RU2612071C2 - Aerostatic apparatus - Google Patents
Aerostatic apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2612071C2 RU2612071C2 RU2015130681A RU2015130681A RU2612071C2 RU 2612071 C2 RU2612071 C2 RU 2612071C2 RU 2015130681 A RU2015130681 A RU 2015130681A RU 2015130681 A RU2015130681 A RU 2015130681A RU 2612071 C2 RU2612071 C2 RU 2612071C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shell
- platform
- cargo
- vpa
- deck
- Prior art date
Links
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 12
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 5
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 41
- 238000013461 design Methods 0.000 description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 4
- 241000238367 Mya arenaria Species 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000135 prohibitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
- B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
- B64B1/06—Rigid airships; Semi-rigid airships
- B64B1/22—Arrangement of cabins or gondolas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/06—Aircraft not otherwise provided for having disc- or ring-shaped wings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D9/00—Equipment for handling freight; Equipment for facilitating passenger embarkation or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Ship Loading And Unloading (AREA)
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области воздухоплавания, а именно к грузовым и грузопассажирским воздухоплавательным аппаратам (ВПА) для перевозки полезных грузов весом порядка 100 тн на расстояние до 5000 км в отдаленные, труднодоступные районы страны.The invention relates to the field of aeronautics, and in particular to cargo and passenger-and-passenger aeronautical devices (VPA) for the transportation of useful goods weighing about 100 tons to a distance of 5000 km in remote, inaccessible areas of the country.
Известные проекты ВПА большой грузоподъемности (100 тн и более) имеют конструкции корпусов, как правило, жесткого и полужесткого типов, удлиненной обтекаемой формы. При этом ВПА имеют большие размеры конструкций корпусов и силовых каркасов, способных выдерживать большие массовые, аэростатические, аэродинамические и инерционные нагрузки. С повышением грузоподъемности и размеров ВПА вес, сложность и стоимость таких проектов существенно возрастают. Применение новых конструкционных материалов позволяет снизить вес изделия, но еще более увеличивает его стоимость. Увеличение количества элементов корпусов и силовых каркасов снижает надежность изделия, усложняет процессы проектирования, изготовления, технического обслуживания и ремонта, требует наличия необходимой производственной и транспортной инфраструктуры. Сложность реализации и высокая стоимость таких проектов является одной из основных причин того, что в настоящее время нет ни одного реализованного проекта ВПА большой грузоподъемности, хотя еще в первой половине 20 века такие проекты были успешно реализованы и доказали свою эффективность.The well-known designs of high-capacity VPA (100 tons and more) have body structures, usually of rigid and semi-rigid types, of elongated streamlined shape. At the same time, VPA have large sizes of structures of cases and power frames, capable of withstanding large mass, aerostatic, aerodynamic and inertial loads. With the increase in the carrying capacity and size of the VPA, the weight, complexity and cost of such projects increase significantly. The use of new structural materials can reduce the weight of the product, but further increases its cost. An increase in the number of housing elements and power frames reduces the reliability of the product, complicates the design, manufacture, maintenance and repair processes, requires the necessary production and transport infrastructure. The complexity of the implementation and the high cost of such projects is one of the main reasons that at present there is not a single large-capacity military-industrial project implemented, although in the first half of the 20th century such projects were successfully implemented and proved to be effective.
Аналогом заявляемого ВПА может служить многоцелевой дирижабль жесткой конструкции патент RU 2507111, МПК В64В 1/58, дата публикации патента 20.02.2014. Дирижабль конструкции жесткого типа, корпус его по форме может быть классическим сигарообразным, в виде диска или двояковыпуклой линзы. Внутренняя оболочка для несущего газа разделена на две части - верхнюю и нижнюю. Нижняя часть оболочки предназначена для регулирования грузоподъемности дирижабля. Откачиваемый из нижней оболочки газ, при снижении дирижабля, сжимается и хранится в пустотелых силовых элементах конструкции или в специальных резервуарах. Силовая установка - два дизельгенератора. На верхней части дирижабля расположены 6 или 8 электродвигателей с воздушными винтами реверсивного типа для участия в выполнении маневров «подъем-спуск» (взлет-посадка). Дирижабль оборудован системой для перевозки грузов на внешней подвеске, которая вместе с самоориентирующимся шасси выполняет роль швартовочного устройства при стоянке дирижабля на специально оборудованных площадках с твердым покрытием. В центре площадки закрепляется центральный швартовочный элемент (кольцо, стропа). Для выполнения различных видов работ дирижабль должен быть дооборудован легкосъемным оборудованием.An analogue of the claimed VPA can serve as a multi-purpose airship of a rigid construction, patent RU 2507111, IPC ВВВ 1/58, patent publication date 02/20/2014. The airship is of a rigid type, its body in shape can be a classic cigar-shaped, in the form of a disk or a biconvex lens. The inner shell for the carrier gas is divided into two parts - the upper and lower. The lower part of the shell is designed to regulate the carrying capacity of the airship. Gas evacuated from the lower shell, with a decrease in the airship, is compressed and stored in the hollow force elements of the structure or in special tanks. Power plant - two diesel generators. On the upper part of the airship there are 6 or 8 electric motors with reverse propellers for participation in the maneuvers "rise-descent" (take-off and landing). The airship is equipped with a system for transporting goods on an external sling, which, together with a self-orientating chassis, acts as a mooring device when the airship is parked on specially equipped paved areas. The central mooring element (ring, sling) is fixed in the center of the platform. To perform various types of work, the airship must be equipped with easily removable equipment.
Признаки аналога, совпадающие с заявленным ВПА: назначение - дирижабль предназначен для выполнения современных авиационных работ с наименьшими затратами; конструкция оболочки для подъемного газа, одна из частей которой используется для регулирования грузоподъемности дирижабля; откачиваемый из нижней оболочки газ сжимается и хранится в специальных резервуарах; на верхней части дирижабля расположены электродвигатели с воздушными винтами реверсивного типа для выполнения маневров по высоте; при посадке дирижабля на оборудованной площадке возможно закрепление его с помощью центрального швартовочного элемента. К недостаткам данной конструкции, в дополнение к указанному в описании, можно отнести следующие: при приземлении дирижабль может закрепиться только на специально оборудованной площадке. На любой грунтовой площадке такой возможности нет; основным способом транспортировки грузов является транспортировка на внешней подвеске, в качестве которой используется четырехстоечное шасси, предназначенное для использования на подготовленной площадке с твердым покрытием. Следовательно, устойчивость и безопасность дирижабля на грунтовой площадке не обеспечена.Signs of an analogue that coincide with the declared VPA: purpose - the airship is designed to perform modern aviation work at the lowest cost; the design of the shell for the lifting gas, one of the parts of which is used to regulate the carrying capacity of the airship; the gas pumped out from the lower shell is compressed and stored in special tanks; on the upper part of the airship are electric motors with reversible-type propellers for performing height maneuvers; when landing the airship on an equipped site, it is possible to fix it with the help of a central mooring element. The disadvantages of this design, in addition to those specified in the description, include the following: when landing, the airship can only be fixed on a specially equipped platform. On any unpaved site there is no such possibility; The main method of cargo transportation is transportation on an external sling, which uses a four-post chassis designed for use on a prepared site with a hard surface. Consequently, the stability and safety of the airship on a dirt site is not ensured.
