RU2654879C1

RU2654879C1 - Airship and the method of its berthing

Info

Publication number: RU2654879C1
Application number: RU2017114439A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Вячеславович Харитонов
Original assignee: Дмитрий Вячеславович Харитонов
Priority date: 2017-05-24
Filing date: 2017-05-24
Publication date: 2018-05-23

Abstract

FIELD: aeronautics.

SUBSTANCE: invention relates to aeronautics. Airship contains winches with cables to the ends of which a ballast platform is attached on which a ballast tank, pump and hose are installed, as well as a ballast body for snow, sand, soil and any hard materials that can be collected on the surface of the earth at the landing site, devices for their automatic and manual collection. Method of airship berthing consists in the following, the ballast platform is lowered down from the airship until it touches the ground or water body, then pumped into the ballast water tank from the tank with water at the airport or from a pond on which, or next to which, the ballast platform sat down, or/and filled with automatic devices or/and manually ballast body with any solid materials available at the landing site, after that the airship is pulled to the ground with the help of winches and cables. Ballast platform can be used as an elevator for cargo/passengers, while the airship is not pulled to the ground.

EFFECT: invention is aimed at ensuring the airship landing without bleeding into the helium atmosphere.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области воздухоплавания и может быть использовано для создания дирижаблей, которые не расходуют несущий газ при вертикальном маневрировании.The invention relates to the field of aeronautics and can be used to create airships that do not consume carrier gas during vertical maneuvering.

Известен дирижабль классической схемы, который причаливает, стравливая в атмосферу несущий газ, в результате чего опускается, и затем фиксируется в причаленном положении, например, с помощью строп-растяжек. Отчаливание такого дирижабля осуществляется освобождением от фиксации и сбросом балласта. Недостатком дирижабля классической схемы и способа его причаливания является необходимость стравливания дорогостоящего гелия в атмосферу для осуществления снижения. Дирижабль классической схемы можно принять за прототип заявляемого дирижабля.The airship of the classical scheme is known, which moors, bleeding the carrier gas into the atmosphere, as a result of which it lowers, and then is fixed in the moored position, for example, using sling-extensions. The mooring of such an airship is carried out by release from fixation and ballast discharge. The disadvantage of the airship of the classical scheme and the method of its approaching is the need to release expensive helium into the atmosphere for the implementation of the reduction. The airship of the classical scheme can be taken as a prototype of the claimed airship.

Известно устройство JP 2001122194 A (TANAKA KIMITO), 08.05.2001 для причаливания дирижабля, которое имеет причальный аэростат. Состыкованные причальный аэростат и дирижабль опускаются вместе и фиксируются у поверхности земли в причаленном положении. Причальный аэростат поднимается аэростатической силой, а опускается с помощью троса и лебедки. Стравливание несущего газа из оболочки дирижабля осуществляется не в атмосферу, а в оболочку причального аэростата, при этом снижение дирижабля осуществляется за счет уменьшения аэростатической силы.A device is known JP 2001122194 A (TANAKA KIMITO), 05/08/2001 for mooring the airship, which has a mooring balloon. Docked mooring balloon and airship descend together and are fixed at the surface of the earth in a moored position. The mooring balloon is raised by aerostatic force, and lowered with the help of a cable and a winch. The carrier gas is vented from the airship shell not into the atmosphere, but into the shell of the mooring balloon, while the airship is reduced by reducing the aerostatic force.

Известен способ причаливания дирижабля RU 2310581 C1, опубликовано 20.11.2007, который осуществляется с помощью воздушного причального буксира - аэростатной платформы с размещенной на ней частью стыковочного узла. Ее подъем осуществляется за счет аэростатической подъемной силы прикрепленных к ней аэростатов, а посадка осуществляется с помощью тросов наземными лебедками. Сущность способа причаливания дирижабля заключается в стыковке дирижабля и воздушного причального буксира на высоте полета дирижабля и их совместном спуске на землю. Сущность способа отчаливания дирижабля заключается в подъеме состыкованных дирижабля и воздушного причального буксира на высоту полета дирижабля и их расстыковке на этой высоте. Причаливание дирижабля осуществляется без стравливания несущего газа. Лебедка с тросом и якорем размещена также на самом дирижабле, эти элементы являются ответной частью стыковочного узла. Лебедка на дирижабле нужна для притягивания дирижабля и воздушного причального буксира после осуществления стыковки части стыковочного узла, размещенной на дирижабле, с частью стыковочного узла, размещенной на аэростатной платформе.There is a known method of mooring the airship RU 2310581 C1, published November 20, 2007, which is carried out using an air mooring tugboat - an aerostat platform with a part of the docking station located on it. Its rise is carried out due to the aerostatic lifting force of balloons attached to it, and landing is carried out using ropes with ground winches. The essence of the method of mooring the airship is to dock the airship and the air mooring tug at the altitude of the airship and their joint descent to the ground. The essence of the method for setting off the airship is to lift the docked airship and the air mooring tugboat to the airship flight altitude and undock them at this altitude. The airship is moored without bleeding the carrier gas. A winch with a cable and an anchor is also located on the airship itself, these elements are a mating part of the docking station. An airship winch is needed to attract an airship and an air mooring tugboat after docking a part of the docking station located on the airship and a part of the docking station located on the balloon platform.

