RU2420425C1

RU2420425C1 - Aeronautic apparatus

Info

Publication number: RU2420425C1
Application number: RU2010114240/11A
Authority: RU
Inventors: Юлия Алексеевна Щепочкина (RU); Юлия Алексеевна Щепочкина
Original assignee: Юлия Алексеевна Щепочкина
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2010-04-09
Publication date: 2011-06-10

Abstract

FIELD: transport. ^ SUBSTANCE: invention relates to aeronautics. Proposed aeronautic apparatus comprises frame, cigar-like soft envelopment filled with gas easier than air, stabiliser, solar batteries, appliances to fasten said envelopment to aforesaid frame that comprises elastic coat and ropes, propellers, crew and passenger cab and cargo compartment, and docking appliances. It is made up of three horizontal envelopments jointed together, from below, by common frame including sections bent along the mid-section radii. Central envelopment has stabiliser. O-like elements are arranged between aforesaid envelopments either horizontally or inclined to the frame to support propellers running on crosswise rotary shafts. Position retainers are arranged atop the envelopment and made up of rods secured over envelopments and jointed together by spacers. Envelopment tail section is provided with rigs frame incorporating hollow shrouding filled with gas easier than air. Stabiliser is fixed on said frame. ^ EFFECT: higher maneuverability. ^ 5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к технике воздухоплавания.The invention relates to the technique of aeronautics.

Известен воздухоплавательный аппарат (дирижабль), содержащий ферму, сигарообразную оболочку, заполненную газом легче воздуха, стабилизатор, элементы крепления оболочки к ферме, движители в виде воздушных винтов, кабину для экипажа и груза, причальные приспособления [1].Known aeronautical apparatus (airship) containing a farm, a cigar-shaped shell filled with gas lighter than air, a stabilizer, fastening elements of the shell to the farm, propellers in the form of propellers, a cabin for the crew and cargo, berthing devices [1].

Задачей изобретения является повышение грузоподъемности, маневренности и скорости движения воздухоплавательного аппарата.The objective of the invention is to increase the carrying capacity, maneuverability and speed of movement of the aeronautical apparatus.

Технический результат достигается тем, что в воздухоплавательный аппарат, содержащий ферму, сигарообразную оболочку, заполненную газом легче воздуха, стабилизатор, элементы крепления оболочки к ферме, движители в виде воздушных винтов, кабину для экипажа и груза, причальные приспособления, состоит из трех горизонтально расположенных оболочек, центральная из которых имеет стабилизатор, соединенных снизу общей фермой, включающей участки, изогнутые по радиусам миделей оболочек, причем между оболочками расположены горизонтально и/или наклонно и прикреплены к ферме 0-образные части, с установленными в них на поперечных поворотных осях движителями. Сверху оболочки снабжены фиксатором положения в виде продольно закрепленных поверх оболочек прутков, соединенных распорками. Хвостовой участок центральной оболочки снабжен жестким каркасом, имеющим, по меньшей мере, один полый обруч, заполненный газом легче воздуха, причем стабилизатор закреплен на каркасе. Ниже и/или выше горизонтально расположенной 0-образной части установлена и прикреплена к ферме дополнительная 0-образная часть. Оси в 0-образных частях установлены параллельно и имеют возможность поворота на 360°.The technical result is achieved in that in an aeronautical apparatus containing a truss, a cigar-shaped shell filled with gas lighter than air, a stabilizer, fastening elements of the shell to the truss, propellers in the form of propellers, a crew cabin and cargo, berthing facilities, consists of three horizontally located shells , the central of which has a stabilizer, connected from below by a common farm, including sections curved along the radii of the midsection of the shells, and between the shells are horizontally and / or 0-shaped parts are bent and attached to the truss, with propulsors installed in them on the transverse rotary axes. On top of the shell are equipped with a position lock in the form of rods longitudinally fixed over the shells of the rods connected by spacers. The tail section of the Central shell is equipped with a rigid frame, having at least one hollow hoop filled with gas lighter than air, and the stabilizer is mounted on the frame. An additional 0-shaped part is installed and attached to the truss below and / or above the horizontally located 0-shaped part. The axes in the 0-shaped parts are installed in parallel and have the ability to rotate 360 °.

На фиг.1-3 изображены соответственно виды воздухоплавательного аппарата спереди, сверху и снизу; на фиг.4 изображен продольный разрез оси; на фиг.5 изображен фрагмент фиг.4, разрез по А-А.Figure 1-3 shows, respectively, views of the aeronautical apparatus in front, top and bottom; figure 4 shows a longitudinal section of an axis; figure 5 shows a fragment of figure 4, a section along aa.