Наиболее близким аналогом заявляемого ВПА может служить грузовой дирижабль большой грузоподъемности (от нескольких сотен до тысяч тонн), с полужесткой конструкцией корпуса, дискообразной формы, патент RU 2317226 МПК В64В 1/08, В64В 1/22, дата опубликования 20.02.2008. Полужесткий корпус дирижабля имеет хорошо обтекаемую дискообразную форму. Жесткий силовой каркас, рассчитанный на грузоподъемность в несколько тысяч тонн, соединяет силовой остов с полым силовым тором. Верхняя и нижняя части корпуса дирижабля заполняются баллонами (секциями) с несущим газом. Секции нижней части корпуса заполняются несущим газом в соответствии с требуемой грузоподъемностью дирижабля. Средство управления подъемной силой осуществляет подачу несущего газа в секции нижней части оболочки или его откачку и сжатие, подачу в хранилище для сжатого газа. Предусмотрена возможность изменения положения грузового отсека по вертикальной оси в соответствии с уровнем заполнения несущим газом нижней части оболочки. Это позволяет при посадке устанавливать грузовой отсек на площадку и обеспечивает выполнение погрузо-разгрузочных работ на нулевом уровне по высоте, что весьма важно при большой грузоподъемности дирижабля. Объем полого силового тора используется для размещения в нем кабины управления, оборудования дирижабля, объектов жилого и производственного назначения. При посадке силовой тор своими опорами устанавливается на землю. При этом верхний сегмент дискообразного корпуса на стоянке может использоваться в качестве эллинга.The closest analogue of the proposed VPA can serve as a cargo airship with a large capacity (from several hundred to thousands of tons), with a semi-rigid hull structure, disk-shaped, patent RU 2317226
Признаки аналога, совпадающие с заявленным ВПА: назначение - грузовой дирижабль большой грузоподъемности; дискообразная форма корпуса (оболочки); внутренняя оболочка, состоящая из двух сегментов, при этом нижняя часть оболочки является элементом системы управления подъемной силой; средство управления подъемной силой с хранилищем для сжатого газа; выполнение погрузо-разгрузочных работ на нулевом уровне по высоте.Signs of an analogue that coincide with the declared VPA: purpose - heavy-duty cargo airship; disk-shaped body (shell); the inner shell, consisting of two segments, while the lower part of the shell is an element of the lift control system; lift control with storage for compressed gas; loading and unloading at a zero level in height.
Недостатками прототипа являются: усложнение и увеличение веса силовых конструкций; подъемный механизм грузового отсека при весе груза в сотни и тысячи тонн дополнительно усложняет конструкцию и увеличивает вес силового остова корпуса, снижает надежность дирижабля; потребность в дирижаблях такой грузоподъемности не может быть достаточно высокой, следовательно, нельзя организовать массовое производство, а стоимость единичных экземпляров таких изделий будет непомерно высокой; изобретение направлено на решение задачи создания дирижабля большой грузоподъемности (тысячи тонн) при одновременном обеспечении высокой надежности, долговечности, простоты и удобства строительства и обслуживания, а также снижения материальных затрат на строительство и обслуживание. Поставленная задача трудновыполнима в силу противоречивости ее условий. При всех достоинствах данной конструкции дирижабля реализация такого изобретения представляется очень сложной, дорогостоящей и поэтому маловероятной.The disadvantages of the prototype are: the complication and weight increase of power structures; the lifting mechanism of the cargo compartment with a cargo weight of hundreds and thousands of tons additionally complicates the design and increases the weight of the power skeleton of the hull, reduces the reliability of the airship; the need for airships of such carrying capacity cannot be high enough, therefore, mass production cannot be organized, and the cost of single copies of such products will be prohibitive; the invention is aimed at solving the problem of creating a large-capacity airship (thousands of tons) while ensuring high reliability, durability, simplicity and ease of construction and maintenance, as well as reducing material costs for construction and maintenance. The task is difficult due to the inconsistency of its conditions. With all the advantages of this design of the airship, the implementation of such an invention seems very complicated, expensive and therefore unlikely.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание эффективного и экологичного воздухоплавательного транспортного средства для обеспечения жизнедеятельности удаленных населенных пунктов и промышленных объектов Сибири, Дальнего Востока и Крайнего севера, а также для решения многих специальных задач МО, МЧС и других министерств и ведомств, например, Рослесхоза, обладающего большим экспортным потенциалом, но труднореализуемым в связи с отсутствием необходимых транспортных средств для заготовки и транспортировки древесины.The task to which the claimed invention is directed is to create an effective and environmentally friendly aeronautical vehicle to ensure the livelihoods of remote settlements and industrial facilities in Siberia, the Far East and the Far North, as well as to solve many special tasks of the Ministry of Defense, Ministry of Emergencies and other ministries and departments, for example, Rosleskhoz, which has great export potential, but is difficult to implement due to the lack of necessary vehicles for harvesting and transportation tran sportation wood.
Второй частью задачи является создание такой конструкции ВПА, которую можно производить в промышленных масштабах и эксплуатировать в сложившихся сегодня условиях почти полного отсутствия производственной и транспортной инфраструктуры для воздухоплавательных средств. В связи с этим, особо важное значение имеют простота конструкции, технологичность и приемлемая стоимость изделия.The second part of the task is to create such a design of the VPA, which can be produced on an industrial scale and operated in the current conditions of the almost complete absence of production and transport infrastructure for aeronautics. In this regard, simplicity of design, manufacturability and reasonable cost of the product are of particular importance.
Техническим результатом осуществления изобретения является создание ВПА со следующими характеристиками:The technical result of the invention is the creation of VPA with the following characteristics:
грузовые и грузопассажирские перевозки полезных грузов порядка 100 тн на расстояние до 5000 км в отдаленные, труднодоступные районы страны;freight and passenger-and-freight transportation of payloads of the order of 100 tons to a distance of 5000 km to remote, inaccessible areas of the country;
возможность осуществления посадки на любую ровную грунтовую площадку и загрузку/выгрузку грузов на нулевом уровне по высоте;the ability to land on any level ground and load / unload cargo at zero height;
грузовая палуба содержит два грузовых ангара площадью 800 м кв каждый, высота помещений грузовой палубы 4,5 м;the cargo deck contains two cargo hangars with an area of 800 sq m each, the height of the cargo deck premises is 4.5 m;
устойчивость ВПА в полете и на стоянке;stability of VPA in flight and in the parking lot;
простота и технологичность конструкции ВПА.simplicity and manufacturability of the VPA design.
