzduchu probíhalo v chladícím prostoru. Tento simulátor volného pádu lze použít k dodání teplé užitkové vody do budovy (100), přičemž teplota vzduchu obíhajícího v oběhovém systému (2) a letové komoře (3) je regulována uzavřeným systémem chlazení.

Description

Oblast techniky

Tento vynález se zaměřuje na vylepšení stávajících simulátorů volného pádu, a zejména na zlepšení v systému chlazení vzduchu obíhajícího v simulátoru.

Dosavadní stav techniky

Podobné simulátory volného pádu, na které tento stávající vynález navazuje, jsou již popsány např. v přihlášce českého užitného vzoru číslo 2009-21805. Tyto moderní systémy využívají výhodného tvaru oběhového systému v kombinaci s vhodným umístěním ventilátorů, a také už zmiňují jisté výhody spojené s využitím interního systému chlazení umístěného uvnitř oběhového systému.

Další vývoj v této oblasti ukázal, že přes zvýšenou efektivitu těchto známých systémů simulace volného pádu, existují stále ještě určité nedostatky, které mohou být adresovány, aby tím bylo zajištěno jak zvýšené pohodlí uživatelů simulátoru volného pádu, tak snadnější integrace simulátorů do komplexu budov, v nichž jsou postaveny. Zároveň se ukazuje, že níže popsané technické úpravy mají kladný vliv na účinnost chlazení a podporují běh simulátoru jako celku, stejně jako přístup do konstrukce simulátoru a provádění servisních prací.

Simulátor volného pádu běžně funguje na principu obíhajícího vzduchu, který za chodu simulátoru kompenzuje gravitační sílu působící na uživatele simulátoru a tak způsobuje, že se uživatel v letové komoře simulátoru vznáší. V otevřených simulátorech je vzduch dole pod letovou komorou nasáván z atmosféry, prochází větrným tunelem a nahoře nad letovou komorou je vzduch opět vyfukován ven do atmosféry. V uzavřených simulátorech volného pádu obíhá po celou dobu provozu tentýž vzduch, který je veden oběhovým systémem tvořícím uzavřený cyklický větrný tunel. Vzduch, který obíhá v takovém simulátoru volného pádu je ve stálém kontaktu se stěnami oběhového systému, a tak po určité době chodu simulátoru dochází k zahřívání vzduchu, typicky vlivem tření.

Zahřívaný vzduch lze chladit buď na principu otevřených systémů chlazení (pasivní systémy chlazení), kdy část obíhajícího vzduchu větrný tunel opouští do atmosféry a část je z atmosféry nasávána zpět do cyklického oběhového systému. Míšením obíhajícího a atmosférického vzduchu tak dochází k regulaci teploty. Jiné simulátory mají ve větrných tunelech integrované chladící systémy, které nejsou závislé na okolním prostředí, a tedy fungují na principu uzavřených systémů chlazení (aktivní systémy chlazení).

Systém chlazení simulátoru volného pádu, který je integrovaný v oběhovém systému, je standardně umístěn v samostatném potrubí (proudovodu) které tvoři „bypass“ hlavnímu proudu vzduchu a kterým prochází část obíhajícího vzduchu, která je zde ochlazována a následně vypouštěna zpět do hlavního oběhu. Systém chlazení se typicky skládá z již zmíněného proudovodu (by-passu), ve kterém je za vstupním potrubím umístěn pomocný ventilátor, který podporuje proudění vzduchu systémem chlazení a tepelný výměník typu voda vzduch, který je napojený na generátor chladu. Tepelný výměník se může typicky nacházet ve výdechovém potrubí, které usměrňuje proud ochlazeného vzduchu přímo pod letovou komoru. Tepelný výměník může mít tvar chladiče podobného u automobilů avšak výrazně větších rozměrů, skrz nějž prochází část vzduchu cirkulujícího v oběhovém systému. Vzduch procházející skrz tepelný výměník přichází do kontaktu s chladivém (např. vodou cirkulující v tepelném výměníku), načež je znovu vytlačen do oběhového systému, kde se mísí se zbytkem obíhajícího vzduchu, a tak ho ochlazuje.

- 1 CZ 2017 - 433 A3

Pozorované nevýhody stávajících tepelných výměníků umístěných v oběhovém systému jsou následující. V první řadě se v důsledku náhlého kontaktu teplého vzduchu s chladivém pozoruje vznik malých vodních kapiček vodního kondenzátu, které jsou strhávány vzduchovým prouděním a pronikají tak až do letové komory, kde mohou způsobovat někdy i významné nepohodlí uživatelům simulátoru. Uživatelé typicky nosí ochranné brýle, na nichž se vzniklé vodní kapičky rozplácnou, čímž snižují jak soustředěnost uživatelů, tak i celkový požitek z letu. Rovněž dopad kapiček kondenzátu na nechráněné části obličeje působí značné nepohodlí uživatelů simulátoru.

Další nepříjemností, se kterou se uživatelé mohou u výše popsaných standardních systémů potýkat, je vznik studeného proudu vzduchu, který má v rámci proudění v oběhovém systému simulátoru výrazně nižší teplotu než vzduch okolní. Tento efekt vzniká tím, že ochlazený vzduch vypuzený z chladícího systému je vypouštěn soustředěným proudem v malé vzdálenosti od letové komory a přímo ve směru letové komory, v důsledku čehož se nedostatečně smísí se zbytkem obíhajícího vzduchu. Zejména se stává, že se ochlazený vzduch šíří až do letové komory, a tak uživatelé mohou v letové komoře pociťovat proudy nepromíchaného chladného vzduchu.

Mimo to, běh chladícího systému (především pomocný ventilátor a vlastní proudění skrz tepelný výměník), zvýrazněný potrubím chladícího systému, působí v simulátoru jako generátor hluku, který se z důvodu soustředěného výdechu chladícího systému na spodní hraně dýzy pod letovou komorou šíří až do letové komory, a snižuje tak pohodlí uživatelů.

Tento vynález se tedy zaměřuje na zamezení výše popsaných nežádoucích efektů, a tím zvýšení komfortu létajících osob, využívajících simulátoru volného pádu. Na to konto, simulátor volného pádu je opatřen níže popsanými technickými znaky.

