RU200915U1 - HYBRID AIRCRAFT - Google Patents

HYBRID AIRCRAFT Download PDF

Info

Publication number
RU200915U1
RU200915U1 RU2020114269U RU2020114269U RU200915U1 RU 200915 U1 RU200915 U1 RU 200915U1 RU 2020114269 U RU2020114269 U RU 2020114269U RU 2020114269 U RU2020114269 U RU 2020114269U RU 200915 U1 RU200915 U1 RU 200915U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wing
possibility
airship
air
aerodynamic
Prior art date
Application number
RU2020114269U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Борисович Яцков
Original Assignee
Владимир Борисович Яцков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Борисович Яцков filed Critical Владимир Борисович Яцков
Priority to RU2020114269U priority Critical patent/RU200915U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU200915U1 publication Critical patent/RU200915U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64BLIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
    • B64B1/00Lighter-than-air aircraft
    • B64B1/06Rigid airships; Semi-rigid airships

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к воздушным транспортным средствам, преимущественно к дирижаблям, балластировку которых осуществляют посредством сжатия газов легче воздуха, а также нагревом и охлаждением воздуха и газов легче воздуха. Такое разделение балластировки позволяет эксплуатировать дирижабли, в случае необходимости, без груза; осуществлять газораспределение в процессе полета, исключая балластировку грузами; улучшить аэродинамическое качество крыльевой системы за счет уменьшения лобового сопротивления. Гибридный дирижабль представляет собой сплошное прямоугольное крыло аэродинамической формы с жестким корпусом, каркас которого сформирован набором пустотелых элементов, которые служат емкостями высокого давления для легких газов. Объемные оболочки размещены друг над другом внутри жесткого корпуса крыла по всей его площади. Крыльевая поверхность снабжена третьей мягкой надувной оболочкой, примыкающей по периметру в плане к верхней плоскости крыла, с возможностью ее заполнения нагретым воздухом от поворотной двигательно-движительной установки через вертикальные трубчатые каналы. Третья мягкая оболочка повторяет конфигурацию аэродинамической формы верхней плоскости крыла, с возможностью изменения относительной толщины ее общего профиля. Капотированные двигатели двигательно-движительной установки смонтированы с возможностью изменения направления тяги посредством поворота вокруг горизонтальной поперечной оси. 3 ил.The utility model relates to air vehicles, mainly to airships, ballasting of which is carried out by compressing gases lighter than air, as well as heating and cooling air and gases lighter than air. This separation of ballasting allows the airships to be operated, if necessary, without cargo; to carry out gas distribution during the flight, excluding ballasting by cargo; improve the aerodynamic quality of the wing system by reducing drag. The hybrid airship is a solid rectangular aerodynamic wing with a rigid body, the frame of which is formed by a set of hollow elements that serve as high-pressure containers for light gases. Volumetric shells are placed one above the other inside the rigid wing body over its entire area. The wing surface is equipped with a third soft inflatable shell adjoining along the perimeter in plan to the upper plane of the wing, with the possibility of filling it with heated air from the rotary propulsion system through vertical tubular channels. The third soft shell repeats the configuration of the aerodynamic shape of the upper plane of the wing, with the possibility of changing the relative thickness of its general profile. Capoted engines of the propulsion system are mounted with the possibility of changing the direction of thrust by turning around a horizontal transverse axis. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к воздушным транспортным средствам, преимущественно дирижаблям, в процессе движения которых осуществляют регулирование аэростатической составляющей подъемной силы сжатием газов легче воздуха, а также нагревом и охлаждением воздуха и газов легче воздуха.The utility model relates to air vehicles, mainly airships, during the movement of which the aerostatic component of the lift is controlled by compressing gases lighter than air, as well as heating and cooling air and gases lighter than air.

В настоящее время одной из главных проблем развития транспортного воздухоплавания в мире является сравнительно малая, по сравнению с другими видами воздушного транспорта скорость передвижения и сложность регулирования аэростатической подъемной силы, особенно при приземлении и взлете.At present, one of the main problems in the development of transport aeronautics in the world is the relatively low speed of movement compared to other types of air transport and the complexity of regulating the aerostatic lift, especially during landing and takeoff.

В связи с относительно большим удельным объемом корпусов дирижаблей их скорость и, соответственно, мощность двигательно-движительных установок, по сравнению с современным авиационным транспортом со скоростями в б00-900 км/час, при примерно сопоставимых мощностях силовой установки, грузоподъемности и дальности полета не может превышать 180-200 км/час, в противном случае, при дальнейшем увеличении удельной мощности силовой установки рентабельность их использования резко падает.Для доказательства этого утверждения ниже приведен «Сравнительный расчет эффективности перевозок авиационным транспортом и заявленным гибридным дирижаблем», в то время как в описаниях существующих патентов изобретений и полезных моделей не предоставляется расчетов оптимальной скорости, являющейся рентабельной по трем основным параметрам: грузоподъемности, дальности полета и мощности двигательно-движительной установки.Due to the relatively large specific volume of airship hulls, their speed and, accordingly, the power of propulsion systems, in comparison with modern air transport with speeds of 600-900 km / h, with approximately comparable power plant powers, carrying capacity and flight range cannot to exceed 180-200 km / h, otherwise, with a further increase in the specific power of the power plant, the profitability of their use drops sharply. To prove this statement, below is a "Comparative calculation of the efficiency of air transport and the declared hybrid airship", while in the descriptions of existing patents of inventions and utility models, calculations of the optimal speed are not provided, which is cost-effective in three main parameters: carrying capacity, flight range and power of the propulsion system.

Другим недостатком, препятствующим распространению этого вида транспорта, является, в связи с особенностью использования в качестве вертикальной подъемной силы газов легче воздуха, необходимость ее балансировки посредством уменьшения или увеличения объемов газов, а также их нагревом или охлаждением, либо посредством использования балласта, якорных устройств, или применением двигательно-движительных установок (комплексов) с вертикальной тягой.Another disadvantage that hinders the spread of this type of transport is, due to the peculiarity of using gases lighter than air as a vertical lifting force, the need to balance it by reducing or increasing the volumes of gases, as well as heating or cooling them, or by using ballast, anchor devices, or the use of propulsion systems (complexes) with vertical thrust.

Из уровня техники известны авиационные и аэростатические транспортные средства, где подъемная сила, кроме создающейся легкими газами в крыльевой либо тороидальной оболочке, создается также двигательно-движительными комплексами с вертикальной тягой (RU 2385257 С1, опубл. 27.03.2010, RU 2092381 С1, опубл 10.10.1997). Однако при этом известные движительные установки либо должны использоваться только при взлете и посадке, а в полете являются балластом, либо создают дополнительную подъемную силу в процессе полета помимо тяговых, что усложняет общую конструкцию и увеличивает расход топлива.From the prior art, aircraft and aerostatic vehicles are known, where the lifting force, in addition to that created by light gases in the wing or toroidal shell, is also created by propulsion systems with vertical thrust (RU 2385257 C1, publ. 03/27/2010, RU 2092381 C1, publ. 10.10 .1997). However, in this case, the known propulsion systems either must be used only during takeoff and landing, and in flight are ballast, or they create additional lifting force during the flight in addition to thrust, which complicates the overall design and increases fuel consumption.