Указанный технический результат достигается тем, что в ВПА используется конструкция с мягкой оболочкой дискообразной оживальной формы, две основные части которой, центральная - шар и опоясывающий шар - диск, разделены в вертикальной плоскости на шесть секций-секторов каждая, внутри секций оболочки шар размещены воздушные баллонеты и оболочка шар выполняет функции элемента системы управления подъемной силой; части оболочки шар и диск скреплены снаружи полужестким каркасом, состоящим из пяти силовых колец, соединенных ремнями из синтетической ткани, и шести стоек, жестко соединенных со средними кольцами, на которых к оболочке подвешена платформа, состоящая из трех палуб и обеспечивающая посадку ВПА на любую ровную грунтовую площадку и закрепление на ней с помощью шести шнековых устройств крепления платформы к грунту; грузовая палуба платформы содержит два грузовых ангара большой вместимости и транспортно-воздушный коридор, который обеспечивает выполнение грузовых операций на нулевом уровне по высоте и управление ВПА по курсу; пассажирская палуба платформы позволяет создать комфортные условия для экипажа и пассажиров, создать грузопассажирскую модель ВПА; система управления ВПА содержит подсистемы управления подъемной силой, балансировки платформы и стабилизации угла атаки оболочки, точной посадки на базовой площадке; конструкция с подвешенной к мягкой дискообразной оболочке платформой обладает высокой устойчивостью в полете и на стоянке; конструкция ВПА отличается простотой и технологичностью, позволяет упростить процессы изготовления элементов, сборки и эксплуатации ВПА.The specified technical result is achieved by the fact that the VPA uses a design with a soft shell of a disk-shaped animated shape, the two main parts of which, the central one is a ball and a girdle is a disk, are divided in a vertical plane into six sections-sectors each, air balloons are placed inside the shell sections and the shell of the ball acts as an element of the lift control system; parts of the shell, the ball and the disk are fastened on the outside with a semi-rigid frame, consisting of five power rings connected by synthetic fabric belts, and six racks rigidly connected to the middle rings, on which a platform consisting of three decks is suspended from the shell and allows the VPA to land on any level soil platform and fixing on it using six screw devices for attaching the platform to the ground; the cargo deck of the platform contains two large-capacity cargo hangars and a transport-air corridor, which ensures cargo operations at a zero level in height and control of the air traffic control at the heading; the passenger deck of the platform allows you to create comfortable conditions for the crew and passengers, to create a cargo-passenger model of the VPA; VPA control system contains subsystems for lifting force control, platform balancing and stabilization of the angle of attack of the shell, accurate landing at the base site; the design with a platform suspended from a soft disk-shaped shell is highly stable in flight and in the parking lot; VPA design is simple and manufacturable, it allows to simplify the manufacturing processes of elements, assembly and operation of VPA.
Реализация поставленной задачи достигается осуществлением следующих существенных признаков предлагаемого изобретения.The implementation of the task is achieved by the implementation of the following essential features of the invention.
Мягкая оболочка дискообразной оживальной формы состоит из центральной части шар и плотно облегающей шар в горизонтальной плоскости части диск, разделенных на шесть секций-секторов в вертикальных плоскостях каждая; внутри секций оболочки шар размещены воздушные баллонеты, объем которых позволяет регулировать подъемную силу ВПА в соответствии с заданной грузоподъемностью. Каждая секция оболочки диск соединена с соприкасающейся с ней секцией шар патрубком газового шланга с защитным клапаном, рассчитанным на предельно допустимое давление в оболочке диск.The soft shell of a disk-shaped animated shape consists of the central part of the ball and the tight-fitting ball in the horizontal plane of the disk part, divided into six sections-sectors in vertical planes each; air balloons are placed inside sections of the balloon shell, the volume of which allows you to adjust the lifting force of the VPA in accordance with a given load capacity. Each section of the disk shell is connected to the ball section in contact with it by a pipe of a gas hose with a protective valve designed for the maximum permissible pressure in the disk shell.
Полужесткий каркас состоит из пяти силовых колец, соединенных синтетическими ремнями, скрепляющими воедино части и секции оболочки, и из шести стоек, сваренных в сборку трех труб из алюминиевого сплава и жестко соединенных со средними кольцами, на которых к оболочке подвешена платформа. Трубы стоек используются для подачи несущего газа в секции оболочки и воздуха в баллонеты, а также для подвода к оболочке кабелей газовой автоматики и сигнальных огней.A semi-rigid frame consists of five power rings connected by synthetic belts, fastening the parts and sections of the shell together, and of six posts welded into an assembly of three pipes of aluminum alloy and rigidly connected to the middle rings on which the platform is suspended from the shell. Rack pipes are used to supply carrier gas to the shell section and air to the ballonet, as well as to supply gas automation cables and signal lights to the shell.
Платформа выполнена отдельным элементом ВПА, имеет форму плоского диска с отношением высоты к диаметру 0,133, подвешенного к оболочке на шести стойках. Конструкция с подвешенной к мягкой дискообразной оболочке платформой обладает высокой устойчивостью в полете и на стоянке. Платформа состоит из трех палуб, на которых размещено все оборудование ВПА, экипаж и пассажиры, перевозимые грузы и запасы материальных средств. Платформа позволяет произвести посадку на любую ровную грунтовую площадку и закрепиться на ней с помощью шести шнековых устройств, вкручивающихся в грунт при посадке.The platform is made by a separate element of the VPA, has the form of a flat disk with a height to diameter ratio of 0.133, suspended from the shell on six racks. The design with a platform suspended from a soft disk-shaped shell is highly stable in flight and in the parking lot. The platform consists of three decks, on which all VPA equipment, crew and passengers, cargo and supplies are located. The platform allows you to land on any flat dirt platform and fix on it using six screw devices, screwed into the ground during landing.
Техническая палуба платформы содержит основания (опоры) и нижнюю часть восьми емкостей (баков) для сжатого газа, опорные силовые конструкции грузовой палубы ВПА, основания шести стоек полужесткого каркаса с установленными на них устройствами крепления платформы к грунту на стоянке, четыре грузовые лебедки для перевозки грузов на внешней подвеске и центральную лебедку-якорь, емкости для жидкостей, соединительные устройства для подключения к наземным инженерным коммуникациям.The technical deck of the platform contains bases (supports) and the lower part of eight containers (tanks) for compressed gas, supporting power structures of the VPA cargo deck, the bases of six racks of a semi-rigid frame with devices for attaching the platform to the ground in the parking lot, four cargo winches for transporting goods on the external sling and the central winch-anchor, containers for liquids, connecting devices for connecting to ground utilities.
На грузовой палубе платформы расположены восемь баков для сжатого газа (средняя часть баков по высоте), компрессоры, дизельгенераторы, один двигатель двигательной установки, опорные конструкции третьего уровня, два грузовых ангара большой вместимости, с возможностью перевозки крупногабаритных грузов в ангарах, транспортно-воздушный коридор между ангарами.On the cargo deck of the platform there are eight tanks for compressed gas (the middle part of the tanks in height), compressors, diesel generators, one engine of the propulsion system, supporting structures of the third level, two cargo hangars of large capacity, with the possibility of transporting bulky goods in hangars, a transport and air corridor between the hangars.
