RU147928U1

RU147928U1 - AIRSHIP (OPTIONS)

Info

Publication number: RU147928U1
Application number: RU2014125979/11U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Михайлов
Original assignee: Александр Александрович Михайлов
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2014-11-20

Abstract

1. Дирижабль, содержащий каркас, образованный стержневыми модулями, внутри каждого из которых расположена оболочка из газонепроницаемого материала, оборудованная клапаном, отличающийся тем, что корпус образован соединенными между собой группами несущих и грузовых каркасных модулей, закрепленными на несущей платформе и образующими сотовую конструкцию, при этом внутренний объем каждого несущего модуля заполнен пустотелой оболочкой с газом, а внутренний объем каждого грузового модуля разделен на две функциональные части, верхняя функциональная часть заполнена пустотелой оболочкой с газом, а нижняя функциональная часть не заполнена, при этом нижние, не заполненные, функциональные части расположенных рядом грузовых модулей образуют внутри корпуса грузовой отсек.2. Дирижабль по п. 1, отличающийся тем, что содержит дополнительные группы несущих модулей, закрепленные с внешней стороны основного каркаса и образующие внешнюю сотовую конструкцию обтекаемой формы.3. Дирижабль по п. 2, отличающийся тем, что внешняя сотовая конструкция обтекаемой формы состоит из внутренних модулей трапециевидного сечения и внешних модулей треугольного сечения.4. Дирижабль по п. 1, отличающийся тем, что панцирь дирижабля образован из внешних стенок оболочек модулей, усиленных дополнительным каркасом и скрепленных между собой.5. Дирижабль по п. 1, отличающийся тем, что содержит угловые модули обтекаемой формы.6. Дирижабль по п. 1, отличающийся тем, что содержит грузовой люк, закрываемый створкой-трапом.7. Дирижабль, содержащий каркас, образованный стержневыми модулями, внутри каждого из которых расположена оболочка из газонепроницаемо�1. An airship containing a skeleton formed by rod modules, inside each of which there is a shell made of gas-tight material, equipped with a valve, characterized in that the hull is formed by interconnected groups of load-bearing and cargo frame modules mounted on a supporting platform and forming a honeycomb structure, In this case, the internal volume of each carrier module is filled with a hollow shell with gas, and the internal volume of each cargo module is divided into two functional parts, the upper function the bottom part is filled with a hollow shell with gas, and the lower functional part is not filled, while the lower, not filled, functional parts of the adjacent cargo modules form the cargo compartment inside the case. 2. The airship according to claim 1, characterized in that it contains additional groups of load-bearing modules fixed on the outside of the main frame and forming an external streamlined honeycomb structure. The airship according to claim 2, characterized in that the streamlined external honeycomb structure consists of internal modules of a trapezoidal section and external modules of a triangular section. The airship according to claim 1, characterized in that the carapace of the airship is formed from the outer walls of the shells of the modules, reinforced with an additional frame and fastened together. The airship according to claim 1, characterized in that it contains streamlined shape angular modules. 6. The airship according to claim 1, characterized in that it comprises a cargo hatch closed by a wing-ladder. 7. An airship containing a skeleton formed by rod modules, inside each of which is a gas-tight shell�

Description

Полезная модель относится к области воздухоплавания, а именно к летательным аппаратам легче воздуха.The utility model relates to the field of aeronautics, namely to aircraft lighter than air.

По патенту RU 2325303 известен дирижабль, содержащий каркас из труб, внутри которого расположены баллоны с рабочим газом, отличающийся тем, что трубы каркаса заполнены газом, находящимся под избыточным давлением, а каркас образован двумя треугольными фермами, обращенными вершинами вверх, при этом основания ферм соединены между собой с образованием нижней поверхности дирижабля, а вершины ферм соединены между собой куполообразной конструкцией, состоящей из указанных труб, заполненных газом, находящимся под избыточным давлением.According to patent RU 2325303, an airship is known containing a frame made of pipes, inside which there are cylinders with working gas, characterized in that the frame pipes are filled with gas under overpressure, and the frame is formed by two triangular trusses facing upward, with the base of the trusses connected with each other with the formation of the lower surface of the airship, and the tops of the trusses are interconnected by a domed structure consisting of these pipes filled with gas under excess pressure.