Podstata vynálezu

K odstranění výše uvedených nedostatků stávajících simulátorů a jejich systémů chlazení, a tak dosažení ještě výrazně lepšího požitku pro všechny uživatele, simulátoru volného pádu jsou v souladu s tímto vynálezem konstruovány tak, že simulátor volného pádu obsahuje oběhový systém, letovou komoru spojenou s oběhovým systémem tak, aby oběhový systém společně s letovou komorou umožňovaly nepřerušený oběh vzduchu, a chladící systém zajišťující chlazení vzduchu proudícího oběhovým systémem. Chladící systém obsahuje vstupní potrubí nasávající část vzduchu proudícího oběhovým systémem, alespoň jeden tepelný výměník obsahující chladivo a alespoň jedno výstupní okno, kterým ochlazený vzduch opouští chladící systém.

Chladící systém dále obsahuje uzavřenou přetlakovou komoru obsahující chladící prostor, který je přetlakovaný vůči atmosférickému tlaku, a alespoň jeden pomocný ventilátor nastavený tak, aby udržoval přetlak v chladícím prostoru přetlakové komory. Zmíněný alespoň jeden tepelný výměník je umístěný v uzavřené přetlakové komoře tak, aby chlazení proudícího vzduchu probíhalo v chladícím prostoru.

S touto novou konstrukcí simulátoru a jeho chladícího systému byly pozorovány následující výhody. V první řadě je veškerý kondenzát zachycen v chladícím prostoru, čímž je zabráněno unášení těchto kapiček do letové komory a jejich kontaktu s uživateli. Konkrétně se ve výše definovaném uspořádání většina kondenzátu zachycuje v přetlakové komoře. Ve druhé řadě je dosaženo účinnějšího míšení ochlazeného vzduchu se zbytkem cirkulujícího vzduchu v oběhovém systému. Chladící prostor vytvořený uzavřenou přetlakovou komorou zachycuje ochlazený vzduch ihned po té, co opustí tepelný výměník. Díky přítomnosti přetlakové komory je dosaženo toho, že je ochlazený vzduch vypuštěn do oběhového systému ne koncentrovaným výdechem, ale více rovnoměrně, protože ochlazený vzduch z chladícího prostoru vychází výstupním oknem, které zajišťuje rovnoměrné vypuzení ochlazeného vzduchu. Výše popsaný systém zajišťuje lepší míšení chladného vzduchu, a tedy i zabraňuje tomu, aby se chladný vzduch

-2CZ 2017 - 433 A3 dostal do kontaktu s uživatelem v letové komoře. V neposlední řadě je přetlaková komora vhodná také ke zlepšenému stínění hluku vznikajícího v systému chlazení, například speciální antihlukovou úpravou stěn přetlakové komory. Další výhodou přetlakové komory je vymezení jasného prostoru k provádění servisních prací a usnadnění přístupu k celému chladícímu systému. Tím může být sníženo riziko, že dojde k nepředvídanému výpadku služeb simulátoru v důsledku nutnosti běžných servisních prací, jejichž provádění může být v přítomnosti přetlakové komory ve výše definovaném uspořádání značně urychleno.

Další výhodou je zrovnoměmění a zkvalitnění rychlostního profilu a tím i kvality proudu vzduchu v letové komoře, neboť vyfukovaný vzduch oživuje mezní vrstvu u stěn oběhového systému.

Teplo odváděné ze simulátorů volného pádu je zpravidla vypouštěno do okolí bez dalšího užitku a množství odváděného tepla je značné. V důsledku toho jev rámci tohoto vynálezu navrženo napojení odváděného tepla na vhodné rekuperační tepelné systémy, které jsou součástí budovy, v nichž je simulátor volného pádu vybudován, čímž může dojít k využití jinak ztraceného tepla k užitkovým účelům. Využití odpadního tepla pomocí rekuperace není možné u otevřených systémů chlazení, kdy je teplý vzduch z oběhového systémy rovnou vypouštěn do okolní atmosféry.

V dalších provedeních tohoto vynálezu může dojít k zahrnutí jednoho, anebo více níže vyjmenovaných užitečných technických znaků:

- vzduch ochlazený v tepelném výměníku opouští tepelný výměník směrem do chladícího prostoru a z chladící prostoru se poté vrací do oběhového systému; výhoda této úpravy spočívá v tom, že následně dochází k lepšímu promíchání teplého a studeného vzduchu; kromě toho tato konfigurace ještě napomáhá zabránění úniku kondenzátu do prostoru letové komory, který je zachycen uvnitř chladicího prostoru;

- uzavřená přetlaková komora obsahuje alespoň jedno vstupní okno a alespoň jedno výstupní okno uspořádané tak, že vstupní potrubí je umístěno uvnitř vstupního okna a ochlazený vzduch opouští chladící prostor výstupním oknem;

- výstup tepelného výměníku je orientovaný tak, že ochlazený vzduch neopouští tepelný výměník směrem k výstupní oknu; jinými slovy je výstup tepelného výměníku orientovaný tak, že ochlazený vzduch opouští tepelný výměník směrem k jedné ze stěn přetlakové komory, které neobsahují výstupní okno; tato preferovaná konfigurace chladícího systému opět umocňuje požadovaný efekt lepšího promísení teplého a studeného vzduchu a zamezení úniku kondenzátu;

- výstupní okno přetlakové komory má tvar podélné štěrbiny, rozkládající se v jedné ze stěn přetlakové komory napříč celou šířkou profilu oběhového systému; touto úpravou je dosaženo zvýrazněného efektu rovnoměrného vypuzování vzduchu; podélná štěrbina vhodných rozměrů ve stěně přetlakové komory napomáhá rovnoměrnému vypuzení ochlazeného vzduchu z prostoru uvnitř chladícího prostoru a jeho snadnému a rychlému promísení s obíhajícím hlavním proudem větrného tunelu;

- systém chlazení dále obsahuje alespoň jeden pomocný ventilátor a/nebo alespoň jednu sadu vstupních ohybových lopatek; pomocné ventilátory usnadňují proudění vzduchu uvnitř chladícího prostoru a proudění skrz tepelný výměník; vstupní ohybové lopatky mohou být velice užitečné zejména pro některé specifické tvary oběhové systému; obecně tyto ohybové lopatky usměrňují vstupující horký vzduch přímo do kontaktu s tepelným výměníkem a omezují vznik nežádoucích turbulencí na vstupu do chladícího systému;

- výstupní okno má aerodynamický tvar, který usměrňuje ochlazený vzduch v předem zvoleném směru; kontrola nad směrem proudění vzduchu v simulátoru, ať už v jakékoliv jeho části, je

-3 CZ 2017 - 433 A3 nesmírně důležitá; v případě potřeb konkrétních simulátorů je tato úprava žádoucí kvůli zvýšení plynulosti proudění, lepšímu promíchání teplého a studeného vzduchu a zamezení vzniku turbulencí na výstupu z chladícího prostoru;