Транспортно-воздушный коридор на стоянке используется для загрузки/выгрузки грузов на нулевом уровне по аппарели для въезда в ангары погрузчиков и автомобилей; во время полета двери ангаров закрыты и транспортный коридор превращается в воздуховод для работающего тягового двигателя, установленного на переднем крае палубы, а в конце воздуховода открытые створки въездных ворот на грузовую палубу служат рулевыми поверхностями горизонтального руля.The transport-air corridor in the parking lot is used to load / unload goods at level zero on the ramp for entry into the hangars of loaders and cars; during the flight, the hangar doors are closed and the transport corridor turns into an air duct for a working traction engine installed on the front edge of the deck, and at the end of the duct, the open doors of the entrance gates to the cargo deck serve as the steering surfaces of the horizontal rudder.
Пассажирская палуба, в передней части которой расположена кабина управления и бортовой комплекс аппаратуры управления, каюты членов экипажа, технические помещения; в кормовой части палубы расположена смотровая кабина с запасным комплектом аппаратуры управления, каюты пассажиров, вспомогательные помещения. Площадь секторов пассажирской палубы может быть изменена в зависимости от модификации ВПА, грузовой или грузопассажирской, изменением внутреннего радиуса секторов или величины центрального угла. Конструкция пассажирской палубы платформы позволяет создать комфортные условия для экипажа и пассажиров.Passenger deck, in front of which there is a control cabin and an onboard complex of control equipment, crew cabins, technical rooms; in the aft deck there is an observation cabin with a spare set of control equipment, passenger cabins, auxiliary rooms. The area of the passenger deck sectors can be changed depending on the modification of the VPA, cargo or passenger, changing the internal radius of the sectors or the value of the central angle. The design of the passenger deck of the platform allows you to create comfortable conditions for the crew and passengers.
* Четыре двигателя внутреннего сгорания с тянущим воздушным винтом, с регулируемым вектором тяги установлены на верхнем перекрытии пассажирской палубы; изменяя направление вектора тяги, эти двигатели позволяют увеличить скорость маневрирования по высоте.* Four internal combustion engines with a pulling propeller, with an adjustable thrust vector are installed on the upper floor of the passenger deck; By changing the direction of the thrust vector, these engines allow you to increase the speed of maneuvering in height.
* Система управления подъемной силой, в состав которой входят секции оболочки шар и диск, газовые компрессоры, емкости для хранения сжатого газа, газопроводы и арматура, средства газовой автоматики, блок управления.* The lift control system, which includes sections of the shell of the ball and disk, gas compressors, containers for storing compressed gas, pipelines and fittings, gas automation, control unit.
Система балансировки платформы ВПА и стабилизации угла атаки оболочки при воздействии на нее скоростного напора состоит из трех емкостей с неприкосновенным запасом топлива для двигателей, трубопроводов, насосов и блока управления.The system for balancing the VPA platform and stabilizing the angle of attack of the shell when it is subjected to high-speed pressure consists of three tanks with an untouchable fuel supply for engines, pipelines, pumps and a control unit.
Система точной посадки на базовую площадку, в состав которой входят лазерное устройство наведения и лебедка-якорь на борту ВПА, а на базовой площадке - лазерные уголковые отражатели по краю площадки и в центре площадки электромагнитный приемник якоря с захватом.An accurate landing system on the base platform, which includes a laser guidance device and an anchor winch on board the VPA, and on the base platform, laser corner reflectors at the edge of the platform and in the center of the platform, an electromagnetic armature receiver with a grip.
Конструкция ВПА отличается простотой и технологичностью, позволяющей значительно упростить процессы производства и эксплуатации ВПА.The design of the VPA is simple and manufacturable, which can significantly simplify the production and operation of the VPA.
Все существенные признаки, кроме двух, помеченных звездочкой, являются отличительными от наиболее близкого аналога.All significant features, except for two marked with an asterisk, are distinctive from the closest analogue.
Изобретение поясняется чертежем, где на фиг. 1 представлен общий вид ВПА, вид спереди, на фиг. 2 - чертеж грузовой палубы, вид сверху, на фиг. 3 - чертеж пассажирской палубы, вид сверху.The invention is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 shows a general view of the VPA, a front view, in FIG. 2 is a drawing of a cargo deck, a top view, in FIG. 3 is a drawing of a passenger deck, top view.
Позициями на чертеже отмечены:The positions in the drawing are marked:
1. Часть оболочки диск.1. Part of the disk shell.
2. Часть оболочки шар.2. Part of the shell balloon.
3. Силовые кольца полужесткого каркаса: большое кольцо, два средних кольца.3. Power rings of a semi-rigid frame: a large ring, two middle rings.
4. Стойки полужесткого каркаса, шесть стоек.4. Racks of a semi-rigid frame, six racks.
5. Тросовые растяжки стоек.5. Cable extensions struts.
6. Платформа ВПА.6. The VPA platform.
7. Пассажирская палуба платформы.7. Passenger deck platform.
8. Кабина управления.8. The control cabin.
9. Грузовая палуба платформы.9. Cargo deck platform.
10. Двигатели двигательной установки.10. Propulsion engines.
11. Грузовые ангары.11. Cargo hangars.
12. Техническая палуба.12. Technical deck.
13. Стенки баков для сжатого газа.13. The walls of the tanks for compressed gas.
14. Восемь баков для сжатого газа.14. Eight tanks for compressed gas.
15. Транспортно-воздушный коридор.15. Transport and air corridor.
16. Стены ангаров с въездными дверями.16. Walls of hangars with entrance doors.
17. Аппарель для въезда на грузовую палубу.17. The ramp to enter the cargo deck.
18. Въездные ворота для въезда на грузовую палубу.18. Entrance gate to enter the cargo deck.
19. Каюты экипажа, вспомогательные помещения.19. Crew cabins, auxiliary facilities.
20, 21. Секторы пассажирской палубы.20, 21. Sectors of the passenger deck.
22. Кольцевая зона пассажирской палубы.22. The annular zone of the passenger deck.
23. Смотровая кабина, ЗИП.23. Viewing cabin, spare parts.
24. Каюты для пассажиров, вспомогательные помещения.24. Cabins for passengers, auxiliary facilities.
25. Открытые проемы в грузовую палубу.25. Openings to the cargo deck.
26. Перекрытие транспортно-воздушного коридора.26. Overlap of the transport-air corridor.
27. Лестница входа на пассажирскую палубу.27. Staircase to the passenger deck.