Недостатками известного дирижабля являются сложность конструкции, низкая грузоподъемность и вместительность.The disadvantages of the known airship are the complexity of the design, low carrying capacity and spaciousness.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является известный по патенту RU 2257311 безбалластный дирижабль модульной шарнирно-стержневой конструкции, включающий пространственную ферму из композитного материала, изолированные гофрированные оболочки из ткане-пленочного материала с низкой газопроницаемостью, охватывающие оболочки каркасы из композитного материала, на боковых сторонах и основаниях которых натянуты диагональные расчалки для увеличения жесткости и удержания внутри них оболочек, армированные композитным материалом основные и вспомогательные емкости со сжатым гелием, перепускные электроклапаны, установленные в газопроводах и газоструйных рулях, газотурбинные насосы для перекачивания гелия из оболочек во вспомогательные емкости, к рулям точного маневрирования дирижаблем и для экстренного сброса гелия из оболочек, не менее четырех турбореактивных двигателей, установленных попарно турбинами навстречу друг другу снизу в носовой и кормовой части фермы, топливные баки, электрогенераторы, размещенные в каждом двигателе на одной оси с валом турбины, резервные электрические аккумуляторы и кабину пилотов, отличающийся тем, что ферма собрана из шарнирно-стержневых пирамидальных модулей, имеющих в основании квадрат, правильный шестиугольник или четверть круга, оболочки, поперечные сечения которых идентичны фигурам оснований пирамидальных модулей или их комбинациям, прикреплены внахлест к верхним стержням фермы с возможностью расширения или сжатия вдоль продольных расчалок, между верхними шарнирами фермы и каркасов натянуты диагональные расчалки, каркасы собраны из шарнирно-стержневых модулей, закреплены резьбовыми соединениями в верхних шарнирах фермы, рули закреплены резьбовыми соединениями в верхних шарнирах фермы и каркасов, вертикальные стержни которых предназначены для перекачивания насосами гелия к рулям, закрепленным в верхних шарнирах каркасов, а для перекачивания насосами гелия из оболочек к рулям, закрепленным в верхних шарнирах фермы, введены газопроводы, при этом нижние шарниры фермы предназначены для крепления груза.Closest to the claimed technical solution is the ballast-free airship of the modular hinge-rod structure known in the patent RU 2257311, including a spatial truss of composite material, insulated corrugated shells of fabric-film material with low gas permeability, covering the shells of the composite material frame, on the sides and the bases of which diagonal braces are stretched to increase the stiffness and hold the shells inside them, reinforced with composite material main and auxiliary containers with compressed helium, bypass solenoid valves installed in gas pipelines and gas-jet rudders, gas turbine pumps for pumping helium from shells to auxiliary tanks, to rudders for precise maneuvering with an airship and for emergency discharge of helium from shells, at least four turbojet engines installed in pairs, turbines towards each other from below in the fore and aft of the farm, fuel tanks, electric generators placed in each engine on the same axis as the turbine shaft , backup electric batteries and a cockpit, characterized in that the truss is assembled from hinged-rod pyramidal modules having a square, a regular hexagon or a quarter circle, shells whose cross sections are identical to the shapes of the bases of the pyramidal modules or their combinations, lapped to the upper truss rods with the possibility of expansion or contraction along longitudinal braces, diagonal braces are stretched between the upper hinges of the truss and frames, frames are assembled from a hinged rod modules, fixed by threaded joints in the upper hinges of the truss, rudders are fixed by threaded joints in the upper hinges of the truss and frames, vertical rods of which are designed for pumping helium pumps to the steering wheels fixed in the upper hinges of the frames, and for pumping helium from shells to the steering wheels in the upper hinges of the farm, gas pipelines are introduced, while the lower hinges of the farm are designed to secure the load.

Недостатками известного дирижабля являются: низкая технологичность вследствие сложности, трудоемкости процесса изготовления, отсутствия вариабельности планировочных конфигураций по полезной площади для размещения груза; а также низкая надежность и неудобство при эксплуатации.The disadvantages of the known airship are: low manufacturability due to the complexity, the complexity of the manufacturing process, the lack of variability of the planning configurations on the usable area for cargo; as well as low reliability and inconvenience during operation.

Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение технологичности конструкции путем увеличения вариабельности возможных планировочных конфигураций, повышение надежности и удобства при эксплуатации.The technical result of the claimed utility model is to increase the manufacturability of the design by increasing the variability of possible layout configurations, increasing reliability and ease of use.

Технический результат достигается тем, что в дирижабле, содержащем каркас, образованный стержневыми модулями, внутри каждого из которых расположена оболочка из газонепроницаемого материала, оборудованная клапаном, согласно первого варианта полезной модели, корпус образован соединенными между собой группами несущих и грузовых каркасных модулей, закрепленными на несущей платформе и образующими сотовую конструкцию, при этом внутренний объем каждого несущего модуля заполнен пустотелой оболочкой с газом, а внутренний объем каждого грузового модуля разделен на две функциональные части, верхняя функциональная часть заполнена пустотелой оболочкой с газом, а нижняя функциональная часть не заполнена, при этом нижние, не заполненные, функциональные части расположенных рядом грузовых модулей образуют внутри корпуса грузовой отсек.The technical result is achieved in that in an airship containing a skeleton formed by rod modules, inside each of which is a shell made of gas-tight material, equipped with a valve, according to the first embodiment of the utility model, the hull is formed by interconnected groups of load-bearing and cargo frame modules mounted on a carrier platform and forming a honeycomb structure, while the internal volume of each carrier module is filled with a hollow shell with gas, and the internal volume of each cargo Vågå module is divided into two functional parts, the upper part of functional hollow shell filled with a gas, and the lower functional part is not filled, while the lower, non-filled, functional portion adjacent cargo units within the housing form the cargo hold.

Технический результат достигается также тем, что в дирижабле, содержащем каркас, образованный стержневыми модулями, внутри каждого из которых расположена оболочка из газонепроницаемого материала, оборудованная клапаном, согласно второго варианта полезной модели, корпус образован соединенными между собой группами несущих и грузовых каркасных модулей, образующими сотовую конструкцию, в нижней части которых закреплены сегменты несущей платформы, соединенные друг с другом, при этом внутренний объем каждого несущего модуля заполнен пустотелой оболочкой с газом, а внутренний объем каждого грузового модуля разделен на две функциональные части, верхняя функциональная часть заполнена пустотелой оболочкой с газом, а нижняя функциональная часть не заполнена, при этом нижние, не заполненные, функциональные части расположенных рядом грузовых модулей образуют внутри корпуса грузовой отсек.The technical result is also achieved by the fact that in an airship containing a frame formed by rod modules, inside each of which there is a shell made of gas-tight material, equipped with a valve, according to the second embodiment of the utility model, the body is formed by interconnected groups of load-bearing and cargo frame modules forming a cellular design, in the lower part of which segments of the carrier platform are fixed, connected to each other, while the internal volume of each carrier module is empty a separate shell with gas, and the internal volume of each cargo module is divided into two functional parts, the upper functional part is filled with a hollow shell with gas, and the lower functional part is not filled, while the lower, not filled, functional parts of adjacent cargo modules form a cargo compartment.

Дирижабль, согласно первого и второго вариантов полезной модели, содержит дополнительные группы несущих модулей, закрепленные с внешней стороны основного каркаса и образующие внешнюю сотовую конструкцию обтекаемой формы. Внешняя сотовая конструкция обтекаемой формы состоит из внутренних модулей трапециевидного сечения и внешних модулей треугольного сечения. Панцирь дирижабля образован из внешних стенок оболочек модулей, усиленных дополнительным каркасом и скрепленных между собой. Содержит угловые модули обтекаемой формы. Содержит грузовой люк, закрываемый створкой-трапом.The airship, according to the first and second variants of the utility model, contains additional groups of load-bearing modules fixed on the outside of the main frame and forming an external streamlined honeycomb structure. The streamlined external honeycomb structure consists of internal modules of the trapezoidal section and external modules of a triangular section. The carapace of the airship is formed from the outer walls of the shells of the modules, reinforced with an additional frame and fastened together. Contains streamlined corner modules. Contains a cargo hatch closed by a wing-ladder.