Имеются также проекты использования в качестве регулирования подъемной силы так называемое « термическое регулирование» горячим воздухом, при котором дирижабль обычной веретенообразной формы способен раздвигаться по горизонтальному сечению и в данном пространстве горячим газом надувается дополнительная оболочка (RU 107765 U1, опубл. 24.03.2011, RU 2249536 С1, опубл. 10.04.2005). При этом лобовое сопротивление аппарата в процессе перелета увеличивается, что требует дополнительных мощностей силовой установки и топлива, а сама конструкция аппарата значительно усложняется.There are also projects for using the so-called "thermal control" with hot air as a lifting force control, in which an airship of a conventional spindle-shaped shape is able to move apart along a horizontal section and an additional shell is inflated with hot gas in this space (RU 107765 U1, publ. 03.24.2011, RU 2249536 C1, publ. 10.04.2005). At the same time, the drag of the apparatus increases during the flight, which requires additional power of the power plant and fuel, and the design of the apparatus itself becomes much more complicated.

Известна полезная модель гибридного дирижабля (RU 65466 U1, опубл. 10.08.2007), в котором, помимо создания и регулирования подъемной силы двигательно-движительными установками вертикальной тяги в крыльевых оболочках, она создается несколькими, по мере утяжеления перевозимого груза, мягкими оболочками, установленными по центральной продольной оси аппарата. Известный гибридный дирижабль можно принять за ближайший аналог заявленной полезной модели (прототип) по наибольшему количеству одинаковых существенных признаков.A useful model of a hybrid airship is known (RU 65466 U1, publ. 08/10/2007), in which, in addition to creating and regulating the lifting force of the vertical thrust propulsion systems in the wing shells, it is created by several soft shells installed as the cargo being transported becomes heavier. along the central longitudinal axis of the apparatus. The well-known hybrid airship can be taken as the closest analogue of the claimed utility model (prototype) in terms of the greatest number of identical essential features.

Недостаток прототипа заключается в том, что горизонтальный полет и вертикальный подъем дирижабля обеспечиваются разными двигателями, что усложняет конструкцию двигательно-движительной установки, а в связи с размещением в центральной части крыла двигателей вертикальной тяги аэродинамические свойства крыла ухудшаются, при этом увеличивается лобовое сопротивление. Кроме того, по мере расходования топлива при перелете возникает необходимость балластировки дирижабля, что потребует наличие емкостей высокого давления, их правильное размещение в дирижабле для обеспечения аэродинамики полета, что также усложняет конструкцию прототипа.The disadvantage of the prototype is that the horizontal flight and vertical lift of the airship are provided by different engines, which complicates the design of the propulsion system, and due to the placement of vertical thrust engines in the central part of the wing, the aerodynamic properties of the wing deteriorate, while the drag increases. In addition, as fuel is consumed during the flight, it becomes necessary to ballast the airship, which will require the presence of high-pressure containers, their correct placement in the airship to ensure flight aerodynamics, which also complicates the design of the prototype.

Задачей полезной модели заключается в создании такой конструкции дирижабля, которая позволила бы реализовать его балластировку за счет уменьшения объема легких газов, создающих подъемную силу, компенсирующую запас топлива по мере его расходования, путем компрессионного сжатия и закачивания в емкости оболочки жесткого корпуса, а компенсацию веса груза производить отдельной мягкой оболочкой, за счет заполнения ее горячим воздухом от двигательно-движительных установок.The task of the utility model is to create a design of the airship that would make it possible to ballast it by reducing the volume of light gases, which create a lifting force that compensates for the fuel supply as it is consumed, by compressive compression and pumping a rigid body shell into the tanks, and compensating the weight of the cargo produce a separate soft shell, by filling it with hot air from propulsion systems.

Такое разделение балластировки позволяет эксплуатировать дирижабли, в случае необходимости, без груза; осуществлять газораспределение в процессе полета, исключая балластировку грузами; оптимизировать регулирование аэростатической подъемной силы, увеличивая или уменьшая скорость полета; улучшить аэродинамическое качество крыльевой системы за счет уменьшения лобового сопротивления, что в целом позволит повысить эффективность эксплуатации дирижаблей, как специфичного вида воздушного транспорта.This separation of ballasting allows the airships to be operated, if necessary, without cargo; to carry out gas distribution during the flight, excluding ballasting by cargo; optimize the control of aerostatic lift by increasing or decreasing the flight speed; improve the aerodynamic quality of the wing system by reducing the frontal resistance, which in general will improve the efficiency of airship operation as a specific type of air transport.

Поставленная задача может быть реализована, а ее технический результат может быть достигнут посредством конкретного технического решения заявленного гибридного дирижабля, содержащего двигательно-движительную установку, снабженную элементами управления крыльевую поверхность с основными газовыми объемными оболочками, пилотскую кабину, подвесную грузовую кабину, отличающегося тем, чтоThe task can be realized, and its technical result can be achieved by means of a specific technical solution of the claimed hybrid airship containing a propulsion system, a wing surface equipped with control elements with the main gas volumetric shells, a pilot cabin, an overhead cargo cabin, characterized in that

- двигательно-движительная установка включает размещенные под крылом попарно и симметрично друг другу относительно как его вертикальной продольной плоскости, так и вертикальной поперечной плоскости, проходящей через аэродинамический фокус дирижабля, капотированные двигатели с парными винтами противоположного вращения, смонтированные с возможностью изменения направления тяги посредством поворота вокруг горизонтальной поперечной оси (что позволяет более эффективно подавать теплый воздух в верхнюю мягкую оболочку, использовать двигатели как подъемные, так и как тяговые, для создания воздушной подушки под корпусом аппарата при старте с воды или земли, либо при полете в режиме экрана, а также производить подогрев газов оболочек жесткого корпуса через его нижнюю поверхность при стоянке или в режиме полета);- the propulsion system includes under the wing in pairs and symmetrically to each other with respect to both its vertical longitudinal plane and the vertical transverse plane passing through the aerodynamic focus of the airship, hood engines with twin counter-rotating propellers mounted with the possibility of changing the thrust direction by turning around horizontal transverse axis (which makes it possible to more efficiently supply warm air to the upper soft shell, use both lifting and traction motors to create an air cushion under the body of the vehicle when starting from water or land, or when flying in screen mode, as well as producing heating the gases of the shells of the rigid body through its lower surface when stationary or in flight mode);

- крыльевая поверхность выполнена в виде сплошного прямоугольного крыла аэродинамической формы с жестким корпусом на основе каркаса, сформированного поперечным и продольным набором, частично включающим пустотелые элементы (что позволяет обойтись без использования емкостей высокого давления для легких газов, как отдельной части оборудования дирижабля, а вместо последних использовать пустотелые элементы набора каркаса, преимущественно трубчатого или овального сечения);- the wing surface is made in the form of a solid rectangular aerodynamic wing with a rigid body based on a frame formed by a transverse and longitudinal set, partially including hollow elements (which makes it possible to dispense with the use of high-pressure containers for light gases as a separate part of the airship equipment, and instead of the latter use hollow elements of the frame set, mainly of tubular or oval section);

- прямоугольное крыло ограничено по краям объемными концевыми шайбами, примыкающими к его нижней плоскости под углом в пределах 1,5-5 градусов и представляющими собой нижнюю надувную опорную поверхность дирижабля, расположенную ниже двигательно-движительной установки и снабжено боковыми треугольными в сечении наделками(булями),переходящими в кормовые горизонтальные стабилизаторы с винглетами (концевыми шайбами) и кормовыми вертикальными стабилизаторами (что позволяет осуществлять посадку как на землю, так и на воду, а также производить полет в режиме экраноплана, при этом аппарат с булями более устойчив к боковым ветровым нагрузкам);- the rectangular wing is bounded at the edges by volumetric end washers adjoining its lower plane at an angle within 1.5-5 degrees and representing the lower inflatable supporting surface of the airship, located below the propulsion system and equipped with side trims (boules) passing into aft horizontal stabilizers with winglets (end plates) and aft vertical stabilizers (which allows landing both on the ground and on water, as well as flying in ekranoplan mode, while the apparatus with boules is more resistant to lateral wind loads) ;