Недостатками описанных способов причаливания дирижабля является то, что причаливание возможно только на аэродромах или на специальных площадках, где установлены воздушные причальные буксиры или причальные аэростаты. Если же требуется посадить дирижабль в произвольном необорудованном месте, то придется стравливать несущий газ.The disadvantages of the described methods of mooring the airship is that mooring is possible only at airfields or at special sites where air mooring tugs or mooring balloons are installed. If you want to land the airship in an arbitrary unequipped place, you will have to bleed off the carrier gas.

Известны система и способ восстановления дирижабля (система и способ предотвращения падения дирижабля) JP 2002234498 A, опубл. 20.08.2002, позволяющие восстановить (сохранить невредимым) оборудование относительно большого беспилотного дирижабля в случае его аварийного падения в результате резкого уменьшения подъемной силы (по той или иной причине). Наиболее ценная часть оборудования располагается внутри корпуса дирижабля, а менее ценная располагается снаружи (включая двигатели) и имеет возможность сбрасываться на тросах или спускаться на тросах вниз в случае аварийного падения дирижабля. После касания поверхности земли или воды сброшенная часть оборудования становится якорем для дирижабля, сила тяжести, действующая на него, уменьшается и падение останавливается (масса дирижабля уменьшается до массы дирижабля совершившего посадку). Это позволяет уберечь сам дирижабль и наиболее ценную часть оборудования от повреждений. Предусмотрены меры для защиты якорей с оборудованием от удара о землю, от воздействия воды, и, таким образом, появляется возможность повторного использования якорей с оборудованием. Дирижабль, потерпевший аварию, снимают с якорей и буксируют к месту ремонта. Данная система является аварийной для беспилотного дирижабля, поэтому не предусматривает погрузки-разгрузки грузов или посадки-высадки пассажиров. Тем не менее, имеется сходство с заявляемым дирижаблем (часть оборудования опускается на тросах) и способом его причаливания (для ремонта потерпевший аварию дирижабль можно притянуть за тросы к земле).A known system and method of restoring the airship (system and method of preventing the fall of the airship) JP 2002234498 A, publ. 08/20/2002, allowing to restore (keep safe) the equipment of a relatively large unmanned airship in the event of its accidental fall as a result of a sharp decrease in lift (for one reason or another). The most valuable piece of equipment is located inside the airship’s hull, while the less valuable piece is located outside (including engines) and has the ability to drop on cables or go down on cables in the event of an accidental fall of the airship. After touching the surface of the earth or water, the discharged part of the equipment becomes an anchor for the airship, the gravity acting on it decreases and the drop stops (the mass of the airship decreases to the mass of the airship that made the landing). This allows you to protect the airship itself and the most valuable piece of equipment from damage. Measures are provided to protect the anchors with the equipment from impact on the ground, from the effects of water, and, thus, it becomes possible to reuse the anchors with the equipment. The airship that crashed is removed from the anchors and towed to the repair site. This system is emergency for an unmanned airship, therefore, it does not provide for loading and unloading of cargoes or landing and disembarkation of passengers. Nevertheless, there is a resemblance to the claimed airship (some of the equipment is lowered on the ropes) and the way it is moored (for repairs, the damaged airship can be pulled to the ground by ropes).