Заявлен Воздухоплавательный аппарат, предназначенный для перевозки полезных грузов и пассажиров общим весом порядка 100 тн на дальность до 5000 км. Особенностью данного ВПА большой грузоподъемности является использование конструкции с мягкой оболочкой и полужестким каркасом, скрепляющим части оболочки снаружи и соединяющим оболочку с подвешенной к ней платформой.An aeronautical device intended for the transport of useful goods and passengers with a total weight of about 100 tons for a range of up to 5000 km is declared. The peculiarity of this high-capacity VPA is the use of a construction with a soft shell and a semi-rigid frame that fastens parts of the shell from the outside and connects the shell with a platform suspended from it.
Оболочка имеет форму двояковыпуклой линзы с отношением высоты к диаметру 0,36, компактную по размерам, обладающую хорошей устойчивостью к боковому ветру и достаточно хорошими аэродинамическими характеристиками для ВПА данного назначения. Оболочка состоит из двух основных частей шар 2 и диск 1, фиг. 1 (условные названия), соединенных в дискообразную оболочку оживальной формы силовыми кольцами 3 и мягкими плоскими ремнями полужесткого каркаса. Шар - центральная часть оболочки, имеющая форму сплющенного шара; диск - плотно облегает шаровой пояс оболочки шар в горизонтальной диаметральной плоскости, образуя вместе с верхним и нижним сегментами шара общую поверхность двояковыпуклой линзы, имеющей оживальную форму, что обеспечивает хорошие условия обтекания поверхности оболочки воздушным потоком. Для повышения надежности оболочки и эксплуатационных характеристик ВПА (процессы изготовления, транспортировки, монтажа, технического обслуживания и ремонта) оболочки шар 2 и диск 1 разделены на шесть секций-секторов по вертикали. Внутри секций оболочки шар содержатся баллонеты для воздуха, соединенные с окружающей атмосферой. Объем баллонетов составляет 0,8 объема секций шар и определяет регулируемую грузоподъемность ВПА. Каждая секция оболочки диск соединена с соприкасающейся с ней секцией шар патрубком газового шланга с защитным клапаном, рассчитанным на предельно допустимое давление в оболочке диск. При нагревании оболочки ВПА солнечным излучением в полете или на стоянке, а также при увеличении высоты полета давление газа в секциях оболочки диск возрастает, защитный клапан в газовых патрубках открывается и выпускает часть газа в секции оболочки шар, которые при этом расширяются за счет уменьшения объема баллонетов, а излишки газа из оболочки шар, во избежание увеличения подъемной силы ВПА, откачиваются системой управления подъемной силой.The shell has the shape of a biconvex lens with a height to diameter ratio of 0.36, compact in size, with good lateral wind resistance and fairly good aerodynamic characteristics for this purpose. The shell consists of two main parts: a
Полужесткий каркас состоит из пяти силовых колец 3, охватывающих оболочку ВПА на пяти уровнях. Два малых кольца полужесткого каркаса (на чертеже не показаны) расположены на верхнем и нижнем полюсах оболочки и соединены плоскими ремнями шириной 50 мм со средними кольцами 3, расположенными на уровне верхнего и нижнего краев оболочки диск. Средние кольца соединяются ремнями с большим кольцом 3, расположенным по внешнему краю оболочки диск. Конструкция большого и средних силовых колец представляет собой две пластины из алюминиевого сплава, соединенные болтами. Между пластинами большого и среднего колец закреплены края оболочки диск и концы ремней в точках их крепления болтами. Малые кольца выполнены сплошными, не разборными. Поэтому, ремни от средних колец, охватывающие оболочку шар, просто перекидываются через малое кольцо и возвращаются к среднему кольцу в следующей точке крепления. Средние кольца полужесткого каркаса соединены разборным резьбовым соединением со стойками 4 полужесткого каркаса, проходящими между секциями оболочки шар, через три палубы платформы и опирающиеся на опорные плиты основания технической палубы 12. На уровне верхнего перекрытия платформы имеется фланцевое соединение верхней и нижней части стоек, обеспечивающее возможность монтажа/демонтажа оболочки с полужестким каркасом и платформы. Стойки 4 в сечении представляют собой сборку из трех труб алюминиевого сплава, сваренных параллельно друг другу. По трубам стоек подается несущий газ в секции оболочек шар и диск, воздух в баллонеты, а также проходят кабели газовой автоматики и освещения к сигнальным огням.The semi-rigid frame consists of five power rings 3, covering the shell of the VPA at five levels. Two small rings of a semi-rigid frame (not shown in the drawing) are located on the upper and lower poles of the shell and are connected by flat belts 50 mm wide with the middle rings 3 located at the level of the upper and lower edges of the disk shell. The middle rings are connected by belts to a large ring 3 located on the outer edge of the disk shell. The design of the large and medium power rings is two aluminum alloy plates connected by bolts. Between the plates of the large and middle rings, the edges of the disk shell and the ends of the belts are fixed at the points of their fastening with bolts. Small rings are solid, not collapsible. Therefore, the belts from the middle rings covering the shell of the ball simply throw over the small ring and return to the middle ring at the next attachment point. The middle rings of the semi-rigid frame are connected by a folding threaded connection to the racks 4 of the semi-rigid frame passing between the sections of the shell of the ball through three deck decks and resting on the base plates of the base of the
Платформа ВПА 6 представляет собой трехуровневое сооружение дискообразной цилиндрической формы из легких и прочных конструкционных материалов. В качестве боковых поверхностей платформы используются стенки восьми баков 13 для сжатого газа, расположенных по наружному краю платформы на всех трех уровнях по высоте, начиная с высоты 1 м внутри технической палубы. Промежутки между баками закрыты листами из алюминиевого сплава, образуя сплошную выпуклую стену платформы.The VPA 6 platform is a three-level structure of a disk-shaped cylindrical shape made of light and strong structural materials. The walls of eight
В основании платформы (первый уровень) расположена техническая палуба 12 высотой 1,5 м. На технической палубе расположены: основания (опоры) и нижняя часть баков 14 для сжатого газа, опорные силовые конструкции грузовой палубы 9, нижняя часть стоек 4 полужесткого каркаса, установленных на опорные стальные плиты платформы, являющиеся точками опоры на грунт при посадке, на стойках и на опорных плитах смонтированы шнековые устройства крепления платформы к земле, состоящие из электродвигателя с редуктором и шнека (винта), вкручивающегося в грунт после посадки ВПА. В центральной части технической палубы установлены лебедка-якорь и четыре лебедки для перевозки грузов на внешней подвеске. В передней части технической палубы установлены соединительные устройства для подключения к внешним инженерным сетям базовой площадки, топливные и водяные насосы. На краю палубы, по периметру расположены опорные конструкции высотой 1 м под днища баков для сжатого газа. Ближе к центру палубы, вдоль оснований баков для сжатого газа установлены емкости для запасов топлива, для воды и канализационных стоков. Вход на техническую палубу осуществляется через технические люки в полу грузовой палубы в конце транспортного коридора.At the base of the platform (first level) there is a