- основные объемные оболочки, верхняя и нижняя, размещены друг над другом внутри жесткого корпуса крыла по всей его площади с возможностью постоянного заполнения нижней - легким газом, а верхней, - легким газом с возможностью его замещения воздухом (что позволяет компенсировать уменьшение веса топлива по мере его расходования в полете, исключая балластировку специальными грузами);- the main volumetric shells, upper and lower, are placed one above the other inside the rigid wing body over its entire area with the possibility of constant filling the lower one with light gas, and the upper one with light gas with the possibility of replacing it with air (which makes it possible to compensate for the decrease in fuel weight as its expenditure in flight, excluding ballasting with special cargo);

- верхняя оболочка жесткого корпуса выполнена с возможностью сжатия легкого газа, например, посредством компрессорной установки по мере расходования топлива в процессе полета и подачи сжатого легкого газа в пустотелые элементы набора каркаса жесткого корпуса, с одновременным забором забортного воздуха в верхнюю оболочку объемом, соответствующем объему удаленного сжатого легкого газа (что позволяет отказаться от балластировки весом, особенно в полете на дальние расстояния);- the upper shell of the rigid body is made with the possibility of compressing light gas, for example, by means of a compressor installation as fuel is consumed during flight and the supply of compressed light gas to the hollow elements of the rigid body frame set, with simultaneous intake of outside air into the upper shell with a volume corresponding to the volume of the removed compressed light gas (which eliminates the need for weight ballasting, especially in long-distance flight);

- крыльевая поверхность снабжена третьей мягкой надувной оболочкой, примыкающей по периметру в плане к верхней плоскости крыла с возможностью ее заполнения горячим воздухом от поворотный двигательно-движительной установки через вертикальные трубчатые каналы, расположенные в оболочках жесткого корпуса крыла, причем третья мягкая оболочка повторяет общую конфигурацию аэродинамической формы верхней плоскости крыла с возможностью изменения относительной толщины профиля «С» как в сторону увеличения общей толщины профиля, так и в сторону ее уменьшения, вплоть до прилегания к жесткому корпусу (что позволяет по мере подъема дирижабля и его разгона стравливать воздух из верхней мягкой оболочки, уменьшая лобовое сопротивление с увеличением аэродинамического качества крыльевой системы и с соответствующим уменьшением аэростатической подъемной силы, увеличить скорость полета гибридного дирижабля);- the wing surface is equipped with a third soft inflatable shell adjoining along the perimeter in plan to the upper plane of the wing with the possibility of filling it with hot air from the rotary propulsion system through vertical tubular channels located in the shells of the rigid wing body, and the third soft shell repeats the general configuration of the aerodynamic the shape of the upper plane of the wing with the ability to change the relative thickness of the profile "C" both in the direction of increasing the total thickness of the profile, and in the direction of decreasing it, up to adherence to the rigid body (which allows, as the airship rises and accelerates, to release air from the upper soft shell by decreasing drag with an increase in the aerodynamic quality of the wing system and with a corresponding decrease in aerostatic lift, increase the flight speed of the hybrid airship);

- объемы всех трех оболочек выполнены с возможностью создания аэростатической подъемной силы, равной соответственно: нижней в жестком корпусе - сухому весу дирижабля с экипажем и оборудованием (что позволяет осуществлять хранение и ремонт дирижабля без дополнительных якорных устройств и лебедок с ручным перемещением); верхней в жестком корпусе - весу топлива, необходимого для максимальной дальности полета без дозаправки на земле (что позволяет исключить дополнительную балансировку в полете); мягкой надувной - максимальному возможному весу перевозимого груза (что позволяет использовать аэродинамические свойства крыла для уменьшения общей аэростатической подъемной силы в процессе полета, по мере увеличения скорости, осуществляя при этом вертикальные перемещения).- the volumes of all three shells are made with the possibility of creating an aerostatic lifting force equal, respectively, to the lower one in the rigid body - to the dry weight of the airship with the crew and equipment (which allows storage and repair of the airship without additional anchoring devices and winches with manual movement); the upper one in the rigid case - the weight of the fuel required for the maximum flight range without refueling on the ground (which eliminates additional balancing in flight); soft inflatable - the maximum possible weight of the transported cargo (which allows using the aerodynamic properties of the wing to reduce the total aerostatic lift during flight, as the speed increases, while carrying out vertical movements).

Сопоставительный анализ существенных признаков заявленной полезной модели в сравнении с ее аналогами свидетельствует, что из известного уровня техники на дату подачи заявки не известно и не следует явным образом устройство того же назначения, что и заявленная полезная модель, в котором бы применялась вся совокупность приведенных в пунктах формулы и раскрытых в описании существенных признаков.Comparative analysis of the essential features of the claimed utility model in comparison with its analogues indicates that the prior art as of the date of filing the application does not know and does not explicitly follow a device of the same purpose as the declared utility model, in which the entire set of items given in paragraphs would be applied. the formula and the essential features disclosed in the description.

При этом предложенная совокупность существенных признаков обеспечивает возникновение у заявленной полезной модели новых свойств, позволяющих реализовать поставленную задачу, что означает ее соответствие критерию «новизна».At the same time, the proposed set of essential features ensures the emergence of new properties in the claimed utility model, which make it possible to implement the set task, which means its compliance with the "novelty" criterion.

В целом конструкция заявленной полезной модели технологична в изготовлении, поэтому ее производство не представляет технических трудностей, что свидетельствует о соответствии полезной модели также и критерию «промышленная применимость».In general, the design of the claimed utility model is easy to manufacture, therefore its production does not present any technical difficulties, which indicates that the utility model also complies with the criterion "industrial applicability".

Заявленная полезная модель проиллюстрирована рисунками, где схематично изображено:The claimed utility model is illustrated with drawings, which schematically show:

- на фиг. 1 - конструкция гибридного дирижабля, вид спереди;- in Fig. 1 - design of a hybrid airship, front view;

- на фиг. 2 - вид сбоку;- in Fig. 2 is a side view;

- на фиг. 3 - вид сверху;- in Fig. 3 - top view;

Заявленная полезная модель гибридного дирижабля (фиг. 1-3) представляет собой сплошное прямоугольное крыло 12 аэродинамической формы с жестким корпусом 3, имеющее горизонтальное 5 и вертикальное с наклоном 11 оперение, которые компенсируют центр тяжести и аэродинамический фокус в первой трети длины его хорды. Жесткий корпус 3 представляет собой каркас, сформированный поперечным и продольным набором (на рисунках условно не показано), включающим пустотелые элементы, преимущественно трубчатого или овального сечения, которые служат, помимо обеспечения общей жесткости каркаса, емкостями высокого давления для легких газов. Аэродинамическое крыло 12 содержит продольные элементы 15 усиления жесткости, компенсирующие нагрузки от веса транспортируемого груза и запасов топлива. В носовой части крыла 12 смонтирована пилотская кабина 8.The claimed utility model of a hybrid airship (Figs. 1-3) is a solid rectangular wing 12 of aerodynamic shape with a rigid body 3, having a horizontal 5 and vertical with an inclination 11 tail, which compensate for the center of gravity and aerodynamic focus in the first third of its chord length. The rigid body 3 is a frame formed by a transverse and longitudinal set (not conventionally shown in the figures), including hollow elements, mainly of tubular or oval cross-section, which, in addition to providing the overall rigidity of the frame, serve as high-pressure containers for light gases. The aerodynamic wing 12 contains longitudinal stiffening elements 15 that compensate for loads from the weight of the transported cargo and fuel reserves. A pilot's cabin 8 is mounted in the bow of the wing 12.