Известен дирижабль US 4014483 А1, опубл. 29.03.1977. Дирижабль имеет дискообразную форму. Пассажирский отсек и пункт управления расположены в верхней центральной части, а под ними в нижней центральной части расположена платформа полезной нагрузки. Эти два отсека связаны между собой лифтом. Платформа полезной нагрузки может опускаться на землю и затем подниматься назад к дирижаблю с помощью расположенных на борту лебедок с тросами. Лебедки приводятся в действие с помощью гидравлических или электрических моторов. Высота тросов более 30 м. Платформа полезной нагрузки закрепляется на земле с помощью якорей во время погрузки-разгрузки грузов, посадки-высадки пассажиров. При этом дирижабль сохраняет высоту полета. Таким образом, устраняется необходимость приземления дирижабля для погрузки-разгрузки грузов, посадки-высадки пассажиров - способ погрузки-разгрузки (посадки-высадки пассажиров) или «причаливания» без посадки дирижабля. Для определенности в терминах сделаем следующее замечание. Под причаливанием традиционно понимается подход и фиксация дирижабля на земле или на причальной мачте. В данном случае дирижабль остается на своей высоте полета. Но, зафиксировав платформу полезной нагрузки с помощью якорей, дирижабль тоже становится привязанным к земле, и условно это можно назвать «причаливанием» (высотным причаливанием). Похоже на корабль на якоре вдали от берега или на привязной аэростат. Далее для определенности будем называть этот способ «причаливания» способом погрузки-разгрузки (посадки-высадки пассажиров) без посадки дирижабля (или высотным причаливанием). Вернемся к описанию аналога. При таком способе погрузки-разгрузки (посадки-высадки) требуется небольшое время и небольшая площадь на земле. Причем эта площадка на земле может быть даже заграждена высокими деревьями или строениями и т.п. (лесная поляна, площадь в городе, площадка между многоэтажками). Дирижабль может также «встать на якорь», оставаясь на своей высоте полета. Таким образом, платформа полезной нагрузки используется в качестве лифта для грузов и пассажиров и в качестве якоря для дирижабля (здесь заметим, что и заявляемый дирижабль также позволяет осуществить похожий способ погрузки-разгрузки и также может «встать на якорь», оставаясь на высоте полета, но, в отличие от аналога, практически в любом месте). Два реактивных двигателя смонтированы на диаметрально противоположных краях корпуса и каждый может поворачиваться в вертикальной плоскости, тем самым изменяется направление тяги. Благодаря им дирижабль может изменять направление движения, вращаться, быстро взлетать и опускаться. Последнее свойство может использоваться для посадки и причаливания дирижабля без выпуска гелия (колонка 4, строки 1-3) - первый способ причаливания без выпуска гелия. Таким образом, предполагается большая мощность двигателей дирижабля (их тяга должна быть не меньше веса сбрасываемого при взлете балласта). Дирижабль имеет сложную систему автоматического управления и стабилизации при помощи элеронов, размещенных по краям дискообразного корпуса. Платформу полезной нагрузки можно отцеплять от тросов и заменять на другую. Дирижабль имеет внутри корпуса 4 вентилятора и систему воздушных проходов с заслонками, благодаря которым улучшаются маневровые способности дирижабля. В описании изобретения упоминается (колонка 4, строки 55-58) второй возможный способ причаливания дирижабля: якоря с платформой полезной нагрузки могут быть установлены на земле и моторы лебедок дирижабля включены для того, чтобы притянуть с помощью лебедок дирижабль к земле - второй способ причаливания без выпуска гелия. Такой способ причаливания примем за прототип способа причаливания заявляемого дирижабля.Known airship US 4014483 A1, publ. 03/29/1977. The airship has a disc-shaped shape. The passenger compartment and the control point are located in the upper central part, and under them in the lower central part is the payload platform. These two compartments are connected by a lift. The payload platform can drop to the ground and then rise back to the airship using onboard winches with cables. Winches are driven by hydraulic or electric motors. The height of the cables is more than 30 m. The payload platform is fixed on the ground with the help of anchors during loading and unloading of cargo, landing and disembarkation of passengers. At the same time, the airship maintains flight altitude. This eliminates the need to land the airship for loading and unloading cargo, landing and disembarking passengers - the method of loading and unloading (landing and disembarkation of passengers) or “landing” without landing the airship. For definiteness in terms, we make the following remark. Mooring is traditionally understood as the approach and fixation of the airship on the ground or on the mooring mast. In this case, the airship remains at its flight altitude. But, having fixed the payload platform with the help of anchors, the airship also becomes attached to the ground, and conditionally it can be called “mooring” (high-altitude mooring). It looks like a ship anchored away from the coast or a tethered balloon. Further, for definiteness, we will call this method of “mooring” the method of loading and unloading (landing and disembarking passengers) without landing the airship (or high-altitude mooring). Let us return to the description of the analogue. With this method of loading and unloading (landing and disembarkation), a short time and a small area on the ground are required. Moreover, this site on the ground can even be blocked by tall trees or buildings, etc. (forest glade, area in the city, area between high-rise buildings). An airship can also "anchor" while remaining at its altitude. Thus, the payload platform is used as an elevator for cargo and passengers and as an anchor for the airship (here we note that the claimed airship also allows for a similar method of loading and unloading and can also “anchor”, remaining at altitude, but, unlike the analogue, almost anywhere). Two jet engines are mounted on diametrically opposite edges of the housing and each can rotate in a vertical plane, thereby changing the direction of the thrust. Thanks to them, the airship can change direction, rotate, quickly take off and fall. The latter property can be used for landing and landing of an airship without releasing helium (column 4, lines 1-3) - the first way of approaching without releasing helium. Thus, a large power of the airship engines is assumed (their thrust should be no less than the weight of the ballast discharged during take-off). The airship has a complex system of automatic control and stabilization using ailerons located at the edges of the disk-shaped body. The payload platform can be detached from the cables and replaced with another. The airship has 4 fans inside the hull and a system of air passages with dampers, which improves the maneuvering ability of the airship. In the description of the invention is mentioned (column 4, lines 55-58) the second possible way of approaching the airship: anchors with a payload platform can be installed on the ground and the motors of the airship winches are turned on in order to pull the airship with winches to the ground - the second way of approaching without release of helium. This approach method will be taken as a prototype of the approach method of the claimed airship.