Второй уровень платформы - грузовая палуба 9. Высота помещений грузовой палубы 4,5 м (от 1,5 м до 6 м). По центру палубы от въездных ворот 18, фиг. 2, до переднего края палубы проходит транспортно-воздушный коридор 15 шириной 7 м, образованный стенами двух грузовых ангаров 16 во всю высоту грузовой палубы. На стоянках коридор используется для погрузки/выгрузки грузов. Средняя часть коридора - аппарель 17 для въезда в ангары колесной техники выполнена с наклоном от 0,15 м до 1,5 м по высоте и длиной 45 м. В конце аппарели в стенах ангаров имеются двери для въезда в ангары. В конце транспортного коридора, на переднем крае палубы установлен один тяговый двигатель 10, фиг. 1, фиг. 2, который используется в работе системы управления по курсу. Перед полетом двери грузовых ангаров закрываются и коридор 15 превращается в воздуховод для потока воздуха от работающего тягового двигателя. Створки въездных ворот 18 на грузовую палубу открыты и служат рулевыми поверхностями горизонтального руля. Слева и справа от центрального коридора расположены грузовые ангары 11 общей площадью 1600 м кв и высотой 4,5 м, позволяющие перевозить крупногабаритные грузы. По внешнему краю палубы в ангарах установлены восемь баков 14 для сжатого несущего газа. Вдоль баков на отгороженных площадках, размещено оборудование ВПА: компрессоры, дизельгенераторы, воздушные насосы (вентиляторы). По периметру ангаров размещены элементы опорных конструкций третьего уровня - пассажирской палубы.The second level of the platform is
Пассажирская палуба 7, фиг. 1 грузового варианта ВПА для уменьшения веса конструкций может быть выполнена из двух секторов 20, 21, фиг. 3, и кольцевой зоны 22. В переднем секторе 20 расположены кабина управления 8 с аппаратурой управления, каюты экипажа 19 и вспомогательные помещения. Площадь секторов для грузопассажирского варанта ВПА может быть увеличена для увеличения числа кают пассажиров и вспомогательных помещений, что позволяет создать комфортные условия для экипажа и пассажиров в длительных полетах. В кольцевой зоне 22 расположены верхние части баков 14 и бортовой переход между секторами. Между секторами и бортовыми переходами имеется не закрытая перекрытием часть палубы - открытые проемы 25 в грузовую палубу. Эти проемы используются в технологических целях - для подъема (и опускания) тяговых двигателей на верхнее перекрытие пассажирской палубы при монтаже или ремонте.
На верхнем перекрытии пассажирской палубы по левому и правому бортам устанавливаются по два тяговых двигателя внутреннего сгорания 10, фиг. 1, с воздушным винтом типа импеллер или вентилятор, с регулируемым вектором тяги, а в перекрытии палубы выполнены монтажные люки для подъема и опускания двигателей (на рисунке не показаны).Two traction
Система управления ВПА содержит подсистемы управления подъемной силой, балансировки платформы и стабилизации угла атаки оболочки, точной посадки на базовую площадку.The VPA control system contains subsystems for controlling the lifting force, balancing the platform and stabilizing the angle of attack of the shell, and landing accurately on the base platform.
В состав системы управления подъемной силой входят: секции оболочек шар и диск, газовые компрессоры, емкости для хранения сжатого газа, блок управления, газопроводы и арматура, средства газовой автоматики. Система управления подъемной силой работает по командам экипажа подъем или спуск, а также в автоматическом режиме, поддерживая заданную высоту полета.The lift control system includes: balloon and disk shell sections, gas compressors, compressed gas storage tanks, control unit, gas pipelines and fittings, gas automation equipment. The lift control system works according to the commands of the crew ascent or descent, as well as in automatic mode, maintaining a given flight altitude.
Система балансировки платформы и стабилизации угла атаки оболочки автоматичеки реагирует на нарушение балансировки платформы и устраняет его перекачиванием топлива между тремя емкостями, расположенными: в передней части технической палубы, одна емкость, и две емкости по бортам в задней части технической палубы. Нарушение балансировки платформы может возникнуть при выполнении погрузо-разгрузочных работ или во время полета ВПА под воздействием скоростного напора на оболочку, приводящим к увеличению угла атаки оболочки. При этом сила скоростного напора, действующая на оболочку, передается через тросовые растяжки 5 стоек 4 полужесткого каркаса на платформу 6 и приводит к нарушению ее балансировки. Восстановление балансировки платформы приводит к стабилизации угла атаки оболочки около нуля градусов. Состав оборудования системы балансировки: три емкости с неприкосновенным запасом топлива, топливопроводы с запорной арматурой, насосы, блок управления (в кабине управления).The platform balancing system and stabilization of the shell angle of attack automatically reacts to the platform balancing imbalance and eliminates it by pumping fuel between three tanks located: in the front of the technical deck, one tank, and two tanks on the sides in the back of the technical deck. An imbalance of the platform can occur during loading and unloading operations or during the flight of the VPA under the influence of high-speed pressure on the shell, leading to an increase in the angle of attack of the shell. At the same time, the force of the pressure head acting on the shell is transmitted through
При посадке ВПА на базовую площадку необходимо обеспечить стыковку оборудования ВПА с элементами базовой инфраструктуры. Для обеспечения точной посадки на борту ВПА установлено лазерное устройство наведения и лебедка-якорь. По краям базовой площадки установлены лазерные уголковые отражатели, а в центре площадки оборудован электромагнитный приемник якоря с захватом, прочно укрепленным в основании площадки.When landing VPA on the base site, it is necessary to ensure the connection of VPA equipment with elements of the basic infrastructure. To ensure an accurate landing, a laser guidance device and an anchor winch are installed on board the VPA. Laser angular reflectors are installed along the edges of the base platform, and an electromagnetic armature receiver with a grip firmly fixed at the base of the platform is equipped in the center of the platform.
Одной из наиболее важных характеристик ВПА данной конструкции является ее устойчивость, как в полете, так и на стоянке, что весьма важно для воздухоплавательной техники. Устойчивость в полете обусловлена разнесением по высоте точки приложения подъемной силы оболочки, аэродинамических сил и центра масс ВПА, расположенном вблизи верхнего перекрытия платформы, а также наличием системы балансировки платформы и стабилизации угла атаки оболочки при изменении скоростного напора, которая поддерживает заданное значение угла атаки (примерно ноль градусов). Устойчивость на стоянке обусловлена ветроустойчивостью оболочки дискообразной формы и наличием шести шнековых устройств крепления платформы к грунту.One of the most important characteristics of the VPA of this design is its stability, both in flight and in the parking lot, which is very important for aeronautical engineering. Stability in flight is due to the separation in height of the point of application of the shell’s lifting force, aerodynamic forces and the center of gravity of the VPA, located near the upper platform overlap, as well as the presence of a platform balancing system and stabilization of the shell’s angle of attack when the pressure head changes, which maintains a given angle of attack zero degrees). The stability in the parking lot is due to the wind resistance of the disk-shaped shell and the presence of six screw devices for attaching the platform to the ground.