- vzdálenost výstupního okna od dýzy je alespoň 2 metry; toto další vylepšení systému zajišťuje snadnější míšení vzduchu díky umístění výstupního okna v dostatečné vzdálenosti od dýzy (a tedy i od letové komory);

- přetlaková komora dále obsahuje uzavíratelný těsněný otvor, který může typicky sloužit jako otvor pro přístup servisního personálu; uzavíratelný a těsněný je pro to, aby tímto otvorem neunikal ochlazený vzduch z přetlakovaného chladícího prostoru;

- teplota vzduchu obíhajícího v oběhovém systému a letové komoře je regulována uzavřeným systémem chlazení; uzavřené systémy chlazení v kombinaci s popsaným chladícím systémem vykazují mimořádně dobré výsledky v efektivitě chlazení a umožňují dosažení vyrovnaných teplot v celém oběhovém systému bez větších teplotních výkyvů a to bez ohledu na roční období nebo místo instalace (umožňuje celoroční provoz i v tropech);

- chladící systém se nachází v dolním horizontálním úseku simulátoru volného pádu; tato poloha je volena z obecně konstrukčních důvodů; dolní část simulátoru je často situovaná ve sklepních prostorách budov, což usnadňuje zamezení úniku hluku; kromě toho jsou základy budovy pevnější a umožňují snadnější instalaci chladících systémů;

- chladící systém se nachází před vstupem do dýzy, která vede proudící vzduch do letové komory; v této konfiguraci jsou ještě více umocněny výhody spojené s umístěním chladícího systému v dolním horizontálním úseku simulátoru;

- oběhový systém větrného tunelu obsahuje alespoň jeden okruh zahrnující alespoň jeden ventilátor, přičemž chladicí systém je umístěn za tímto ventilátorem ve směru oběhu proudícího vzduchu; v této konfiguraci není proudění hlavními ventilátory větrného tunelu přímo ovlivněno mícháním teplého a studeného vzduchu z chladícího sytému a není tak ovlivněna účinnost hlavních ventilátorů případnými turbulencemi a heterogenitou proudícího vzduchu;

- spodní vnitřní stěna přetlakové komory obsahuje vyhloubený žlábek, který zachycuje a shromažďuje zkondenzované vodní kapičky; tento znak simulátoru zabraňuje situacím, kdy jsou vodní kapičky uvnitř chladícího prostoru vlivem procházejícího vzduchu nechtěně strhávány do oběhového systému;

Použití chladícího systému simulátoru volného pádu k recirkulaci a rekuperaci odpadního tepla z větrného tuneluje možné ve všech výše vyjmenovaných úpravách, které implementují uzavřený systém chlazení.

Další výhodná provedení tohoto vynálezu jsou zřejmá z obsahu níže popsaných příkladů provedení tohoto vynálezu a z přiložených obrázků.

Objasnění výkresů

Vztahové značky v různých obrázcích vždy označují totožné komponenty, anebo komponenty se stejnou funkcí.

- Obr. 1 je řez simulátorem volného pádu umístěným v budově a obsahujícím dva vzduchové okruhy, dále zobrazující zjednodušené schéma chladícího okruhu a jeho využití k rekuperaci tepla.

-4CZ 2017 - 433 A3

- Obr. 2 je v řezu detail chladícího systému aplikovaného v popsaném simulátoru volného pádu.

- Obr. 3 je alternativní konstrukce simulátoru volného pádu obsahující jeden vzduchový okruh a umístění chladícího prostoru ve vertikální instalaci.

- Obr. 4 je detailní schéma chladícího okruhu obsahující vnitřní chladicí okruh a vnější chladicí okruh.

Příklady uskutečnění vynálezu

Obr. 1 ilustruje přiklad simulátoru volného pádu 1 v souladu se simulátorem volného pádu podle nároku 1. Simulátor volného pádu 1 je vystavěn v budově 100.

Simulátor volného pádu podle obrázku 1 obsahuje letovou komoru 3, která je zpřístupněná uživatelům simulátoru 1. Na dně letové komory 3 je umístěna bezpečnostní síť 3A (například drátěná), která slouží jako podlaha letové komory 3. Skrz síť 3A proudí směrem zespoda nahoru vzduch, jejímž působením je uživatel simulátoru 1 vynášen směrem vzhůru tak, aby síla proudícího vzduchu kompenzovala velikost gravitační síly působící na uživatele.

Zbývající části simulátoru 1 spojené s letovou komorou 3, v nichž proudí vzduch, jsou popisovány jako oběhový systém 2. Dohromady pak oběhový systém 2 a letová komora 3 tvoří cyklický větrný tunel. Postupujíce od letové komory 3 ve směru proudícího vzduchu směrem nahoru, oběhový systém 2 zahrnuje postupně difůzér 7, horní horizontální úsek 4C, alespoň jeden vertikální úsek 4A, 4B, dolní horizontální úsek 4D, a dýzu 8. Vertikálních úseků 4A, 4B může simulátor volného pádu 1. obsahovat více. Na obrázku 1 je zobrazený simulátor 1_ mající vertikální úseky 4A, 4B. To odpovídá konstrukci, kdy oběhový systém 2 obsahuje dva samostatné oddělené okruhy 2A, 2B. První okruh 2A na obrázku 1 je definovaný difuzérem 7, levou částí horního horizontálního úseku 4C, prvním vertikálním úsekem 4A, levou částí dolního horizontálního úseku 4D a dýzou 8. Druhý okruh 2B na obrázku 1 je definovaný difuzérem 7, pravou částí horního horizontálního úseku 4C, druhým vertikálním úsekem 4B, pravou částí dolního horizontálního úseku 4D a dýzou 8. Oběhový systém 2 může obsahovat libovolný konstrukčně přijatelný počet okruhů. V každém okruhu 2A, 2B proudí část vzduchu, který vychází z letové komory 3, přičemž těsně před vstupem do letové komory 3 se proudy vzduchu ze všech okruhů opět spojují.

Okruhy 2A, 2B na obrázku 1 mají principiálně obdélníkový tvar, ale mohou mít i libovolný jiný tvar, například striktně čtvercový, anebo zkosený ve tvaru lichoběžníku. V určitých provedeních vynálezu je možné projektovat oběhový systém 2 i ve tvaru trojúhelníku, anebo použít nepravidelné tvary. V těchto provedeních nejsou zpravidla vertikální úseky 4A, 4B rovnoběžné s vertikálním směrem, nýbrž svírají s vertikálním směrem nenulový ostrý úhel. Délka vertikálních 4A, 4B a horizontálních 4C, 4D úseků může mít libovolný poměr.