Основные объемные оболочки, нижняя 4, приспособленная для постоянного заполнения легким газом (газом легче воздуха, преимущественно, гелием), и верхняя 16, приспособленная для заполнения легким газом с возможностью его замещения воздухом, размещены друг над другом внутри жесткого корпуса 3 крыла 12 по всей его площади.The main volumetric shells, the lower 4, adapted for constant filling with a light gas (a gas lighter than air, mainly helium), and the upper 16, adapted for filling with a light gas with the possibility of replacing it with air, are placed one above the other inside the rigid body 3 of the wing 12 throughout its area.

Верхняя оболочка 16 жесткого корпуса 3 крыла 12 выполнена с возможностью сжатия легкого газа, например, компрессорной установкой (на рисунках условно не показано), по мере расходования топлива в процессе полета, и подачи сжатого легкого газа в пустотелые элементы набора каркаса жесткого корпуса (на рисунках условно не показано), выполняющие функции емкостей высокого давления, с одновременной закачкой забортного воздуха в верхнюю оболочку 16 объемом, соответствующим объему удаленного сжатого легкого газа.The upper shell 16 of the rigid body 3 of the wing 12 is made with the possibility of compressing light gas, for example, by a compressor unit (not conventionally shown in the figures), as fuel is consumed during flight, and the supply of compressed light gas to the hollow elements of the rigid body frame set (in the figures conventionally not shown), performing the functions of high-pressure tanks, with simultaneous injection of outside air into the upper shell 16 with a volume corresponding to the volume of the remote compressed light gas.

Крыльевая поверхность снабжена третьей мягкой надувной оболочкой 7 из упругого, жаростойкого в местах соприкосновения с горячим воздухом материала, примыкающей по периметру в плане к верхней плоскости крыла 12, с возможностью ее заполнения воздухом, нагретым до температуры 100-140 градусов Цельсия, от поворотной двигательно-движительной установки через вертикальные трубчатые каналы 10, расположенные в оболочках жесткого корпуса 3 крыла 12. Третья мягкая оболочка 16 посредством устройств специальной подводящей системы, при заполнении ее забортным воздухом, повторяет конфигурацию аэродинамической формы верхней плоскости крыла 12, с возможностью изменения относительной толщины общего профиля « С» как в сторону увеличения общей толщины профиля, так и в сторону уменьшения, вплоть до прилегания к жесткому корпусу 3. При этом, вышеупомянутая изменяемая конфигурация мягкой оболочки 16 формируется системой выдвижных ленточных стропов (на рисунках условно не показано), охватывающих по периметру в плане жесткий корпус 3 крыла 12.The wing surface is equipped with a third soft inflatable shell 7 made of an elastic, heat-resistant material at the points of contact with hot air, adjacent along the perimeter in plan to the upper plane of the wing 12, with the possibility of filling it with air heated to a temperature of 100-140 degrees Celsius, from the rotary motor- propulsion unit through vertical tubular channels 10 located in the shells of the rigid body 3 of the wing 12. The third soft shell 16 by means of devices of a special supply system, when filled with outboard air, repeats the configuration of the aerodynamic shape of the upper plane of the wing 12, with the possibility of changing the relative thickness of the overall profile " C "both in the direction of increasing the overall thickness of the profile, and in the direction of decreasing, up to adjoining the rigid body 3. In this case, the above-mentioned variable configuration of the soft shell 16 is formed by a system of retractable tape slings (not shown in the figures), covering the perimeter in terms of a rigid body 3 wings 12.

Аэродинамическая форма крыла 12 рассчитана на профиль с относительной толщиной «С», равной 0,04-0,05 на крыле с жестким корпусом 3 при полете порожним, с увеличением «С» до 0,16-0,2 при перевозке груза. При этом, за счет повышения аэродинамического качества на скорости, примерно 50 м/сек (180 км/час), согласно предварительных расчетов, достаточно заполнение легким газом двух оболочек жесткого корпуса с общим «С», равным 0,08.The aerodynamic shape of the wing 12 is designed for a profile with a relative thickness "C" equal to 0.04-0.05 on a wing with a rigid body 3 during unladen flight, with an increase in "C" to 0.16-0.2 during cargo transportation. At the same time, due to the increase in aerodynamic quality at a speed of approximately 50 m / s (180 km / h), according to preliminary calculations, it is sufficient to fill two shells of a rigid body with a light gas with a total "C" equal to 0.08.

Объемы всех трех оболочек 4,16 и 7 выполнены с возможностью создания аэростатической подъемной силы, равной соответственно: нижней 4 в жестком корпусе - сухому весу дирижабля с экипажем и оборудованием (что позволяет осуществлять хранение и ремонт дирижабля без дополнительных якорных устройств и лебедок с ручным перемещением); верхней 16 в жестком корпусе - весу топлива, необходимого для максимальной дальности полета без дозаправки на земле (что позволяет исключить дополнительную балансировку в полете); мягкой надувной 7 - максимальному возможному весу перевозимого груза (что позволяет использовать аэродинамические свойства крыла для уменьшения общей аэростатической подъемной силы в процессе полета, по мере увеличения скорости, осуществляя при этом вертикальные перемещения).The volumes of all three shells 4.16 and 7 are made with the possibility of creating an aerostatic lifting force equal, respectively, to the lower 4 in the rigid body - the dry weight of the airship with crew and equipment (which allows storage and repair of the airship without additional anchors and winches with manual movement ); top 16 in a rigid case - the weight of the fuel required for maximum flight range without refueling on the ground (which allows to exclude additional balancing in flight); soft inflatable 7 - the maximum possible weight of the transported cargo (which allows using the aerodynamic properties of the wing to reduce the total aerostatic lift during flight, as the speed increases, while carrying out vertical movements).

По мере взлета в вертикальном или наклонном положении и набора скорости до крейсерской, можно стравливать воздух из мягкой оболочки 7 вплоть до прилегания ее к верхней плоскости крыльевой поверхности. При этом за счет вертикальной составляющей аэродинамических сил, действующих на крыло 12, дирижабль сможет продолжать горизонтальный полет. Подобный способ перемещения позволяет значительно уменьшить лобовое сопротивление дирижабля и увеличить его аэродинамическое качество. После достижения конечной цели перелета, по мере уменьшения скорости и зависания над местом посадки, сжатый легкий газ заполняет оболочку 16 жесткого корпуса 3, компенсируя вертикальную составляющую аэродинамической подъемной силы. В случае, если его объема недостаточно, горячий воздух подается в мягкую оболочку 7. По мере погрузки мягкая оболочка 7 заполняется горячим воздухом, пока дирижабль не оторвется от поверхности.As you take off in a vertical or inclined position and speed up to cruising, you can bleed air from the soft shell 7 until it adjoins the upper plane of the wing surface. In this case, due to the vertical component of the aerodynamic forces acting on the wing 12, the airship will be able to continue its horizontal flight. This method of movement can significantly reduce the drag of the airship and increase its aerodynamic quality. After reaching the final destination of the flight, as the speed decreases and hovers over the landing site, the compressed light gas fills the shell 16 of the rigid body 3, compensating for the vertical component of the aerodynamic lift. If its volume is not enough, hot air is supplied to the soft shell 7. During loading, the soft shell 7 is filled with hot air until the airship is lifted off the surface.