Выполнение корпуса дирижабля, согласно первого и второго вариантов полезной модели, из соединенных между собой групп несущих и грузовых каркасных модулей позволяет значительно повысить технологичность и снизить трудоемкость процесса изготовления устройства, поскольку монтаж производится из готовых стандартных элементов. Расположение и количество готовых стандартных элементов может комбинироваться в зависимости от поставленной перед изготовителем задачи по обеспечению заданной грузоподъемности и вместительности дирижабля, что позволяет собирать устройства с различными внутренними планировочными конфигурациями при условии сохранения равновесия. Выполнение корпуса дирижабля, согласно первого и второго вариантов полезной модели, из соединенных между собой групп несущих и грузовых каркасных модулей позволяет значительно упростить конструкцию вследствие исключения использования дополнительных внешних систем, предназначенных для крепления груза, поскольку груз размещается непосредственно в корпусе дирижабля, в грузовом отсеке, сформированном смежными грузовыми модулями. Исключение из конструкции дополнительных внешних систем, предназначенных для крепления груза, позволяет повысить надежность при эксплуатации дирижабля, поскольку исключается возможность поломки внешних устройств и потери груза при транспортировке. Заявленная конструкция имеет плоское днище, что позволяет легко производить загрузку и разгрузку с любой ровной площадки через грузовой люк со створкой-трапом, выполняющей функцию загрузочного пандуса, что значительно повышает удобство при эксплуатации.The execution of the airship body, according to the first and second variants of the utility model, from interconnected groups of load-bearing and cargo frame modules can significantly improve manufacturability and reduce the complexity of the manufacturing process of the device, since the installation is made from ready-made standard elements. The location and number of ready-made standard elements can be combined depending on the task set by the manufacturer to ensure the given load capacity and capacity of the airship, which makes it possible to assemble devices with various internal planning configurations while maintaining equilibrium. The implementation of the airship body, according to the first and second variants of the utility model, from interconnected groups of load-bearing and cargo frame modules allows you to significantly simplify the design due to the exclusion of the use of additional external systems designed for securing cargo, since the cargo is placed directly in the airship body, in the cargo compartment, formed by adjacent cargo modules. The exclusion from the design of additional external systems designed for securing the cargo improves reliability during operation of the airship, since the possibility of damage to external devices and loss of cargo during transportation is excluded. The claimed design has a flat bottom, which makes it easy to load and unload from any flat platform through a cargo hatch with a wing-ladder that performs the function of a loading ramp, which significantly increases ease of use.

Установка, согласно первого варианта полезной модели, групп каркасных модулей на несущей платформе придает конструкции дополнительную жесткость, что повышает ее надежность.Installation, according to the first embodiment of the utility model, of groups of frame modules on a supporting platform gives the structure additional rigidity, which increases its reliability.

Выполнение, согласно второго варианта полезной модели, несущей платформы из отдельных сегментов, закрепленных в нижней части каждого из несущих и грузовых модулей и являющихся их составными частями, позволяет собирать устройства различной площади, не ограничиваясь первоначальным размером несущей платформы, что повышает технологичность и вариабельность конструкции.The implementation, according to the second version of the utility model, of a supporting platform of separate segments, fixed at the bottom of each of the bearing and cargo modules and being their component parts, allows assembling devices of various sizes, not limited to the initial size of the supporting platform, which increases the manufacturability and design variability.

Дополнительные внешние группы несущих модулей трапециевидного сечения и треугольного сечения, закрепленные, согласно первого и второго вариантов полезной модели, с внешней стороны основного каркаса, выполняют формообразующую и защитную функцию.Additional external groups of load-bearing modules of trapezoidal section and triangular section, fixed, according to the first and second variants of the utility model, on the outside of the main frame, perform a shaping and protective function.

Выполнение панциря дирижабля из внешних стенок оболочек модулей, усиленных дополнительным каркасом и скрепленных между собой, позволяет не использовать дополнительных внешних оболочек, что упрощает конструкцию.The execution of the carapace of the airship from the outer walls of the shells of the modules, reinforced with an additional frame and fastened together, eliminates the need for additional external shells, which simplifies the design.