Okruhy 2A, 2B na obrázcích 1 a 3 jsou konstrukčně řešeny tak, že obsahují uzavřené systémy chlazení. To znamená, že nedochází k výměně obíhajícího vzduchu s okolím. Vzduch proudící v okruzích 2A, 2B simulátoru volného pádu 1 není z okolní atmosféry ani doplňován, ani do ní není vypuzován, kromě malých perforovaný otvorů umístěných typicky nad letovou komorou sloužících pouze pro kompenzaci tlakových změn při startu nebo vypínání simulátoru. Naproti tomu, otevřené systémy chlazení simulátorů volného pádu jsou charakteristické tím, že jejich oběhový systém 2 obsahuje alespoň jeden otvor, skrz nějž obíhající vzduch uniká do okolní atmosféry, a alespoň jeden otvor, skrz nějž se vzduch z okolní atmosféry nasává do okruhu/okruhů simulátoru. Otevřené systémy chlazení využívají výměnu vzduchu s okolní atmosférou k regulaci teploty. Naproti tomu, uzavřené systémy chlazení jsou plně závislé na interním systému chlazení, v tomto konkrétním případě reprezentovaným chladícím systémem 11. Typicky, jsou uzavřené systémy upřednostňované, protože jsou nezávislé na klimatických

-5 CZ 2017 - 433 A3 podmínkách v místě, kde je simulátor volného pádu vybudován. Systém chlazení 11 popsaný v této přihlášce se dá použít v otevřených i uzavřených systémech chlazení, ale uzavřené systémy chlazení jsou upřednostňované pro univerzálnost jejich použití ve všech klimatických podmínkách.

Na obrázku 3 je příklad konstrukce simulátoru 1 pouze s jedním okruhem 2B. Tento jediný okruh 2B je opět definovaný difuzérem 7, horním horizontálním úsekem 4C, jediným vertikálním úsekem 4B, dolním horizontálním úsekem 4D a dýzou 8.

Všechny znaky popsané níže v souvislosti se simulátory 1 z obrázku 3 obsahující jediný okruh 2B a simulátory 1 z obrázku 1 obsahující dva okruhy je možné analogicky použít i v simulátorech s více okruhy.

Difuzér 7 má v řezu kolmém na směr proudění vzduchu vnitřní kruhovou konstrukci, jejíž poloměr se postupně zvětšuje směrem od letové komory až k hornímu horizontálnímu úseku 4C simulátoru 1, kde má již čtvercový profil. Zjednodušeně má difúzér 7 zhruba tvar komolého kuželu s vrcholem umístěném na vrchu letové komory 3. Část difuzéru 7 s největším poloměrem se napojuje na horní horizontální úsek 4C oběhového systému 2. Difuzér 7 může mít i tvar trychtýře, anebo válce. Funkce difúzéru 7 je zajistit distribuci vzduchu do jednotlivých okruhů 2A, 2B oběhového systému 2 a postupného snižování rychlosti proudění. Podobně dýza 8 může mít typicky kuželovitý nebo trychtýřovitý tvar, s vrcholem kuželu (trychtýře) umístěným na dně letové komory 3. Funkce dýzy 8 je soustředit vzduch z jednotlivých okruhů 2A, 2B zpátky do letové komory 3. Tím, že se poloměr dýzy 8 ve směru proudění vzduchu postupně zužuje, dochází k urychlení proudícího vzduchu těsně před letovou komorou 3.

Dýza 8 je umístěna pod letovou komorou 3 a difúzér 7 je umístěn nad letovou komorou 3. Výhodné uspořádání je takové, kdy jsou dýza 8, letová komora 3 a difuzér 7 uspořádány ve vertikální linii. Linie definovaná dýzou 8, letovou komorou 3 a difúzérem 7 může a nemusí být rovnoběžná s vertikálními úseky oběhového systému 4A, 4B.

Typicky, vertikální úseky 4A, 4B mohou svírat ostrý úhel s vertikálním směrem až do 40 stupňů. Jinými slovy, vertikální úseky 4A, 4B nemusí v některých provedeních vynálezu být nutně rovnoběžné s vertikálním směrem, ale mohou s tímto směrem svírat nenulový ostrý úhel.

V jistých provedeních vynálezu je žádoucí, aby se průměr průřezu horního horizontálního úseku 4C oběhového systému 2, kde tento průřez je vzatý kolmo na směr proudění vzduchu, rozšiřoval směrem od difúzéru 7 až k příslušnému vertikálnímu úseku 4A, 4B.

V oběhovém systému 2 jsou (analogicky ve všech okruzích) umístěny sady ohybových lopatek 9, sloužící ke změně směru proudění vzduchu. Typicky jsou tyto lopatky umístěné v rozích, tedy tam kde vzduch proudí do pravého anebo libovolného ostrého úhlu. Obecně se mohou ohybové lopatky použít kdykoliv, kdy je nutné změnit směr proudění o jakýkoliv úhel. V provedení vynálezu podle obrázku 1 je pro každý okruh 2A, 2B jedna sada ohybových lopatek 9 umístěna mezi difúzérem 7 a horním horizontálním úsekem 4C. Další sada ohybových lopatek 9 je v každém okruhu 2A, 2B umístěna mezi horním horizontálním úsekem 4C a příslušným vertikálním úsekem 4A, 4B. Další sada ohybových lopatek 9 je umístěna v každém okruhu 2A, 2B na přechodu mezi příslušným vertikálním úsekem 4A, 4B a dolním horizontálním úsekem 4D. Konečně, jedna sada ohybových lopatek 9 je umístěna v každém okruhu 2A, 2B v dolním horizontálním úseku 4D těsně před vstupem vzduchu do dýzy 8. Počet sad ohybových lopatek 9 může být vyšší, ale i nižší, podle potřeb konkrétního simulátoru L

Každý okruh 2A, 2B oběhového systému 2 obsahuje ventilátor 6. Ventilátory 6 jsou ideálně umístěné ve vertikálním úseku 4A, 4B oběhového systému 2, kde poskytují žádoucí výkon, umožňují patřičně stabilizovat tlakové podmínky v simulátoru 1 a jejich hluk je dostatečně izolovaný od letové komory 3. V určitých provedeních je možné ventilátory 6 umístit i v jiných

-6CZ 2017 - 433 A3 částech oběhového systému 2. V případě provedení z obrázku 1, každý vertikální úsek 4A, 4B je jedna trubice, která obsahuje jeden ventilátor 6. V jiných provedeních vynálezu může být trubice každého (případně alespoň jednoho) vertikálního úseku 4A, 4B rozvětvená do několika větví (není zobrazeno na obrázcích). Jediná trubice vertikálního úseku se tak v jisté části vertikálního úseku 4A, 4B dělí na několik oddělených trubic, které jsou posléze opět spojeny do jediné trubice vertikálního úseku 4A, 4B. V takovém případě může každá větev vertikálního úseku 4A, 4B obsahovat právě jeden ventilátor 6. Tím je počet ventilátorů 6 v okruhu 2A, 2B zvýšen a účinnost simulátoru 1 posílena.