При полете над сравнительно ровными поверхностями или водными акваториями одним из вариантов перелета может являться полет над ними на небольших высотах с использованием экранного эффекта, что тоже увеличивает аэродинамическое качество аппарата.When flying over relatively flat surfaces or water areas, one of the flight options may be flying over them at low altitudes using the ground effect, which also increases the aerodynamic quality of the vehicle.

Поэтому прямоугольное крыло ограничено по краям объемными вертикальными концевыми шайбами 2, примыкающими к его нижней плоскости под углом в пределах 1,5 -5 градусов и представляющими собой нижнюю надувную опорную поверхность дирижабля, расположенную ниже двигательно-движительной установки, в случае посадки на воду, и снабжено боковыми треугольными в сечении наделками 11 (булями), для компенсации ветровых нагрузок в полете, переходящими в кормовые горизонтальные стабилизаторы 13 усеченной треугольной формы с элеронами для разворота дирижабля в полете и винглетами 1(концевыми шайбами) и кормовыми вертикальными стабилизаторами. Крыло в кормовой части снабжено откидным щитком (на рисунках условно не показано), предназначенным для создания воздушной подушки при старте с воды с небольшого разбега.Therefore, the rectangular wing is limited at the edges by volumetric vertical end washers 2, adjacent to its lower plane at an angle within 1.5 -5 degrees and representing the lower inflatable supporting surface of the airship, located below the propulsion system, in the case of landing on water, and equipped with side triangular in cross-section pads 11 (boules), to compensate for wind loads in flight, turning into aft horizontal stabilizers 13 of a truncated triangular shape with ailerons for turning the airship in flight and winglets 1 (end washers) and aft vertical stabilizers. The wing in the aft part is equipped with a folding flap (not conventionally shown in the figures), designed to create an air cushion when starting from the water with a small takeoff run.

Двигательно-движительная установка включает размещенные под крылом попарно и симметрично друг другу относительно как его вертикальной продольной плоскости, так и вертикальной поперечной плоскости, проходящей через аэродинамический фокус дирижабля, капотированные двигатели 6 с парными винтами противоположного вращения, например, турбовинтовентиляторные, смонтированные с возможностью изменения направления тяги посредством поворота вокруг горизонтальной поперечной оси.The propulsion system includes under the wing in pairs and symmetrically to each other relative to both its vertical longitudinal plane and the vertical transverse plane passing through the aerodynamic focus of the airship, bonded engines 6 with twin counter-rotating propellers, for example, turboprop fans mounted with the ability to change direction traction by turning around a horizontal transverse axis.

Двигатели 6 могут быть применены трех вариантов: поворотные с горизонтальными осями поворота на наружных частях винтовых насадок -капотов, с наделками поворотных сопел, со специальными горизонтальными стабилизаторами, отклоняющими струю реактивных газов на нижнюю плоскость крыльевой поверхности. Помимо использования этих двигателей для нагнетания горячего воздуха в мягкую оболочку, они используются как подъемные при старте, как тяговые в процессе полета, а также для создания воздушной подушки при старте с воды или ровной земной поверхности.Engines 6 can be used in three versions: rotary with horizontal axes of rotation on the outer parts of the screw nozzles-hoods, with attachments of rotary nozzles, with special horizontal stabilizers that deflect the jet of reactive gases to the lower plane of the wing surface. In addition to using these engines for pumping hot air into a soft shell, they are used as lifting at the start, as traction during flight, as well as to create an air cushion when starting from water or a flat earth surface.

Гибридный дирижабль оборудован по центральной продольной оси подвесной грузовой платформой 9 площадью, кратной площади грузового морского контейнера, нижняя часть которой расположена заподлицо с нижней крыльевой поверхностью. Она может опускаться на высоту ниже зависшего над поверхностью дирижабля, при этом грузовая платформа 9 должна быть оборудована устройством для якорения.The hybrid airship is equipped along the central longitudinal axis with a suspended cargo platform 9 with an area that is a multiple of the area of the sea cargo container, the lower part of which is flush with the lower wing surface. It can descend to a height below the airship hovering above the surface, while the cargo platform 9 must be equipped with an anchoring device.

Грузовые операции можно осуществлять как при полной посадке дирижабля, опирающегося при этом на концевые шайбы 2 и выдвижные опоры, вмонтированные в устройства 14 для поворота капотированных двигателей 6, так и с высоты до нескольких десятков метров, опуская и поднимая грузовую платформу 9 тросовыми или иными подъемными устройствами, что производится в условиях посадки на пересеченной местности.Cargo operations can be carried out both with a full landing of the airship, which rests on the end washers 2 and retractable supports mounted in the device 14 for turning the hood engines 6, and from a height of up to several tens of meters, lowering and raising the cargo platform 9 with cable or other lifting devices that are made in conditions of landing on rough terrain.

Рабочий цикл гибридного дирижабля, как грузового судна заключается в следующих операциях:The working cycle of a hybrid airship as a cargo ship consists of the following operations:

1. По прибытии на место погрузки дирижабль опускает грузовую платформу 9, на которую производится погрузка. При начале этой операции производится поворот капотированных двигателей 6 в вертикальное положение и заполнение мягкой оболочки 7 горячим воздухом от двигателей до тех пор пока общая подъемная сила будет равна взлетному весу (вес груза и вес порожнего дирижабля). После этого двигатели 6 разворачиваются в горизонтальное положение и поднимают дирижабль на высоту горизонтального полета, регулируемую поворотными щитками крыла и закрылками кормового горизонтального оперения 13. По мере набора высоты и увеличения скорости полета, что увеличивает вертикальную подъемную силу крыла дирижабля, воздух в верхней мягкой оболочке 7 остывает, она утягивается до жесткого корпуса, а в дальнейшем до оболочки 16, что значительно уменьшает лобовое сопротивление дирижабля и способствует увеличению горизонтальной скорости. Для регулировки взлетного веса при переходе на крейсерскую (рабочую) скорость полета возможно стравливание излишков теплого воздуха через специальную клапанную подводящую систему (на рисунках условно не показано).1. Upon arrival at the place of loading, the airship lowers the cargo platform 9, onto which the loading is performed. At the beginning of this operation, the canopy engines 6 are rotated to a vertical position and the soft shell 7 is filled with hot air from the engines until the total lifting force is equal to the takeoff weight (the weight of the cargo and the weight of the empty airship). After that, the engines 6 turn to a horizontal position and raise the airship to a horizontal flight height, adjustable by the rotary wing flaps and the aft horizontal tail flaps 13. As the altitude climbs and the flight speed increases, which increases the vertical lift of the airship wing, the air in the upper soft shell 7 cools down, it is pulled down to the rigid body, and then to the shell 16, which significantly reduces the airship drag and increases the horizontal speed. To adjust the takeoff weight when switching to cruising (operating) flight speed, it is possible to bleed off excess warm air through a special valve supply system (not shown in the figures).

2. За определенное время до прибытия к месту назначения сначала часть двигателей 6, а затем и все поворачиваются в вертикальное положение и начинают нагнетать горячий воздух в оболочки 16 и 7. При этом скорость дирижабля снижается, соответственно собственная подъемная сила, как аппарата легче воздуха, увеличивается, пока не достигает взлетного веса. Дирижабль зависает над местом разгрузки и опускает груз на платформе 9, служащей одновременно и якорным устройством. По мере разгрузки часть теплого воздуха может стравливаться, если дальше дирижабль летит порожним.2. For a certain time before arriving at the destination, first part of the engines 6, and then all, turn to a vertical position and begin to pump hot air into the shells 16 and 7. At the same time, the speed of the airship decreases, respectively, its own lifting force, as an apparatus is lighter than air, increases until it reaches take-off weight. The airship hovers over the place of unloading and lowers the load on platform 9, which simultaneously serves as an anchor device. During unloading, part of the warm air can be vented if the airship flies further empty.