Воздухоплавательный аппарат (фиг.1-3) состоит из трех сигарообразных мягких оболочек 1-3, заполненных газом легче воздуха. Выполнение любой из оболочек полумягкой, жесткой или иной является эквивалентным техническим решением. Центральная оболочка 2 в хвостовой ее части имеет стабилизатор 4, установленный на жестком каркасе 5, изготовленном из легких и прочных материалов (например, сплавов на основе титана, алюминия и др.), имеющем, по меньшей мере, один полый тонкостенный обруч 6, заполненный газом легче воздуха. Обруч в поперечном сечении может иметь форму круга, эллипса. Неподвижные части 7 стабилизатора могут быть выполнены полыми и герметичными, содержащими газ легче воздуха. Подвижные части (рули) 8 стабилизатора выполнены в виде легких пластин, кинематически связанных с приводами 9, закрепленными на каркасе.The aeronautical apparatus (Fig.1-3) consists of three cigar-shaped soft shells 1-3, filled with gas lighter than air. The implementation of any of the shells semi-soft, rigid or otherwise is the equivalent technical solution. The central shell 2 in its tail part has a stabilizer 4 mounted on a rigid frame 5 made of light and strong materials (for example, alloys based on titanium, aluminum, etc.), having at least one hollow thin-walled hoop 6 filled gas lighter than air. The hoop in cross section may be in the form of a circle, an ellipse. The stationary parts 7 of the stabilizer can be made hollow and sealed, containing gas lighter than air. The movable parts (steering wheels) 8 of the stabilizer are made in the form of light plates kinematically connected with the drives 9 mounted on the frame.

Оболочки снизу присоединены (притянуты) к общей металлической ферме 10 с помощью элементов крепления 11, выполненных в виде сетки (ткани, пленки) 12, покрывающей оболочку, и канатов 13. Сверху оболочки снабжены фиксатором 14 пространственного положения, выполненным в виде продольно закрепленных поверх оболочек (ввязанных в сетку или вшитых в ткань, пленку) прутков 15, соединенных распорками 16.The shells below are attached (drawn) to a common metal truss 10 using fastening elements 11 made in the form of a mesh (fabric, film) 12 covering the shell and ropes 13. On top of the shell are provided with a spatial position lock 14 made in the form of longitudinally fixed over the shells (tied into a net or sewn into fabric, film) rods 15 connected by spacers 16.

Ферма может быть изготовлена из прутковой, профильной (с обтекаемыми контурами и антикоррозионным покрытием) стали, сплавов на основе титана, алюминия и др. Ферма имеет изогнутые (по радиусам миделей оболочек) участки 17 и прикрепленные к ним 0-образные части 18, расположенные горизонтально между оболочками. Выполнение 0-образной части иной формы, например обтекаемой прямоугольной с закругленными углами, является эквивалентным техническим решением. 0-образные части изготовлены из стальных труб (круглого, квадратного или иного сечения), имеющих антикоррозионное внутреннее и наружное покрытие. Ниже и/или выше горизонтальных 0-образных частей к ферме могут быть прикреплены дополнительные 0-образные части 19.The farm can be made of bar, profile (with streamlined contours and anticorrosion coating) steel, alloys based on titanium, aluminum, etc. The farm has curved (along the radii of the midsection of the shells) sections 17 and 0-shaped parts 18 attached to them horizontally between the shells. The implementation of the 0-shaped part of a different shape, for example, streamlined rectangular with rounded corners, is the equivalent technical solution. 0-shaped parts are made of steel pipes (round, square or other cross-section) with anti-corrosion inner and outer coating. Below and / or above the horizontal 0-shaped parts, additional 0-shaped parts 19 can be attached to the truss.

Каждая 0-образная часть содержит установленные параллельно и поперечно поворотные оси 20. Оси изготовлены полыми из высокопрочной стали, имеют в поперечном сечении форму круга или эллипса. Каждая ось своими концами установлена в подшипниках 21 с опорой на стенку трубы 0-образной части. В центре каждой оси выполнен кольцевой или иной формы держатель 22 двигателя 23. В качестве двигателя может быть применен электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания, например двигатель Ванкеля. Двигатель, установленный по одну сторону оси и закрепленный неподвижно в держателе, уравновешен установленным по другую сторону оси движителем 24, выполненным в виде легкого и прочного воздушного винта, например, подобного тем, что используются в вертолетах. К двигателю по каналу 25 в оси могут быть проложены гибкие (из эластичного материала) свернутые в спираль цилиндрической формы электрический кабель, маслопровод, бензопровод (от топливных баков, закрепленных на ферме, не показаны) и др. Оси имеют возможность поворота на 360°, например, от механизма поворота 26, заключенного в трубу 0-образной части, содержащего неподвижные направляющие 27 и подвижную зубчатую рейку 28, контактирующую с шестернями 29 на валах 30, запрессованных в полую ось с одного ее конца.Each 0-shaped part contains parallel and transverse rotary axles 20. The axles are made hollow from high-strength steel and have a cross-section in the form of a circle or an ellipse. Each axis with its ends is mounted in bearings 21 with support on the pipe wall of the 0-shaped part. In the center of each axis, a holder 22 of an engine 23 is formed in an annular or other form. As an engine, an electric motor or an internal combustion engine, for example a Wankel engine, can be used. An engine mounted on one side of the axis and fixed motionless in the holder is balanced by the mover 24 mounted on the other side of the axis, made in the form of a light and durable propeller, for example, similar to that used in helicopters. A flexible (from an elastic material) electric cable, an oil pipe, a gas pipe (not shown from the fuel tanks mounted on the truss, etc.), etc. can be laid to the engine along channel 25 in the axis, etc. Axes can be rotated 360 °, for example, from a rotation mechanism 26 enclosed in a 0-shaped pipe containing fixed guides 27 and a movable gear rack 28 in contact with gears 29 on shafts 30 pressed into the hollow axis from one end thereof.