Важной характеристикой данной конструкции ВПА является ее простота, обусловленная отсутствием жесткого корпуса и жесткого каркаса оболочки, и технологичность, обусловленная изготовлением основных элементов конструкции и оборудования ВПА на специализированных предприятиях с обеспечением высокого качества изделий, а также сборки и монтажа этих элементов на сборочно-монтажном комплексе, не имеющем никаких сложных и дорогостоящих сооружений. Технологичность конструкции обеспечивает возможность замены при эксплуатации любой секции оболочки ВПА, элемента полужесткого каркаса или платформы.An important characteristic of this VPA design is its simplicity, due to the absence of a rigid body and a rigid shell frame, and manufacturability, due to the manufacture of the basic elements of the VPA design and equipment at specialized enterprises, ensuring high quality products, as well as the assembly and installation of these elements at the assembly and installation complex that does not have any complex and expensive structures. The manufacturability of the design makes it possible to replace during operation any section of the VPA shell, an element of a semi-rigid frame or platform.
Для реализации сборочного процесса создается строительно-монтажный комплекс (СМК), производственная зона которого состоит из трех монтажных площадок размером, равным размеру посадочной площадки ВПА. Никаких сложных и дорогостоящих сооружений (ангаров, эллингов) на СМК не требуется. Сборочно-монтажные площадки должны быть оборудованы, с учетом особенностей конструкции ВПА, специальными приспособлениями для выполнения монтажных работ. Для укрытия от неблагоприятных внешних условий сборочной площадки ВПА может быть использован мобильный аэростатический зонт-укрытие, представляющий собой привязной аэростат в форме сегмента шара, поднятый в виде зонта над строительно-монтажной площадкой. При необходимости (в осенне-зимний период) с краев зонта могут быть спущены шторы из синтетической ткани с прикреплением нижних краев штор к основанию площадки. Внутри такого укрытия с помощью воздухоподогревателей можно создать необходимые для работы условия.To implement the assembly process, a construction and installation complex (QMS) is being created, the production area of which consists of three installation sites the size equal to the size of the VPA landing site. No complex and expensive structures (hangars, boathouses) are required on the QMS. Assembly and installation sites should be equipped, taking into account the design features of the VPA, with special devices for installation work. To shelter from the adverse external conditions of the VPA assembly site, a mobile aerostatic umbrella-shelter can be used, which is a tethered balloon in the form of a segment of a balloon, raised in the form of an umbrella above the construction site. If necessary (in the autumn-winter period), curtains made of synthetic fabric can be lowered from the edges of the umbrella with the lower edges of the curtains attached to the base of the site. Inside such a shelter, with the help of air heaters, it is possible to create the necessary conditions for work.
Перед очередным полетом ВПА производится загрузка/выгрузка груза, посадка пассажиров, дозаправка топливом, водой, расходными материалами. По окончании грузовых операций экипаж вводит в систему управления подъемной силой (СУПС) приближенные данные по загрузке ВПА. СУПС переводится в рабочий режим и регулирует количество газа в оболочке в соответствии с загрузкой. Необходимое количество газа из баков для сжатого газа подается через управляемые клапаны газопроводов в секции оболочек или откачивается из секций компрессором в баки для сжатого газа.Before the next flight of the VPA, cargo is loaded / unloaded, passengers are boarded, refueling with fuel, water, and consumables. At the end of the cargo operations, the crew enters approximate data on the loading of the VPA into the lift control system (EMS). EMSS is put into operation and regulates the amount of gas in the shell in accordance with the load. The necessary amount of gas from the tanks for compressed gas is supplied through controlled valves of the gas pipelines in the sections of the shells or is pumped out of the sections by the compressor into the tanks for compressed gas.
Перед стартом запускаются двигатели двигательной установки (ДУ). В момент старта отключаются устройства крепления платформы к грунту, четыре двигателя ДУ с изменяемым вектором тяги переводятся в режим подъема. После отрыва ВПА от площадки переводится в рабочий режим двигатель канала управления по курсу и отрабатывается заданный азимут полета. После взлета ВПА экипаж включает в рабочий режим систему балансировки платформы и, при необходимости, производится балансировка. Далее, в целях экономии топлива, четыре двигателя ДУ с регулируемым вектором тяги переводятся в режим горизонтального полета. Дальнейшее регулирование высоты полета производится за счет подъемной силы несущего газа системой СУПС. При увеличении скорости полета возрастает сила скоростного напора, действующая на оболочку ВПА, и создает отрицательный момент вращения относительно центра масс ВПА, что приводит к увеличению угла атаки оболочки. Нарушается балансировка платформы и в работу включается система балансировки и стабилизации угла атаки оболочки. Перекачиванием запаса топлива в переднюю емкость технической палубы, или откачиванием топлива из нее, компенсируется отрицательный момент, действующий на оболочку ВПА, и таким образом происходит балансировка платформы и стабилизируется угол атаки оболочки, примерно равный нулевому значению. Важным элементом в этой системе являются тросовые растяжки 5 стоек полужесткого каркаса фиг. 1, передающие нагрузку скоростного напора с оболочки на платформу.Before starting, the engines of the propulsion system (DU) are started. At the time of start, the platform-to-ground attachment devices are turned off, four remote control engines with a variable thrust vector are put into lifting mode. After the separation of the VPA from the site, the control channel engine is switched to the operating mode at the heading and the specified flight azimuth is worked out. After the take-off of the VPA, the crew switches on the platform balancing system and, if necessary, balancing is performed. Further, in order to save fuel, four remote control engine with an adjustable thrust vector are switched to horizontal flight mode. Further control of the flight altitude is carried out due to the lifting force of the carrier gas by the EMS system. With increasing flight speed, the pressure head force acting on the VPA shell increases and creates a negative moment of rotation relative to the center of mass of the VPA, which leads to an increase in the angle of attack of the shell. Platform balancing is violated and the system of balancing and stabilizing the angle of attack of the shell is included in the work. By pumping the fuel supply into the front capacity of the technical deck, or pumping fuel out of it, the negative moment acting on the VPA shell is compensated, and thus the platform is balanced and the shell angle of attack is stabilized, which is approximately equal to zero. An important element in this system are
При изменении высоты полета или метеоусловий изменяется давление газа в секциях оболочки. СУПС автоматически реагирует на изменение давления газа в секциях оболочки и либо подает газ в секции шар и диск, либо откачивает газ из секций шар. При повышении давления в секциях оболочки диск срабатывают защитные клапаны на газовых патрубках, соединяющих секции диск и шар, и излишки газа из секций диск перетекают в секции шар. Секции оболочки шар расширяются и вытесняют воздух из баллонетов. Возрастающую при этом подъемную силу оболочки шар регулирует СУПС. Для снижения ВПА по высоте по команде экипажа СУПС начинает откачивать газ из оболочки шар до отмены команды на снижение. При этом для поддержания формы оболочки шар включаются воздушные насосы (вентиляторы), подающие воздух в баллонеты.With a change in flight altitude or weather conditions, the gas pressure in the sections of the shell changes. EMSS automatically responds to changes in gas pressure in the shell sections and either delivers gas to the ball and disk sections, or pumps gas from the balloon sections. With increasing pressure in the sections of the casing of the disk, the protective valves on the gas pipes connecting the sections of the disk and the ball are activated, and excess gas from the sections of the disk flows into the sections of the ball. The balloon shell sections expand and displace air from balloons. The ball increasing the shear strength of the shell is regulated by the control system. To reduce the height of the VPA at the command of the crew, the control system starts pumping gas from the shell of the ball until the cancellation command is canceled. At the same time, to maintain the shape of the shell of the ball, air pumps (fans) are turned on, supplying air to the balloons.