Предварительный расчет двух вариантов гибридного дирижабля.Preliminary calculation of two variants of a hybrid airship.

Вариант А.Option A.

Предназначен для снабжения отдаленных населенных пунктов, мелких приисков, факторий, тушения незначительных пожаров, спасательных операций, перевозок габаритных грузов (24×6×3) м весом до 30 тонн на расстояние до 3000,0 кмDesigned to supply remote settlements, small mines, trading posts, extinguish minor fires, rescue operations, transport oversized cargo (24 × 6 × 3) m weighing up to 30 tons at a distance of 3000.0 km

1. Длина аппарата - 120,0 м.1. The length of the apparatus is 120.0 m.

2. Ширина основного крыла - 80,0 м.2. The width of the main wing is 80.0 m.

3. Ширина с горизонтальными стабилизаторами - 140,0 м.3. Width with horizontal stabilizers - 140.0 m.

4.Высота габаритная - 20,0 м.4. Overall height - 20.0 m.

5 .Максималная толщина жесткого основного крыла - 8,6 м5.Maximum thickness of rigid main wing - 8.6 m

6. Максимальная толщина полностью наполненного гелием и воздухом крыла - 19,0 м6. The maximum thickness of a wing fully filled with helium and air is 19.0 m

7. Подъемная сила оболочки с гелием - 32500,0 кг.7. The lifting force of the shell with helium is 32500.0 kg.

8. Подъемная сила нижней оболочки с воздухом (при Т=100.0 град.) - 11500,0 кг.8. The lifting force of the lower shell with air (at T = 100.0 deg.) - 11500.0 kg.

9. Подъемная сила верхней оболочки с воздухом - 18800,0 кг.9. The lifting force of the upper shell with air is 18800.0 kg.

10. Максимальная допускаемая температура воздуха (при взлете) - 120,0 град.10. Maximum allowable air temperature (during takeoff) - 120.0 degrees.

11. Мощность силовой установки - 4×2550,0 квт11. Power plant capacity - 4 × 2550.0 kW

12. Скорость крейсерская - 180,0 км/час,12. Cruising speed - 180.0 km / h,

13. Высота полета - 12,0-1500.0 м.13. Flight altitude - 12.0-1500.0 m.

14. Сухой вес полностью снаряженного для перелета дирижабля (с топливом). - 32000,0 кг.14. Dry weight of the airship fully equipped for the flight (with fuel). - 32000.0 kg.

15. Вес перевозимого груза - 31000,0 кг.15. Weight of transported cargo - 31000.0 kg.

16. Дальность полета - 3000,0 км.16. Flight range - 3000.0 km.

17. Автономность. - 36,0 часов17. Autonomy. - 36.0 hours

Расчет лобового сопротивления дирижабля при скорости полета 50 м/сек производится по формуле F=Сх × PV/2 × SThe calculation of the airship drag at a flight speed of 50 m / s is made according to the formula F = Cx × PV / 2 × S

F=0,008×1,29×2500/2×8×100=10250,0 кгс.F = 0.008 × 1.29 × 2500/2 × 8 × 100 = 10250.0 kgf.

Расчет подъемной силы дирижабля производится по формулеThe airship lifting force is calculated according to the formula

F=Су × PV/2 × SF = Su × PV / 2 × S

F=0,2×1,29×2500/2×120×100=3127000,0 кг.F = 0.2 × 1.29 × 2500/2 × 120 × 100 = 3127000.0 kg.

Расчет подъемной силы дирижабля, как крыльевой системы, произведен на основании типовой формулы и диаграммы Сх/Су с относительным утолщением крыла с=0,08 и углом атаки в 1,5 градуса и не учитывает его малое удлинение, что скорее всего, уменьшает его точность Необходимая точность должна быть определена на основании модельных испытаний в аэродинамической трубе. Однако расчет позволяет с учетом десятикратного превышения предварительно заданной весовой характеристики перевозимого груза, варьировать мощность силовой установки, крейсерскую скорость и, соответственно, дальность полета с учетом возможности уменьшения характеристики «с» до 0,04-0,03 с соответственным уменьшением лобового сопротивления дирижабля. Автор полагает, что возможно двукратное уменьшение мощности винтомоторной установки с увеличением скорости до 200-240 км/час. Возможно варьирование подъемной силы дирижабля, как крыльевой системы, посредством уменьшения угла атаки, вплоть до минусового значения, что не будет влиять на безопасность полета.The calculation of the lift force of the airship, as a wing system, was made on the basis of a typical formula and a Cx / Cy diagram with a relative wing thickening c = 0.08 and an angle of attack of 1.5 degrees and does not take into account its low aspect ratio, which most likely reduces its accuracy The required accuracy should be determined based on model tests in a wind tunnel. However, the calculation allows, taking into account the tenfold excess of the preset weight characteristic of the transported cargo, to vary the power of the power plant, cruising speed and, accordingly, the flight range, taking into account the possibility of reducing the "c" characteristic to 0.04-0.03 with a corresponding decrease in the airship drag. The author believes that a twofold decrease in the power of the propeller-driven installation is possible with an increase in speed up to 200-240 km / h. It is possible to vary the lift of the airship, as a wing system, by reducing the angle of attack, down to a minus value, which will not affect flight safety.

Вариант Б.Option B.

Предназначен для снабжения крупных населенных пунктов, крупных предприятий, строек, приисков, горнодобывающих предприятий, газовых и нефтяных месторождений, тушения крупных пожаров, спасательных операций, перемещения и монтажа крупногабаритных грузов (120×12×9) весом до 200,0 т на расстояние до 6000 0,км.Designed for supplying large settlements, large enterprises, construction sites, mines, mining enterprises, gas and oil fields, extinguishing large fires, rescue operations, moving and mounting bulky cargo (120 × 12 × 9) weighing up to 200.0 tons at a distance of up to 6000 0, km.

1. Дли на аппарата - 240,0 м.1. The length of the apparatus is 240.0 m.

2. Ширина основного крыла - 180,0 м2. Width of the main wing - 180.0 m

3. Ширина с горизонтальными кормовыми стабилизаторами - 360,0 м3. Width with horizontal aft stabilizers - 360.0 m

4.Высота габаритная - 36.0 м4. Overall height - 36.0 m

5. Максимальная толщина жесткого основного крыла - 16,0 м5. Maximum thickness of the rigid main wing - 16.0 m

6. Максимальная толщина полностью наполненного гелием и сжатым воздухом крыла - 32,0 м6. The maximum thickness of a wing fully filled with helium and compressed air is 32.0 m

7. Подъемная сила оболочки с гелием - 205000,0 кг7. The lifting force of the shell with helium - 205000.0 kg

8. Подъемная сила нижней оболочки с горячим воздухом - 77000,0 кг (т - 100 град.)8. The lifting force of the bottom shell with hot air - 77000.0 kg (t - 100 deg.)

9. Подъемная сила верхней оболочки с горячим воздухом - 124000,0 кг.9. The lifting force of the upper shell with hot air is 124000.0 kg.