В качестве привода механизма поворота могут быть применены (также с размещением в трубе 0-образной части) поршневой гидропривод или винт с возможностью реверсного хода (не показаны). Для исключения конденсации влаги свободные от каких-либо деталей полости 0-образной части и осей могут быть заполнены пенопластом.As a drive of the rotation mechanism, a piston hydraulic actuator or a screw with the possibility of a reverse stroke (not shown) can be used (also with placement of a 0-shaped part in the pipe). To prevent moisture condensation, the cavities of the 0-shaped part and axes free of any parts can be filled with foam.

К изогнутому участку фермы под центральной оболочкой прикреплены кабина 31 для экипажа и груза, причальные приспособления 22. Причальные приспособления, кроме механизмов смазывания (наматывания) канатов, могут содержать шасси (не показаны), например колесные пары, опускаемые ниже кабины.A cabin 31 for crew and cargo, mooring devices 22 are attached to the curved section of the truss under the central shell. Mooring devices, in addition to the lubrication (winding) of the ropes, can contain a chassis (not shown), for example, wheel pairs lowered below the cabin.

Воздухоплавательный аппарат изготавливают, исходя из требований к грузовым воздушным перевозкам в заданных климатических условиях.An aeronautical apparatus is manufactured on the basis of the requirements for air cargo transportation under specified climatic conditions.

Изготавливают одинаковые мягкие оболочки 1 и 3. Центральная оболочка 2 изготавливается большего размера.The same soft shells 1 and 3 are made. The central shell 2 is made larger.

Изготавливают каркас 5 с обручем 6, устанавливают на каркас стабилизатор 4, приводы 9 рулей 8. Заполняют полость обруча и неподвижных частей 7 стабилизатора газом легче воздуха, например гелием.A frame 5 is made with a hoop 6, a stabilizer 4 is mounted on the frame, the drives 9 of the rudders 8. The cavity of the hoop and the stationary parts 7 of the stabilizer is filled with gas lighter than air, for example helium.

Изготавливают ферму 10 с тремя изогнутыми участками 17, прикрепляют к ней причальные приспособления 32.Farm 10 is made with three curved sections 17, mooring devices 32 are attached to it.

Изготавливают элементы крепления 11 оболочек к ферме в виде сетки (ткани, пленки) 12 и канатов 13.The fastening elements 11 of the shells to the farm are made in the form of a mesh (fabric, film) 12 and ropes 13.

Изготавливают фиксатор 14 положения оболочек в виде прутков 15 и распорок 16.A clamp 14 for the position of the shells is made in the form of rods 15 and struts 16.

Изготавливают двигатели 23 и движители 24.Engines 23 and movers 24 are made.

Изготавливают полые оси 20 с валами 30 и шестернями 29, держателем 22 и каналом 25. В канал каждой оси помещают (с выводом к держателю и в полость 0-образной части) электрические кабели, маслопровод, бензопровод (в случае применения двигателя внутреннего сгорания).Hollow axles 20 are made with shafts 30 and gears 29, holder 22 and channel 25. Electric cables, oil pipe, gas pipe (in case of using an internal combustion engine) are placed (with output to the holder and into the cavity of the 0-shaped part) in the channel of each axis.

Изготавливают 0-образные участки 18 и 19, устанавливают в их полостях механизмы 26 поворота осей в виде подвижной зубчатой рейки 28, перемещающейся по неподвижным направляющим 27. В стенках 0-образных участков устанавливают подшипники 21. Для удобства монтажа деталей 0-образные части могут иметь герметично закрываемые окна, люки.0-shaped sections 18 and 19 are made, axle rotation mechanisms 26 are mounted in their cavities in the form of a movable gear rack 28 moving along fixed guides 27. Bearings 21 are installed in the walls of the 0-shaped sections. For the convenience of mounting parts, the 0-shaped parts can have hermetically sealed windows, hatches.