Obecně, spodní část simulátoru volného pádu 1 je vyrobena z pevného stavebního materiálu, typicky z betonu. Konkrétně, celý dolní horizontální úsek 4D oběhového systému 2 může být provedený například ve formě betonové vany 13, s tím že kromě betonu mohou být opět použité i jiné vhodné stavební materiály. Betonové stěny této vany 13 mohou v provedení vynálezu pokrývat i část vertikálních úseků 4A, 4B oběhového systému 2, například 10-25% vertikálních úseků 4A, 4B. V dolním horizontálním úseku 4D oběhového systému 2 je dále vybudována betonová komora 10 obsahující chladící systém 11. I zde může být betonová komora nahrazena konstrukcí z libovolného jiného vhodného stavebního materiálu.

Chladícím systémem 11 a tím i betonovou komorou 10 prochází část cirkulujícího vzduchu oběhového systému 2. Proto se pro účely popisu tohoto vynálezu považuje jak chladící systém 11, tak i betonová komora 10 za součást oběhového systému 2. Typicky může být do chladícího systému 11 odváděno 1-20% obíhajícího vzduchu, tedy například 5%, 10%, nebo 15% obíhajícího vzduchu jsou typicky používané hodnoty. Obecně je pro množství vzduchu odváděného do chladícího systému 11 určující velikost simulátoru 1, výkon chladicího systému 11 a klimatické podmínky v místě instalace simulátoru 1, a tak i jiný než výše uvedený poměr odváděného vzduchuje v zásadě možný.

Jak je patrné z obrázku 1, betonová komora 10 a chladící systém jsou umístěny mimo hlavní proud vzduch v oběhovém systému 2, aby nedocházelo k narušení plynulosti toku vzduchu. Chladící systém 11 a betonová komora 10 jsou umístěny hned vedle hlavního proudu vzduchu v oběhovém sytému 2. V jednom provedení vynálezu, jediná část chladícího systému 11, která zasahuje do hlavního proudu vzduchu v oběhovém sytému 2 je vstupní potrubí 17. Betonová komora 10 a chladící systém 11 jsou například umístěny mezi dýzou 8 a spodní čtvrtinou vertikální části 4A, 4B.

Chladící systém 11 není nutně vázaný na přítomnost betonové komory 10 podle obrázku 1. Jakékoliv jiné konstrukční řešení je přijatelné. Stejně tak je možné zvolit pozici chladícího systému v horním horizontálním úseku 4C, stejně jako ve vertikálním úseku 4A, 4B, pokud je to architektonicky výhodné. Pokud je chladící systém 11 lokalizovaný v dolním horizontálním úseku 4C, výhodná provedení jsou například s chladícím systémem 11 v rohu na přechodu mezi vertikálním úsekem 4A, 4B a dolním horizontálním úsekem 4C (varianta z obrázku 1), anebo u vstupu do dýzy 8. Pozice chladícího systému 11 může být různá ve vztahu k ventilátorům 6. Chladící systém 11 může být umístěn před i za ventilátory 6 ve směru proudění vzduchu. Výhoda chladícího systému 11 za ventilátory 6 ve směru proudění vzduchu může být ve snadnějším nasměrování části vzduchu do vstupního potrubí 17, v lepší plynulosti proudění (detailní popis částí chladícího systému a jejich funkce je níže) a v menším ovlivnění účinnosti ventilátorů simulátoru.

Jak je patrné z obrázku 2, chladící systém 11 je v souladu s nárokovaným a popisovaným vynálezem definovaný uzavřenou přetlakovou komorou 11 A, která v sobě uzavírá chladicí prostor 11B pro průchod části cirkulujícího vzduchu. V přetlakové komoře 11A je umístěný alespoň jeden tepelný výměník 15, kterým prochází chladivo. Chlazení vedlejšího proudu vzduchu nasávaného z hlavního proudu vzduchu do chladícího systému 11 tak probíhá uvnitř chladícího prostoru 11B ohraničeném uzavřenou přetlakovou komorou 11 A.

-7 CZ 2017 - 433 A3

Přetlaková komora 11A může být betonová, zděná, plechová, nebo může být postavena i z jiných vhodných materiálů, či jejich kombinace. Přetlaková komora 11A je uzavřená, tedy neobsahuje žádné otvory, kromě těch, které zajišťují průchod části vzduchu z hlavního okruhu chladícím systémem 11. Tím je zabráněno úniku ochlazeného vzduchu z chladícího prostoru 11B. Přetlaková komora 11A obsahuje chladící prostor 11B, který je přetlakovaný vůči atmosférickému tlaku. Přetlakové podmínky jsou v chladícím prostoru 11B zajištěny přítomností pomocného ventilátoru 14, který je nastavený tak, že nasává vzduch z hlavního okruhu. Pomocný ventilátor 14 vytváří a následně udržuje přetlak v chladícím prostoru 11B.

Přetlaková komora 11A chladícího systému 11 tvoří bypass hlavnímu proudu obíhajícího vzduchu a tvoří vedlejší (chlazený) proud vzduchu. Pro úspěšné vedení tohoto vedlejšího proudu vzduchu obsahuje přetlaková komora 11A proudovod 12, který nasává vzduch z hlavního oběhu a usměrňuje ho požadovaným směrem.

Vzduch odváděný do chladícího systému 11 se chladí na požadovanou teplotu a poté se smíchává se zbytkem obíhajícího vzduchu. K umožnění vstupu vzduchu do přetlakové komory 11 A, je v přetlakové komoře 11A vytvořeno alespoň jedno vstupní okno 17A. Pro účely umožnění výstupu vzduchu z chladícího systému 11 zpět do hlavního proudu vzduchu jev přetlakové komoře 11A vytvořeno alespoň jedno výstupní okno 16. Přetlaková komora 11A může mít libovolný vhodný tvar, například tvar kvádru, hranolu, anebo i tvar nepravidelný, tvar pyramidy a podobně. S tím souvisí, že přetlaková komora 11A může mít libovolný počet stěn. Alespoň jedna stěna přetlakové komory 11A je v kontaktu s hlavním proudem vzduchu v oběhovém systému 2. Jedna stěna přetlakové komory 11A může obsahovat vstupní okno 17A (popřípadě více vstupních oken), zatímco výstupní okno 16 může být obsaženo v jiné stěně betonové konstrukce 11 A. Na obrázku 1 je vstupní okno 17A zbudováno na konci vertikálního úseku 4A, 4B, zatímco výstupní okno 16 je zbudováno na začátku dolního horizontálního úseku 4D, bráno ve směru proudění vzduchu.