10. Максимально допускаемая температура горячего - 120,0 град, воздуха при взлете.10. The maximum allowable hot air temperature - 120.0 degrees, air during takeoff.

11. Мощность силовой установки. - 6х 7750,0квт.11. Power of the power plant. - 6x 7750.0kw.

12. Скорость крейсерская - 180,0 км/час12. Cruising speed - 180.0 km / h

13. Высота полета - 24-1500 м.13. Flight altitude - 24-1500 m.

14. Сухой вес полностью снаряженного дирижабля - 200000,0 кг.14. The dry weight of a fully equipped airship is 200,000 kg.

15 Максимальный вес перевозимого груза - 200000,0 кг.15 The maximum weight of the transported cargo is 200,000.0 kg.

16. Дальность полета - 6000,0 км.16. Flight range - 6000.0 km.

17. Автономность - 48,0 час17. Autonomy - 48.0 hours

Расчет лобового сопротивлении дирижабля на скорости 180,0 км/часCalculation of the airship drag at a speed of 180.0 km / h

F=0,01×1,29×1250×16×180=46440 кг.F = 0.01 × 1.29 × 1250 × 16 × 180 = 46440 kg.

Расчет подъемной силы дирижабля на скорости 180,0 км/час.Calculation of the airship lift at a speed of 180.0 km / h.

F=0,1×1,29×1250×240×180=6966000,0 кг.F = 0.1 × 1.29 × 1250 × 240 × 180 = 6966000.0 kg.

Аналогично варианту А расчет должен корректироваться по результатамSimilarly to option A, the calculation should be adjusted according to the results

испытания моделей. При этом предлагаемая конструкция аппарата и схема перемещения, по мнению автора, заведомо работоспособны. Принципиально возможно, в процессе полета, с учетом снижения относительной толщины «с» до 0,025-0,03 снизить его лобовое сопротивления почти в три раза. Это позволит ориентировочно увеличить скорость до 200-240 км/час и уменьшить мощность силовой установки на 30-40 процентов.model testing. At the same time, the proposed design of the apparatus and the movement scheme, according to the author, are deliberately workable. In principle, it is possible, in the course of flight, taking into account the decrease in the relative thickness "c" to 0.025-0.03, to reduce its drag by almost three times. This will approximately increase the speed to 200-240 km / h and reduce the power of the power plant by 30-40 percent.

Сравнительный расчет эффективности перевозок авиационным транспортом и заявленным гибридным дирижаблем.Comparative calculation of the efficiency of transportation by air transport and the declared hybrid airship.

Расчет производится для Варианта А с самолетом АН-12 с примерно одинаковой взлетной массой, при этом вес перевозимого груза у Ан-12 в полтора раза ниже -20 тонн (при дальности полета 3000 км)The calculation is made for Option A with the AN-12 aircraft with approximately the same take-off weight, while the weight of the transported cargo for the An-12 is one and a half times lower than -20 tons (with a flight range of 3000 km)

Для варианта Б сравнивается самолетАН-124 с максимальным взлетным весом 405 тонн, с грузоподъемностью 120 тонн (150) при этом максимальный вес перевозимого дирижаблем груза одинакового взлетного веса на 40 процентов выше.For option B, the AN-124 aircraft is compared with a maximum take-off weight of 405 tons, with a carrying capacity of 120 tons (150), while the maximum weight of the cargo of the same take-off weight carried by the airship is 40 percent higher.

Сравнительный расчет на максимально возможную дальность полета производится для перевозки определенного количества груза в одну точку по затратам топлива, как наиболее значительной составляющей общих затрат, а также по времени, необходимому для перевозки.A comparative calculation for the maximum possible flight range is made for the transportation of a certain amount of cargo to one point in terms of fuel consumption, as the most significant component of total costs, as well as in the time required for transportation.

Данных по затратам на перевозки в отдаленные точки, не имеющие аэропортов, сравнительно с другими видами транспорта автор не имеет, но считает, что возможен сравнительный расчет с вертолетным транспортом. При этом для дирижаблей предположительно применяются капотированные ТВВД последнего поколения аналогичные Д-27 либо доработанные НК-93 с удельным расходом топлива 0,125 кг/кВт. часThe author does not have data on the costs of transportation to remote points that do not have airports in comparison with other modes of transport, but he believes that a comparative calculation with helicopter transport is possible. At the same time, for airships, it is assumed that the latest generation of NKVDs are used, similar to the D-27 or modified NK-93 with a specific fuel consumption of 0.125 kg / kW. hour

Вариант А.Option A.

Figure 00000001
Figure 00000001

Вывод: По затратам на топливо перевозки дирижаблями, вариант А, на расстояние до 3000 км сопоставимы с самолетами при большем в два раза времени перевозок. При этом отсутствует необходимость в аэропортах и безопасность полетов выше.Conclusion: In terms of fuel costs, transportation by airships, option A, for a distance of up to 3000 km is comparable to airplanes with twice the transportation time. At the same time, there is no need for airports and flight safety is higher.

Вариант Б.Option B.

В связи с невозможностью по запасам топлива перевозить максимальный груз в 200 тонн на дальность 6000 км для дирижабля варианта Б без дозаправки принят расчет по перевозке 100 тонн груза на 6000,0 км. обеими транспортными средствами.Due to the impossibility of transporting a maximum load of 200 tons at a distance of 6,000 km for an airship of option B without refueling, it was accepted to carry 100 tons of cargo at 6,000.0 km. both vehicles.

Figure 00000002
Figure 00000002

Выводы: По расходу топлива стоимость эксплуатации дирижаблей ниже примерно на 15%. По затратам времени больше в три раза. Однако дирижаблям варианта Б не требуются аэродромы, они способны перевозить более тяжелые и габаритные грузы, чем самый большой на сегодня серийный транспортный самолет, и в том числе есть возможность непосредственного монтажа данных грузов с их помощью.Conclusions: In terms of fuel consumption, the cost of operating airships is about 15% lower. It takes three times more time. However, variant B airships do not require airfields, they are capable of carrying heavier and larger cargo than the largest serial transport aircraft today, and, among other things, there is the possibility of direct installation of these cargoes with their help.

Заявленная конструкция полезной модели гибридного дирижабля весьма перспективна в современных условиях развития воздушного транспорта Российской Федерации и может быть эффективно использована в различных отраслях экономики, например, при осуществлении грузоперевозок в связи с освоением российской зоны шельфа Северного ледовитого океана; обслуживания пограничной зоны в районах Крайнего Севера, островов Курильской гряды и Дальневосточного побережья; в рамках развития отечественного и межгосударственного логистического почтового сообщения и т.д.The declared design of the utility model of a hybrid airship is very promising in the modern conditions of the development of air transport in the Russian Federation and can be effectively used in various sectors of the economy, for example, in the implementation of cargo transportation in connection with the development of the Russian zone of the Arctic Ocean shelf; servicing the border zone in the Far North, the Kuril Islands and the Far East coast; as part of the development of domestic and interstate logistic postal services, etc.

