RU2632551C1

RU2632551C1 - Tethered hot-air balloon with heating by electric cable from ground

Info

Publication number: RU2632551C1
Application number: RU2016143369A
Authority: RU
Inventors: Владимир Михайлович Бородуля; Владимир Миронович Вишневский
Priority date: 2016-11-03
Filing date: 2016-11-03
Publication date: 2017-10-05

Abstract

FIELD: aviation.

SUBSTANCE: hot-air balloon contains the shell with the thermal insulation layer, the heater with the fan, the temperature sensors, the electrically controlled warm air vent in the upper part of the shell and the power supply system, consisting of the ground high-voltage, high-frequency generator, the low-voltage on-board converter, connected by the conducting wire. The low-voltage on-board converter is connected by the electric cable to the heater.

EFFECT: hot-air balloon standing in the raised position time increase.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области привязных воздухоплавательных систем и может быть использовано для построения высотных систем сотовой и радиорелейной связи, систем видеонаблюдения, рекламных акций и т.д.The invention relates to the field of tethered aeronautical systems and can be used to build high-altitude cellular and microwave relay systems, video surveillance systems, promotions, etc.

Известно устройство по патенту RU 2508227, 27.02.2014, содержащее оболочку, нагреватели с электропитанием от наземного генератора. В качестве наполняющего оболочку газа используется водяной пар, создающий подъемную силу. Для испарения конденсирующегося внутри оболочки водяного пара используется электрический нагреватель, получающий энергию по кабелю с наземной установки. Начальное заполнение аэростата производится от наземного парогенератора. При достижении определенного уровня воды в оболочке включается ТЭН. После прогрева оболочки и заполнения ее паром наземный парогенератор отключается, а в дальнейшем производится периодическое включение ТЭНа для испарения воды и компенсации сконденсированного пара. Поддержание внутренней температуры, измеряемой датчиками температуры, и уровня воды обеспечивается наземным регулятором, получающим по проводам сигналы от датчиков и соответственно включающим или выключающим питание ТЭНа. Этим обеспечивается необходимое количество пара внутри оболочки и постоянное погружение ТЭНа в воду. Благодаря внутреннему гидрофобному покрытию оболочки, сконденсированные на ее поверхности капли скатываются в нижнюю часть оболочки.A device is known according to patent RU 2508227, 02.27.2014, containing a shell, heaters with power from a ground generator. As the gas filling the shell, water vapor is used to create lift. An electric heater is used to evaporate the condensed water vapor inside the shell, which receives energy through a cable from a ground installation. The initial filling of the balloon is made from a ground-based steam generator. Upon reaching a certain level of water in the shell, the heater turns on. After heating the shell and filling it with steam, the ground-based steam generator is turned off, and then the heater is periodically turned on to evaporate the water and compensate for the condensed steam. Maintaining the internal temperature, measured by temperature sensors, and the water level is provided by the ground controller, receiving signals from the sensors through the wires and, accordingly, turning the power on or off of the heater. This ensures the required amount of steam inside the shell and the constant immersion of the heater in water. Due to the internal hydrophobic coating of the shell, the droplets condensed on its surface slide into the lower part of the shell.

К недостаткам вышеназванного устройства можно отнести сложность реализации системы сбора конденсата в аэростатах не шарообразной формы, необходимость поддержки достаточно высокой температуры в оболочке, что пагубно будет сказываться на ее прочностных характеристиках.The disadvantages of the aforementioned device include the complexity of the implementation of the condensate collection system in balloons of a non-spherical shape, the need to maintain a sufficiently high temperature in the shell, which will adversely affect its strength characteristics.

Техническим результатом настоящего изобретения является расширение арсенала технических средств, повышающих возможности нахождения тепловых аэростатов в поднятом положении.The technical result of the present invention is the expansion of the arsenal of technical means that increase the possibility of finding thermal balloons in a raised position.

Технический результат достигается тем, что привязной тепловой аэростат содержит оболочку с теплоизолирующим слоем, по меньшей мере, один нагреватель с вентилятором, датчиками температуры, электрически управляемый клапан сброса теплого воздуха в верхней части оболочки и систему электропитания, состоящую из наземного высоковольтного, высокочастотного генератора, низковольтного бортового преобразователя, соединенных посредством кабеля-троса, при этом низковольтный бортовой преобразователь соединен электрическим кабелем с нагревателем.The technical result is achieved by the fact that the tethered hot air balloon contains a shell with a heat insulating layer, at least one heater with a fan, temperature sensors, an electrically controlled valve for releasing warm air in the upper part of the shell and an electrical power system consisting of a ground high-voltage, high-frequency generator, low-voltage the on-board converter connected by a cable cable, while the low-voltage on-board converter is connected by an electric cable to the it.

На чертеже представлен общий вид устройства.The drawing shows a General view of the device.

Аэростат содержит теплоизолированную оболочку 1 с размещенными в ней, по меньшей мере, одним нагревателем 2 с вентилятором 3 и датчиками температуры 5, электрически управляемый клапан 4 сброса теплого воздуха, установленный в верхней части оболочки. Аэростат содержит систему электропитания, состоящую из наземного высоковольтного, высокочастотного генератора 8, низковольтного бортового преобразователя 10, соединенных посредством кабеля-троса 9, обвязку 7. Низковольтный бортовой преобразователь 10 соединен электрическим кабелем 11 с нагревателем 2. В нижней части аэростата расположен патрубок 6 для наземного наполнения оболочки горячим воздухом.The balloon contains a thermally insulated shell 1 with at least one heater 2 with a fan 3 and temperature sensors 5 located in it, an electrically controlled valve 4 for discharging warm air, installed in the upper part of the shell. The aerostat contains a power supply system consisting of a ground high-voltage, high-frequency generator 8, a low-voltage on-board transducer 10 connected by a cable-cable 9, a strapping 7. A low-voltage on-board transducer 10 is connected by an electric cable 11 to a heater 2. In the lower part of the aerostat there is a pipe 6 for ground filling the shell with hot air.

Устройство работает следующим образом. На земле, с помощью теплового нагнетателя, производится первоначальное наполнение оболочки 1 аэростата теплым воздухом. При достижении состояния вывешивания оболочки, дальнейший подъем\опускание аэростата осуществляют от бортового преобразователя 10, путем управления электрическим клапаном 4 сброса теплого воздуха и электрическими нагревателями 2, подключенными к бортовому преобразователю 10, и связанному кабель-тросом 9 с наземным высоковольтным источником тока.The device operates as follows. On the ground, using a thermal supercharger, an initial filling of the balloon shell 1 with warm air is performed. Upon reaching the hanging state of the shell, the further raising / lowering of the aerostat is carried out from the on-board transducer 10, by controlling the electric valve 4 for discharging warm air and electric heaters 2 connected to the on-board transducer 10 and the connected cable 9 with a ground high-voltage current source.

Привязной тепловой аэростат с подогревом по электрическому кабелю с земли обладает следующими преимуществами: аэростат может неограниченно долго находиться в поднятом положении.A tethered hot-air balloon heated by an electric cable from the ground has the following advantages: the balloon can remain in a raised position for an unlimited time.

Claims

A tethered hot air balloon, characterized in that it contains a thermally insulated shell with at least one heater with a fan and temperature sensors placed in it, an electrically controlled valve for releasing warm air installed in the upper part of the shell, and a power supply system consisting of a high-voltage ground a high-frequency generator, a low-voltage on-board converter connected by a cable cable, while the low-voltage on-board converter is connected to a heater electric cable.