Совокупность заявленных существенных признаков позволяет создать универсальное, технологичное и надежное устройство, которое может использоваться без создания специальной инфраструктуры.The totality of the claimed essential features allows you to create a universal, technological and reliable device that can be used without creating a special infrastructure.

Для повышения обтекаемости к корпусу крепятся угловые модули.To increase streamlining, angular modules are attached to the body.

Сущность заявленной полезной модели поясняется рисунками:The essence of the claimed utility model is illustrated by the drawings:

На фиг. 1 показан вариант расположения модулей и организации внутреннего пространства дирижабля.In FIG. 1 shows a variant of the arrangement of modules and the organization of the internal space of the airship.

На фиг. 2 изображен несущий модуль.In FIG. 2 shows a carrier module.

На фиг. 3 изображен грузовой модуль.In FIG. 3 shows a cargo module.

На фиг. 4 изображен дополнительный модуль трапециевидного сечения.In FIG. 4 shows an additional module of the trapezoidal section.

На фиг. 5 изображен дополнительный модуль треугольного сечения.In FIG. 5 shows an additional module of a triangular section.

На фиг. 6 изображен угловой модуль.In FIG. 6 shows a corner module.

На фиг. 5 изображен общий вид дирижабля в разрезе.In FIG. 5 is a sectional view of the airship.

Корпус образован соединенными между собой группами несущих 1 и грузовых 2 каркасных модулей, закрепленными на несущей платформе 3 и образующими сотовую конструкцию, при этом внутренний объем каждого несущего 1 модуля заполнен пустотелой оболочкой 4 с газом, а внутренний объем каждого грузового 2 модуля разделен на две функциональные части, верхняя функциональная часть 5 заполнена пустотелой оболочкой с газом, а нижняя функциональная часть 6 не заполнена, при этом нижние 6, не заполненные, функциональные части расположенных рядом грузовых 2 модулей образуют внутри корпуса грузовой отсек 11. Внешняя сотовая конструкция обтекаемой формы состоит из внутренних модулей трапециевидного сечения 7 и внешних модулей треугольного сечения 8. Панцирь дирижабля образован из внешних стенок оболочек модулей, усиленных дополнительным каркасом и скрепленных между собой (на чертеже не показано). Угловые модули 9 обтекаемой формы. Грузовой люк 10, закрываемый створкой- трапом.The casing is formed by interconnected groups of load-bearing 1 and cargo 2 frame modules mounted on a supporting platform 3 and forming a honeycomb structure, while the internal volume of each bearing 1 module is filled with a hollow shell 4 with gas, and the internal volume of each cargo 2 module is divided into two functional parts, the upper functional part 5 is filled with a hollow shell with gas, and the lower functional part 6 is not filled, while the lower 6, not filled, the functional parts of adjacent cargo 2 m the shells form the cargo compartment 11 inside the body. The streamlined external honeycomb structure consists of the internal modules of the trapezoidal section 7 and the external modules of the triangular section 8. The carapace of the airship is formed from the outer walls of the shells of the modules, reinforced with an additional frame and fastened together (not shown in the drawing). Angled modules 9 streamlined. Cargo hatch 10, closed by a wing-ladder.

Сегменты 12 несущей платформы 3, соединенные друг с другом, согласно второго варианта полезной модели.The segments 12 of the carrier platform 3, connected to each other, according to the second variant of the utility model.

Объем нижней функциональной части грузового модуля составляет преимущественно от 1/3 до 1/5 его полного объема.The volume of the lower functional part of the cargo module is mainly from 1/3 to 1/5 of its total volume.

В качестве несущего газа может быть использован водород (как более дешевый и распространенный) и гелий (как более безопасный), причем модуль может быть заполнен на 1/4-1/3 снизу гелием и на 2/3-3/4 сверху водородом, либо весь объем гелием или водородом. Несущий газ закачивается в каждую оболочку модуля отдельно и в последующем контролируется на давление и состав газа индивидуальными газоанализаторами и датчиками давления.Hydrogen (as cheaper and more common) and helium (as safer) can be used as a carrier gas, moreover, the module can be filled 1 / 4-1 / 3 from below with helium and 2 / 3-3 / 4 from above with hydrogen, either the entire volume of helium or hydrogen. Carrier gas is pumped into each module shell separately and subsequently monitored for pressure and gas composition by individual gas analyzers and pressure sensors.