Изготавливают кабину 31 для экипажа и груза, оснащают ее навигационными системами, системами контроля давления газа в оболочках, системами управления приводами рулей, системами управления поворотными осями и двигателями, системами сигнализации и др.A cabin 31 is made for the crew and cargo, equipped with navigation systems, gas pressure control systems in the shells, steering wheel control systems, steering axle and engine control systems, alarm systems, etc.

К ферме прикрепляют 0-образные части, топливные баки (в случае применения двигателей внутреннего сгорания), кабину для экипажа и груза. В держатель каждой поворотной оси устанавливают двигатель, к двигателю присоединяют движитель. В изогнутые части фермы укладывают соответствующие оболочки, наполняют их на

газом (гелием). Оболочки элементами крепления соединяют с фермой. На хвостовую часть центральной оболочки надевают каркас с прикрепленным к нему стабилизатором. После чего все оболочки полностью заполняют газом до расчетного давления. При этом происходит пневматическое соединение каркаса с центральной оболочкой (за счет давления газа). Надежность пневматического соединения оболочки с каркасом может быть повышена путем применения клеящих составов.0-shaped parts, fuel tanks (in the case of using internal combustion engines), a crew cabin and cargo are attached to the farm. An engine is mounted in the holder of each rotary axis, a mover is attached to the engine. In the curved parts of the farm, appropriate shells are laid, they are filled on

gas (helium). Shell fasteners connect to the farm. A frame with a stabilizer attached to it is put on the tail of the central shell. Then all the shells are completely filled with gas to the design pressure. When this happens pneumatic connection of the frame with the Central shell (due to gas pressure). The reliability of the pneumatic connection of the shell with the frame can be enhanced by the use of adhesives.

Подготовленный к полету воздухоплавательный аппарат удерживается у поверхности какой-либо площадки, выполненной из бетонных плит, грунта, льда, с помощью причальных приспособлений и двигателей с движителями (воздушными винтами), работающими в горизонтальной плоскости с направлением воздушных потоков вертикально снизу-вверх. После освобождения от причальных (наземных) устройств и изменения направления воздушных потоков, создаваемых движителями, воздухоплавательный аппарат может совершать разнообразные маневры по горизонтали и вертикали, развивать заданную скорость движения. Наличие в воздухоплавательном аппарате трех заполненных газом оболочек существенно повышает его грузоподъемность. Поворот осей в 0-образных частях на 360° позволяет воздухоплавательному аппарату плавно перемещаться вперед и назад, вверх и вниз.The aeronautical device prepared for flight is held at the surface of a platform made of concrete slabs, soil, ice, using berthing devices and engines with propellers (propellers) operating in a horizontal plane with the direction of air flow vertically from the bottom up. After freeing from berth (ground) devices and changing the direction of air flows created by the propulsion devices, the aeronautical apparatus can perform various maneuvers horizontally and vertically, and develop a given speed of movement. The presence in the aeronautical apparatus of three shells filled with gas significantly increases its carrying capacity. The rotation of the axes in the 0-shaped parts by 360 ° allows the aeronautic apparatus to move smoothly forward and backward, up and down.

Воздухоплавательный аппарат компактен, устойчив в полете.The aeronautical apparatus is compact, stable in flight.

Источник информацииThe source of information

1. Учватов В.А. Что за рубежом? // Техника молодежи. - 1988. №3. - С.35.1. Uchvatov V.A. What is abroad? // Technique of youth. - 1988. No. 3. - S. 35.

Claims

1. An aeronautical apparatus containing a truss, a cigar-shaped shell filled with gas lighter than air, a stabilizer, fastening elements of the shell to the truss, propellers in the form of propellers, a crew cabin and cargo, berthing devices, characterized in that it consists of three horizontally located shells, the central one has a stabilizer connected from below by a common truss, including sections curved along the radii of the midsection of the shells, and between the shells are horizontally and / or obliquely attached to the farm has 0-shaped parts with propulsors installed in them on the transverse rotary axes.

2. The aeronautical apparatus according to claim 1, characterized in that on top of the shell are provided with a position lock in the form of rods longitudinally fixed over the shells of the rods connected by spacers.

3. The aeronautical apparatus according to claim 1, characterized in that the tail section of the Central shell is equipped with a rigid frame having at least one hollow hoop filled with gas lighter than air, and the stabilizer is mounted on the frame.

4. The aeronautical apparatus according to claim 1, characterized in that an additional 0-shaped part is installed and attached to the truss below and / or above the horizontally located 0-shaped part.

5. The aeronautical apparatus according to claim 1, characterized in that the axes in the 0-shaped parts are installed in parallel and have the ability to rotate 360 °.