Přetlaková komora 11A může dále obsahovat uzavíratelný těsněný otvor 19, který může sloužit jako vstup pro servisní techniky. Za provozu může být uzavíratelný těsněný otvor 19 uzavřený tlakovým uzávěrem.

V chladícím prostoru 11B uvnitř přetlakové komory 11A je umístěný proudovod 12. Proudovod 12 může být ve formě trubice, kterou prochází ochlazovaný vzduch. Na začátku proudovodu 12 je vstupní potrubí 17 nasávající horký vzduch z hlavního proudu vzduchu oběhového sytému 2, a na konci proudovodu 12 je výdechové potrubí 18, které vypuzuje ochlazený vzduch mimo tělo proudovodu do zbytku chladícího prostoru 11B. Vstupní potrubí 17 i výdechové potrubí 18, stejně jako tělo proudovodu 12 se mohou rozkládat v jedné linii, anebo mohou být zatočené. Stejně tak směr průchodu vzduchu proudovodem 12 může být lineární, anebo se vzduch může zatáčet. V případě, kdy je žádoucí směr průchodu vzduchu proudovodem 12 stáčet, je výhodné použít sadu ohybových lopatek podporující plynulou změnu směru proudění. V provedení vynálezu podle obrázku 1 jsou ve vstupním potrubí 17 umístěny vstupní ohybové lopatky 20 tak, aby změnily směr proudění zhruba o 90°. V případě provedení z obrázku 1 vstupuje vzduch do proudovodu 12, když putuje vertikálně dolů a poté je směr proudění vzduchu stočen do horizontálního směru. Vstupní ohybové lopatky 20 jsou používány k zajištění plynulosti a rovnoměrnosti proudění vzduchu.

Vstupní potrubí 17 může být s výhodou umístěné ve vstupním okně 17A a může částečně z tohoto okna vyčnívat do prostoru hlavního proudu vzduchu oběhového sytému 2, tj. mimo přetlakovou komoru 11 A. Otvor vstupního potrubí 17 může být směrovaný proti směru oběhu vzduchu v místě, kde je vstupní potrubí 17 instalováno.

Přestože je na obrázcích v každém chladícím systému 11 vždy zobrazen pouze jediný proudovod 12, v četných provedeních vynálezu může jeden chladící systém 11 obsahovat dva a více proudovodů 12. Například na obrázku 1 může být v zákrytu za vyobrazeným proudovodem 12

-8CZ 2017 - 433 A3 ještě druhý, třetí a případně i další proudovod 12. V takovém případě přetlaková komora 11A zahrnuje odpovídající počet vstupních oken 17A, tj. na každý proudovod 12 připadá jedno vstupní okno 17A.

V preferovaném uspořádání je ventilátor 14 umístěný v těle proudovodu 12. Stejně tak je tepelný výměník 15 umístěný v těle proudovodu 12, buď před nebo za pomocným ventilátorem 14. Vstupním potrubím 17 je vedena část obíhajícího vzduchu z hlavního oběhu na tepelný výměník 15, kde dochází ke chlazení vzduchu. Na obrázcích 1-3 je tepelný výměník umístěn až na konci proudovodu 12 ve výdechovém potrubí 18. Každý proudovod 12 může obsahovat samostatný tepelný výměník 15. Pomocný ventilátor 14 může být umístěný za ohybovými lopatkami 20. Chladivém v tepelném výměníku 15 může být voda, anebo jiné vhodné chladící médium vykazující dostatečnou tepelnou kapacitu.

Každý proudovod 12 může dále obsahovat alespoň jedno čistící síto 22, které zachycuje nečistoty unášené vzduchovým proudem. Čistící síto 22 může být umístěno v libovolné vhodné konfiguraci vzhledem k tepelnému výměníku 15 a pomocnému ventilátoru 14. Optimálně může být čistící síto umístěno za pomocným ventilátorem 14 ve směru proudění vzduchu před tepelným výměníkem 15, aby zmírnilo zanášení tepelného výměníku nečistotami nesenými proudem vzduchu.

Dále každý proudovod 12 může obsahovat vstupní difuzér 23A a/nebo výstupní difuzér 23B. Vstupní difuzér 23A má postupně se zužující profil a usměrňuje vstupující vzduch na pomocný ventilátor 14, zatímco výstupní difuzér 23B má rozbíhavý profil a zajišťuje rovnoměrné vypuzení vzduchu na tepelný výměník 15.

Orientace těla proudovodu 12 v oběhovém systému 2 může být různá. Na obrázku 1 se tělo proudovodu 12 rozkládá v horizontálním směru, zatímco na obrázku 3 se rozkládá ve vertikálním směru. Zpravidla se orientace uložení proudovodu 12 řídí prostorovými podmínkami danými tvarem a charakterem budovy 100, v níž se simulátor volného pádu 1 buduje. Potřebná úprava směru proudu vzduchu v rámci tepelného výměníku 12 se provádí zmíněnými ohybovými lopatkami 20.

V případě, kdy simulátor volného pádu 1 zahrnuje více proudovodů 12, nemusí být všechny tyto proudovody 12 zcela totožné. Např. jeden proudovod 12 může obsahovat vstupní ohybové lopatky 20, druhý je obsahovat nemusí. Vždy záleží zejména na konkrétních potřebách navrženého konstrukčního řešení každého budovaného simulátoru 1.

Běžným nedostatkem nynějších chladících systémů je to, že se na jejich výstupu tvoří zkondenzované kapičky. To je způsobeno tím, že kontakt horkého vzduchu vstupujícího do chladícího systému 12 s chladivém způsobí prudký pokles teploty vzduchu a tvorba vodních kapiček vysrážením vzdušné vlhkosti je tak v mnoha případech nevyhnutelná. Tvorba vodního kondenzátu u výdechového potrubí 18 je nežádoucí, protože kapičky v četných případech pronikají až do letové komory 3, kde obtěžují uživatele a tak snižují komfort z létání.