В режиме посадки ВПА величина подъемной силы устанавливается примерно равной загрузке ВПА и дальнейшее снижение происходит за счет работы двигателей в режиме снижения. Посадка ВПА всегда выполняется против ветра, чтобы тягой двигателей компенсировать силу скоростного напора ветра. При касании грунта опорными плитами платформы автоматически или по команде экипажа срабатывают устройства крепления платформы к грунту. Начинаются погрузо/разгрузочные операции. При посадке ВПА на базовую площадку используется система точной посадки. Наведение ВПА на точку посадки осуществляется с помощью лазерного устройства с уголковыми отражателями на краях площадки. ВПА снижается над площадкой до высоты в несколько десятков метров со спущенным якорем лебедки до уровня площадки. На площадке включается электромагнитное устройство захвата якоря лебедки в центре площадки, обведенном белым кругом, хорошо видимым с ВПА. Экипаж должен завести якорь в зону действия электромагнитного устройства захвата и опустить якорь лебедкой. После захвата якоря на площадке включается световая сигнализация и экипаж продолжает посадку подтягиванием ВПА лебедкой якоря. При этом горизонтальным рулем ВПА поворачивается в нужном направлении для стыковки с инженерными коммуникациями базовой площадки. В момент касания опорами платформы площадки срабатывают устройства крепления платформы к грунту. Начинаются погрузо/разгрузочные операции.In the landing mode of the VPA, the lift is set approximately equal to the load of the VPA and a further decrease occurs due to the operation of the engines in the reduction mode. The landing of the VPA is always performed against the wind in order to compensate the thrust of the engines for the force of the high-pressure wind. When touching the ground with the base plates of the platform, automatically or at the command of the crew, the devices for attaching the platform to the ground are triggered. Loading / unloading operations begin. When landing the VPA on the base site, an exact landing system is used. Pointing the VPA to the landing point is carried out using a laser device with corner reflectors at the edges of the site. VPA is lowered over the site to a height of several tens of meters with the lowered anchor of the winch to the level of the site. At the site, an electromagnetic device for capturing the winch anchor in the center of the platform, surrounded by a white circle, clearly visible from the VPA, is turned on. The crew must lead the anchor into the range of the electromagnetic capture device and lower the anchor with a winch. After capturing the anchor at the site, a light alarm is turned on and the crew continues to land by pulling the VPA with the anchor winch. At the same time, the VPA rotates in the right direction with the horizontal steering wheel for docking with the engineering communications of the base site. At the moment the platform supports touch the platform, devices for fixing the platform to the ground are triggered. Loading / unloading operations begin.
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015130681A RU2612071C2 (en) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | Aerostatic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015130681A RU2612071C2 (en) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | Aerostatic apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015130681A RU2015130681A (en) | 2017-01-30 |
RU2612071C2 true RU2612071C2 (en) | 2017-03-02 |
Family
ID=58453644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015130681A RU2612071C2 (en) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | Aerostatic apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2612071C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795836C2 (en) * | 2022-10-31 | 2023-05-12 | Алексей Петрович Сайкин | Airship radio telescope |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000073142A2 (en) * | 1999-05-28 | 2000-12-07 | Uti Holding + Management Ag | Lighter-than-air airship and method for controlling said airship |
DE20100319U1 (en) * | 2001-01-02 | 2001-06-13 | Lucky David Evince O | Logistics airship for cargo |
RU2317226C2 (en) * | 2006-01-31 | 2008-02-20 | Владимир Николаевич Кожевников | Airship and its disc-shaped body |
-
2015
- 2015-07-23 RU RU2015130681A patent/RU2612071C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000073142A2 (en) * | 1999-05-28 | 2000-12-07 | Uti Holding + Management Ag | Lighter-than-air airship and method for controlling said airship |
DE20100319U1 (en) * | 2001-01-02 | 2001-06-13 | Lucky David Evince O | Logistics airship for cargo |
RU2317226C2 (en) * | 2006-01-31 | 2008-02-20 | Владимир Николаевич Кожевников | Airship and its disc-shaped body |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795836C2 (en) * | 2022-10-31 | 2023-05-12 | Алексей Петрович Сайкин | Airship radio telescope |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015130681A (en) | 2017-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2441802C2 (en) | Airborne carrier with hybrid ascentional force | |
US9802690B2 (en) | Cargo airship | |
US8152092B2 (en) | Aerial transporter | |
US6328257B1 (en) | Cruise airship with an anchoring device and a helium tempering device | |
US20150203184A1 (en) | Sail-equipped amphibious aerostat or dirigible | |
WO2016003324A1 (en) | Multipurpose aircraft and system of aircraft | |
RU2612071C2 (en) | Aerostatic apparatus | |
WO2016195520A1 (en) | Multifunctional air transport system | |
RU2507111C2 (en) | All-purpose airship | |
RU2626418C2 (en) | Aqua aerospace vehicle | |
RU2585380C1 (en) | High-capacity universal vehicle (versions) | |
RU2317226C2 (en) | Airship and its disc-shaped body | |
RU2820177C1 (en) | Disc-shaped airship frame and airship containing such frame | |
RU2410284C1 (en) | Method of flight and aircraft to this end | |
RU111516U1 (en) | SYSTEM OF LIFTING INTO THE EARTH'S ORBIT AND DOWN | |
RU2239582C1 (en) | Aerostatic flying vehicle | |
RU2798583C1 (en) | Airship of intercity air transportation of various ranges | |
DE4416306A1 (en) | Motor driven air balloon system | |
RU2313472C2 (en) | Propeller-driven flying vehicle "vistla-01" | |
RU2097272C1 (en) | Ecological hybrid vertical takeoff and landing flying vehicle with storage for helium used in it | |
Luffman | AeroRaft-The Alternative Aircraft for Heavy Lift Transport or Crane Use | |
RU123741U1 (en) | AMPHIBIAN VEHICLE FOR EVACUATION OF SURVIVED IN EMERGENCY SITUATIONS OF REGIONAL SCALE | |
CN117508554A (en) | Airship | |
RU2174080C2 (en) | Amphibia | |
US20170096209A1 (en) | "vestaplan" gliding helistat |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180724 |