Маневровые двигатели (предпочтительно турбовинтовые) располагаются на корпусе корабля при помощи выносных штанг с условием возможности изменения направления тяги в вертикальном направлении на 360 гр. Маршевые двигатели (предпочтительно турбовинтовые) располагаются в корме дирижабля с условием изменения направления тяги в горизонтальном направлении в пределах 90 гр. Руль горизонтального позиционирования позволяет кораблю в крейсерском режиме менять высоту полета, не используя маневровые двигатели. Кабина и грузовой трап обеспечивают управление кораблем и процесс загрузки-выгрузки балласта и грузов с помощью стандартной техники.Shunting engines (preferably turboprops) are located on the ship's hull with the help of remote rods with the condition of the possibility of changing the thrust direction in the vertical direction by 360 g. Marching engines (preferably turboprops) are located in the stern of the airship with the condition of changing the direction of thrust in the horizontal direction within 90 g. The horizontal positioning wheel allows the ship in cruising mode to change flight altitude without using shunting engines. The cabin and cargo ramp provide ship control and the process of loading and unloading ballast and cargo using standard equipment.

При позиционировании дирижабля на земле может быть установлен ветрозащитный экран, выполненный предпочтительно из эластичных листовых материалов. В сложенном состоянии он располагается на верхних половинах боковых граней дирижабля.When positioning the airship on the ground, a wind-shield can be installed, preferably made of elastic sheet materials. When folded, it is located on the upper halves of the side faces of the airship.

Claims

1. An airship containing a skeleton formed by rod modules, inside each of which is a shell made of gas-tight material, equipped with a valve, characterized in that the hull is formed by interconnected groups of load-bearing and cargo frame modules mounted on a supporting platform and forming a honeycomb structure, In this case, the internal volume of each carrier module is filled with a hollow shell with gas, and the internal volume of each cargo module is divided into two functional parts, the upper function The bottom part is filled with a hollow shell with gas, and the lower functional part is not filled, while the lower, not filled, functional parts of the adjacent cargo modules form a cargo compartment inside the case.

2. The airship according to claim 1, characterized in that it contains additional groups of load-bearing modules fixed on the outside of the main frame and forming an external streamlined honeycomb structure.

3. The airship according to claim 2, characterized in that the streamlined external honeycomb structure consists of internal modules of a trapezoidal section and external modules of a triangular section.

4. The airship according to claim 1, characterized in that the carapace of the airship is formed from the outer walls of the shells of the modules, reinforced with an additional frame and fastened together.

5. The airship according to claim 1, characterized in that it contains streamlined angular modules.

6. The airship according to claim 1, characterized in that it comprises a cargo hatch closed by a wing-ladder.

7. An airship containing a skeleton formed by rod modules, inside each of which is a shell made of gas-tight material, equipped with a valve, characterized in that the hull is formed by interconnected groups of load-bearing and cargo skeleton modules forming a honeycomb structure, segments are fixed in the lower part carrier platforms connected to each other, while the internal volume of each carrier module is filled with a hollow shell with gas, and the internal volume of each cargo module p It is divided into two functional parts, the upper functional part is filled with a hollow shell with gas, and the lower functional part is not filled, while the lower, not filled, functional parts of the adjacent cargo modules form the cargo compartment inside the case.

8. The airship according to claim 7, characterized in that it contains additional groups of load-bearing modules fixed on the outside of the main skeleton and forming an external streamlined honeycomb structure.

9. The airship according to claim 8, characterized in that the streamlined external honeycomb structure consists of internal modules of the trapezoidal section and external modules of a triangular section.

10. The airship according to claim 7, characterized in that the carapace of the airship is formed from the outer walls of the shells of the modules, reinforced with an additional frame and fastened together.

11. The airship according to claim 7, characterized in that it contains streamlined angular modules.

12. The airship according to claim 7, characterized in that it comprises a cargo hatch closed by a wing-ladder.