Dalším pozorovaným nedostatkem je to, že se ochlazený vzduch vycházející z chladicího systému 11 šíří podél stěn oběhového systému 2 až do letové komory 3. Uživatel tak může pociťovat rozdíl teplot v různých částech letové komory 3, například může pociťovat teplý vzduch dále od stěn komory 3, zatímco může vnímat chladný proud vzduchu blíže u stěn letové komory 3.

Technické řešení vedoucí k odstranění obou výše popsaných nedostatků spočívá v tom, že je tepelný výměník 15 umístěný v chladícím prostoru 11B uvnitř přetlakové komory 11 A, která cele uzavírá chladící prostor 11B a tak i tepelný výměník 15. Zkondenzované vodní kapičky jsou tak zachyceny uvnitř přetlakové komory 11 A. Uživatelé v letové komoře 3 tak nejsou zasahováni unášenými vodními kapičkami a nepociťují žádné zásadní výkyvy teploty.

-9CZ 2017 - 433 A3

Výhodné uspořádání chladícího systému lije, když se ochlazený vzduch vycházející z tepelného výměníku 15 vyfukuje dovnitř chladícího prostoru 11B přetlakové komory 11 A. Upřednostňuje se tedy, když výstup z tepelného výměníku 15 není orientovaný směrem k výstupnímu oknu 16. To dále umocňuje výše popsané výhody. Výstup z tepelného výměníku 15 je tak prostorově oddělen od výstupního okna 16. Například může být výstup z tepelného výměníku 15 přibližně uprostřed prostoru 11B, anebo může výstup z tepelného výměníku 15 být orientovaný směrem ke stěně betonové konstrukce 11 A, které neobsahuje výstupní okno 16.

Tvar výstupního okna 16 je v zásadě libovolný, ale upřednostňuje se podélný ve tvaru podélné štěrbiny, například rozprostírající se podél celé jedné stěny betonové konstrukce 11 A. S výhodou se pak může podélná štěrbina 16 táhnout po celé šířce profilu oběhového systému 2 v daném místě. V případě potřeby může přetlaková komora 11A obsahovat dvě a více výstupních oken 16, například v podobě zmíněných podélných štěrbin. Výstupní okno 16 může mít rovněž formu řady malých okének umístěných v řadě za sebou. Podélný tvar výstupního okna 16 podporuje rovnoměrnou tepelnou výměnu mezi ochlazeným vzduchem z tepelného výměníku 15 a zbytkem cirkulujícího vzduchu v simulátoru 1.

Výstupní okno 16 může být čistě ve formě výřezu v přetlakové komoře 11 A, anebo může být výstupní okno 16 provedeno ve vhodném aerodynamickém tvaru 21, který zajistí nasměrování vycházejícího ochlazeného vzduchu v předem určeném směru. Zároveň takový aerodynamický tvar 21 může zvýšit plynulost průchodu vzduchu. V případě výstupního okna 16 v podobně několika menších okének za sebou, může každé z nich mít patřičný aerodynamický tvar 21.

Výstupní okno 16 je v některých provedeních vynálezu umístěno alespoň 2 metry od hrany dýzy 8, čímž je zajištěno včasné rovnoměrné promíchání teplého a studeného vzduchu.

Jedna z vnitřních stěn přetlakové komory 11 A, zpravidla ta, která je umístěna ve spodu chladícího prostoru 11B, může s výhodou obsahovat žlábek (není na obrázcích), jehož poloha je zvolená tak, aby lapal unikající zkondenzované vodní kapičky. Tímto je pak zabráněno, aby byl kondenzát nahodile unášen proudícím vzduchem, a tím byl vypuzen ven z přetlakové komory 11 A, čímž by opět mohl obtěžovat uživatele spuštěného simulátoru 1. v letové komoře 3.

Obrázek 3 ukazuje alternativní provedení simulátoru volného pádu 1 vykazující několik rozdílů v porovnání se simulátorem z obrázku 1. Předně oběhový systém 2 simulátoru 1 z obrázku 3 obsahuje pouze jeden okruh 2B. Jak už bylo řečeno, počet okruhů 2A, 2B může být libovolný a volí se podle konkrétních potřeb a velikosti každého simulátoru 1. Druhým rozdílem mezi simulátory 1_ z obrázku 1 a 3 je to, že na obrázku 3 jsou chladící systémy 11 orientovány ve vertikálním směru. Naproti tomu, na obrázku 1 jsou chladící systémy 11 provedeny v horizontální orientaci. Jak už také bylo řečeno, každá orientace chladících systémů 11 je v zásadě možná. Stejně tak je možné upevnit chladicí systémy 11 v různých částech oběhového systému 2, tj. v horním horizontálním 4C, ve vertikálním 4A, 4B, anebo v dolním horizontálním úseku 4D oběhového systému 2. Obrázek 1 ilustruje jedno z obzvláště vhodných umístění chladících systémů 11, a sice v rohu na rozhraní mezi vertikálním úsekem 4A, 4B a dolním horizontálním úsekem 4D. Obrázek 3 je další příklad vhodného umístění chladících systémů 11 ve spodní čtvrtině vertikálních úseků 4A, 4B. Simulátor 1 z obrázku 3 je také příkladem, kdy vstupní okno 17A a výstupní okno 16 se obě rozkládají ve stejné stěně přetlakové komory 11A.

Nutno zmínit, že obrázek 3 je více schématický a nezachycuje tak v detailu přítomnost stěn přetlakové komory 11A obklopující tepelné výměníky 15. I tomto případě je však přetlakový prostor 11A vybudován z betonu, nebo jiných výše uvedených materiálů.

Dále se ukázalo, že při využívání efektivních chladících systémů 11 umístěných uvnitř oběhového systému 2, je množství odváděného tepla ze simulátoru 1 poměrně značné. Z toho důvodu se ukázalo žádoucí v některých simulátorech 1 odvádět odpadní teplo ze simulátoru 1 do

- 10CZ 2017 - 433 A3 budovy 100 k užitkovým účelům. Simulátor volného pádu 1 tak slouží nejen k tréninkovým a rekreačním účelům, ale i k tepelně rekuperačním účelům, což má za následek úsporu energie v budově 100, kde je simulátor 1 postavený, a tedy i celkové snížení nákladů na běžný provoz budovy 100.

Tepelně rekuperační okruh je obecně schematicky zobrazený na obrázku 1. Podrobněji je pak vyobrazen na obrázku 4. Chladící okruh simulátoru 1. se skládá ze dvou oddělených okruhů, a sice z vnitřního chladícího okruhu 30 a vnějšího chladícího okruhu 40. Vnitřní chladící okruh 30 je tvořen soustavou chladícího potrubí obsahující vhodné chladivo, jako například vodu, glykol, apod. Chladivo vnitřního chladícího okruhu 30 prochází tepelnými výměníky 15, kde přijímá teplo od teplého vzduchu cirkulujícího oběhovým systémem 2. V tepelném výměníku 15 je tak potrubí vnitřního chladícího okruhu 30 vhodně rozvětveno tak, aby vytvořilo co největší plochu, která přichází do kontaktu s procházejícím vzduchem.