Claims (6)

Гибридный дирижабль, содержащий двигательно-движительную установку, снабженную элементами управления крыльевую поверхность с основными газовыми объемными оболочками, пилотскую кабину, подвесную грузовую платформу, отличающийся тем, чтоA hybrid airship containing a propulsion system, a wing surface equipped with control elements with the main gas volumetric shells, a pilot cabin, a suspended cargo platform, characterized in that - двигательно-движительная установка включает размещенные под крылом попарной симметрично друг другу относительно как его вертикальной продольной плоскости, так и вертикальной поперечной плоскости, проходящей через аэродинамический фокус дирижабля, капотированные двигатели с парными винтами противоположного вращения, смонтированные с возможностью изменения направления тяги посредством их поворота вокруг горизонтальной поперечной оси,- the propulsion system includes, placed under the wing in pairs symmetrically to each other with respect to both its vertical longitudinal plane and the vertical transverse plane passing through the aerodynamic focus of the airship, bonded engines with twin counter-rotating propellers mounted with the possibility of changing the thrust direction by turning them around horizontal transverse axis, - крыльевая поверхность выполнена в виде сплошного прямоугольного крыла аэродинамической формы с жестким корпусом на основе каркаса, сформированного поперечным и продольным набором, частично включающим пустотелые элементы, при этом прямоугольное аэродинамическое крыло ограничено по краям объемными вертикальными концевыми шайбами, примыкающими к его нижней плоскости под углом в пределах 1,5-5 градусов и представляющими собой нижнюю надувную опорную поверхность дирижабля, расположенную ниже двигательно-движительной установкой, снабжено боковыми треугольными в сечении наделками - булями, переходящими в кормовые горизонтальные стабилизаторы с винглетами - концевыми шайбами и кормовыми вертикальными стабилизаторами,- the wing surface is made in the form of a solid rectangular aerodynamic wing with a rigid body based on a frame formed by a transverse and longitudinal set, partially including hollow elements, while the rectangular aerodynamic wing is bounded along the edges by volumetric vertical end washers adjacent to its lower plane at an angle of within 1.5-5 degrees and representing the lower inflatable supporting surface of the airship, located below the propulsion system, it is equipped with side triangular in cross-section pads - boules, turning into aft horizontal stabilizers with winglets - end washers and aft vertical stabilizers, - основные объемные оболочки, верхняя и нижняя, размещены друг над другом внутри жесткого корпуса крыла по всей его площади с возможностью постоянного заполнения нижней - легким газом, а верхней - легким газом с возможностью его замещения воздухом, при этом верхняя оболочка жесткого корпуса крыла выполнена с возможностью сжатия легкого газа, например компрессорной установкой по мере расходования топлива в процессе полета, и подачи сжатого легкого газа в пустотелые элементы набора каркаса жесткого корпуса, с одновременным забором забортного воздуха в верхнюю оболочку объемом, соответствующим объему удаленного сжатого легкого газа,- the main volumetric shells, upper and lower, are placed one above the other inside the rigid wing body over its entire area with the possibility of constant filling the lower one with light gas, and the upper one with light gas with the possibility of replacing it with air, while the upper shell of the rigid wing body is made with the possibility of compressing light gas, for example, by a compressor unit as fuel is consumed during the flight, and supplying compressed light gas into the hollow elements of the rigid body frame set, with simultaneous intake of outside air into the upper shell with a volume corresponding to the volume of the removed compressed light gas, - крыльевая поверхность снабжена третьей мягкой надувной оболочкой, примыкающей по периметру в плане к верхней плоскости крыла с возможностью ее заполнения горячим воздухом от поворотной двигательно-движительной установки через вертикальные трубчатые каналы, расположенные в оболочках жесткого корпуса крыла, при этом третья мягкая оболочка повторяет общую конфигурацию аэродинамической формы верхней плоскости крыла с возможностью изменения относительной толщины общего профиля «С» в сторону как увеличения общей толщины профиля, так и ее уменьшения, вплоть до прилегания к жесткому корпусу,- the wing surface is equipped with a third soft inflatable shell adjoining the upper plane of the wing along the perimeter in plan with the possibility of filling it with hot air from the rotary propulsion system through vertical tubular channels located in the shells of the rigid wing body, while the third soft shell repeats the general configuration aerodynamic shape of the upper plane of the wing with the possibility of changing the relative thickness of the general profile "C" towards both increasing the overall thickness of the profile and decreasing it, up to adherence to the rigid body, - при этом объемы всех трех оболочек выполнены с возможностью создания их аэростатической подъемной силы, равной соответственно: нижней в жестком корпусе - сухому весу дирижабля с экипажем и оборудованием; верхней в жестком корпусе - весу топлива, необходимого для максимальной дальности полета без дозаправки на земле; мягкой надувной - максимально возможному весу перевозимого груза.- in this case, the volumes of all three shells are made with the possibility of creating their aerostatic lifting force, equal, respectively, to the lower one in the rigid body - the dry weight of the airship with the crew and equipment; the top in the hard case - the weight of the fuel required for the maximum flight range without refueling on the ground; soft inflatable - the maximum possible weight of the transported cargo.
RU2020114269U 2020-04-07 2020-04-07 HYBRID AIRCRAFT RU200915U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114269U RU200915U1 (en) 2020-04-07 2020-04-07 HYBRID AIRCRAFT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114269U RU200915U1 (en) 2020-04-07 2020-04-07 HYBRID AIRCRAFT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU200915U1 true RU200915U1 (en) 2020-11-18

Family

ID=73456080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020114269U RU200915U1 (en) 2020-04-07 2020-04-07 HYBRID AIRCRAFT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU200915U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU223770U1 (en) * 2023-11-22 2024-03-04 ФГБОУ ВО "Липецкий государственный педагогический университет имени П.П. Семенова-Тян-Шанского" DRONE WITH INFLATABLE ELEMENT

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2059530C1 (en) * 1992-12-14 1996-05-10 Александр Иосифович Филимонов Hybrid airship
CN103448908A (en) * 2013-08-25 2013-12-18 西北工业大学 Hybrid power airship adopting inflated wings and cycloidal propellers
RU2546027C2 (en) * 2012-08-10 2015-04-10 Открытое акционерное общество "Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики" Lens-shape hybrid airship

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2059530C1 (en) * 1992-12-14 1996-05-10 Александр Иосифович Филимонов Hybrid airship
RU2546027C2 (en) * 2012-08-10 2015-04-10 Открытое акционерное общество "Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики" Lens-shape hybrid airship
CN103448908A (en) * 2013-08-25 2013-12-18 西北工业大学 Hybrid power airship adopting inflated wings and cycloidal propellers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU223770U1 (en) * 2023-11-22 2024-03-04 ФГБОУ ВО "Липецкий государственный педагогический университет имени П.П. Семенова-Тян-Шанского" DRONE WITH INFLATABLE ELEMENT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9745042B2 (en) Airship including aerodynamic, floatation, and deployable structures
US9828082B2 (en) Airship having a cargo compartment
CA2856901C (en) Lenticular airship
US4052025A (en) Semi-buoyant aircraft
JP6426165B2 (en) Hybrid VTOL machine
CN109760816A (en) A kind of mixed layout dirigible of bandwidth paddle power and vector power device
EP1070008B1 (en) Aircraft equipped with a bulky body causing an aerostatic thrust, and carrying wings
RU2070136C1 (en) Semi-rigid aerostatic flying vehicle with variable-configuration case
RU200915U1 (en) HYBRID AIRCRAFT
RU179810U1 (en) Partial aerostatic unloading vehicle
RU200062U1 (en) V-TOL VEHICLE WITH PARTIAL AEROSTATIC DISCHARGE
Pagé Everybody's Aviation Guide: A Complete, Simplified Treatise in Question and Answer Form for Those Wishing to Obtain a General and Diversified Knowledge of Aeronautics and Aerodynamics. It Considers All Types of Aircraft, Both Lighter-than-air and Heavier-than-air Forms, Gives the Principles on which Their Operation is Based and Describes Construction of Principal Types of Dirigibles and Airplanes
AU2012200617A1 (en) Lenticular airship