Z tepelných výměníků 15 je v rámci vnitřního chladícího okruhu 30 vedeno chladivo do kompresorové jednotky 15A, kde předává teplo do vnějšího chladícího okruhu 40. Vnější chladící okruh 40 je opět tvořen soustavou potrubí, které obsahuje chladící médium. Vnější chladící okruh 40 může být olejový, freonový, popřípadě i založený na jiném chladícím médiu. V rámci vnějšího chladícího okruhu 40 je nashromážděné teplo odváděné buď rovnou do venkovních kondenzačních jednotek 15B a vyzářeno do atmosféry a/nebo může být částečně využito v rámci rekuperačních jednotek 15C jako užitkové teplo pro budovu 100. Vnější chladící okruh 40 tak může být v kontaktu s tepelným systémem budovy 100 tak, aby mu vhodně předal teplo (například využití k ohřívání vody). Celý chladící okruh může být nastavený tak, aby rekuperační okruh byl využíván přednostně. V případě, že pro teplo odváděné ze simulátoru 1 už není v budově 100 vhodné využití, může dojít k odvodu odpadního tepla do venkovní kondenzační jednotky 15B, odkud je teplo vypouštěno do okolí.

Přerušovaná čára na obrázku 4 a na obrázku 1 znázorňuje chladný proud a plná čára zobrazuje teplý proud. Přerušovaná čára ve vnitřním chladícím okruhu 30 tak reprezentuje chladivo před přijetím tepla z proudícího vzduchu, zatímco plná čára ve vnitřním chladícím okruhu 30 reprezentuje chladivo po přijetí tepla. Podobně, plná čára ve vnějším chladícím okruhu 40 representuje chladící médium před odevzdáním tepla (do okolí, nebo v rámci rekuperace), zatímco přerušovaná čára značí chladící médium po odevzdání tepla.

Jak už bylo zmínění výše, v budově 100 se dá nahromaděné teplo využít k ohřevu užitkové vody, anebo vyhřívání místností. Tento přístup je považován za ekonomičtější, protože dosud se teplo ze simulátoru 1 pouze neřízené odvádí do okolního prostoru mimo budovy. K tomuto neřízenému odvodu tepla dochází v současných systémech jak přímo skrz otvory v oběhovém systému u otevřených systémů chlazení, tak nepřímo, kdy se v uzavřených systémech chlazení teplo z venkovní kondenzační jednotky 15B vypouští volně do prostoru. Jednou z výhod popisovaného řešení je tedy možnost zařazení rekuperační jednotky 15C do vnějšího chladícího okruhu 40 a částečné využití odpadního tepla.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (10)

1. Simulátor volného pádu (1), obsahující:

- oběhový systém (2);

- letovou komoru (3) spojenou s oběhovým systémem tak, aby oběhový systém společně s letovou komorou umožňovaly nepřerušený oběh vzduchu, a

- chladící systém (11) zajišťující chlazení vzduchu proudícího oběhovým systémem, přičemž zmíněný chladící systém obsahuje:

- vstupní potrubí (17) nasávající část vzduchu proudícího oběhovým systémem; a

- alespoň jeden tepelný výměník (15) obsahující chladivo; a

- 11 CZ 2017 - 433 A3

- alespoň jedno výstupní okno (16), kterým ochlazený vzduch opouští chladící systém; vyznačující se tím, že chladící systém (11) dále obsahuje:

- uzavřenou přetlakovou komoru (11A) obsahující chladící prostor (11B), který je přetlakovaný vůči atmosférickému tlaku, a

- alespoň jeden pomocný ventilátor (14) nastavený tak, aby udržoval přetlak v chladícím prostoru přetlakové komory (11A), a tím, že zmíněný alespoň jeden tepelný výměník (15) je umístěný v uzavřené přetlakové komoře (11 A) tak, aby chlazení proudícího vzduchu probíhalo v chladícím prostoru (11B).

2. Simulátor volného pádu (1) podle nároku 1, v němž vzduch ochlazený v tepelném výměníku (15) opouští tepelný výměník směrem do chladícího prostoru (11B).

3. Simulátor volného pádu podle kteréhokoliv nároku 1 -2, v němž uzavřená přetlaková komora (11 A) obsahuje alespoň jedno vstupní okno (17A) a alespoň jedno výstupní okno (16) uspořádané tak, že vstupní potrubí (17) je umístěno uvnitř vstupního okna (17A) a ochlazený vzduch opouští chladící prostor (11A) výstupním oknem (16).

4. Simulátor volného pádu (1) podle nároku 3, v němž výstup tepelného výměníku (15) je orientovaný tak, že ochlazený vzduch opouští tepelný výměník směrem k jedné ze stěn přetlakové komory, které neobsahují výstupní okno (16).

5. Simulátor volného pádu (1) podle kteréhokoli nároku 3-4, v němž výstupní okno (16) má tvar podélné štěrbiny, rozkládající se v jedné ze stěn přetlakové komory (11A) napříč celou šířkou oběhového systému.

6. Simulátor volného pádu (1) podle kteréhokoliv nároku 3-5, v němž výstupní okno (16) má aerodynamický tvar (21), který umožňuje usměrnit ochlazený vzduch v předem zvoleném směru.

7. Simulátor volného pádu (1) podle kteréhokoliv předchozího nároku, v němž teplota vzduchu obíhajícího v oběhovém systému (2) a letová komoře (3) je regulována uzavřeným systémem chlazení.

8. Simulátor volného pádu (1) podle kteréhokoliv předcházejícího nároku, v němž chladící systém (11) se nachází v dolním horizontálním úseku (4D) simulátoru volného pádu.

9. Simulátor volného pádu (1) podle kteréhokoliv předcházejícího nároku, v němž oběhový systém (2) obsahuje alespoň jeden okruh (2A, 2B) zahrnující alespoň jeden ventilátor (6), přičemž chladící systém (11) je umístěn za tímto ventilátorem ve směru oběhu proucího vzduchu.

10. Použití simulátoru volného pádu (1) podle kteréhokoliv z předcházejících nároku k dodávání užitkového tepla do budovy (100), přičemž teplota vzduchu obíhajícího v oběhovém systému (2) a letová komoře (3) je regulována uzavřeným systémem chlazení.