Дирижабль-аналог имеет следующие недостатки. Дирижабль не способен совершать посадку в любом месте с помощью тросов и лебедок без выпуска гелия - он способен совершить посадку только на специально подготовленной площадке, где платформу полезной нагрузки можно зафиксировать с помощью якорей. Для совершения посадки с помощью реактивных двигателей требуется большая их мощность и расход топлива (даже при использовании турбовинтовых двигателей у дирижабля притягивание дирижабля к земле лебедками с тросами экономичнее, хотя механическая работа по перемещению дирижабля одна и та же). Использование реактивных двигателей на дирижабле не оправдано: реактивные двигатели менее экономичны, чем турбовинтовые, тем более что скорость дирижабля в любом случае меньше чем у самолета. Таким образом, данный дирижабль менее экономичен по сравнению с обычным дирижаблем. Кроме того, дирижабль имеет сложную систему управления и стабилизации для компенсации или уменьшения влияния ветра и турбулентных потоков, которую трудно настроить. Необходимость такой системы является следствием отказа от традиционной формы дирижабля. Это уменьшает надежность и весовую отдачу дирижабля. Форма дирижабля, расположение двигателей на нем и отсутствие хвостового оперенья приведет к тому, что при отказе одного реактивного двигателя дирижабль не сможет продолжать движение, особенно при встречном ветре. Он сможет только медленно двигаться относительно воздуха за счет расположенных внутри корпуса вентиляторов и системы воздушных проходов с заслонками. В описании ни чего не сказано о наличии балласта на борту. Судя по описанию, основным способом погрузки-разгрузки (посадки-высадки) без выпуска гелия является использование платформы полезной нагрузки в качестве лифта для грузов и пассажиров. Опускать сам дирижабль требуется только иногда для ремонта и обслуживания, что можно сделать без выпуска гелия двумя способами (причаливания): 1) с помощью реактивных двигателей и 2) притянув дирижабль к земле с помощью лебедок и тросов. Таким образом, обычный способ погрузки-разгрузки (посадки-высадки) с причаливанием дирижабля можно считать дополнительным. Для осуществления основного способа погрузки-разгрузки (посадки-высадки) без выпуска гелия (т.е. способа погрузки-разгрузки без посадки дирижабля) возможно, в принципе, предварительное снижение высоты полета дирижабля с помощью двигателей, тогда потребуется меньшая длина тросов. Логически рассуждая, на платформе полезной нагрузки должны быть какие-то емкости для балласта, чтобы при неравенстве масс выгруженной и загруженной новой полезной нагрузки сохранить прежнюю высоту полета (эшелон). Но в описании про балласт не упоминается. Предполагается использование платформы полезной нагрузки в качестве лифта для грузов и пассажиров только в специально подготовленных местах, где можно зацепиться якорями (алгоритм погрузки-разгрузки - колонка 4, строки 31-54).The airship analog has the following disadvantages. An airship is not able to land anywhere using ropes and winches without releasing helium - it is only able to land on a specially prepared site where the payload platform can be fixed with anchors. Landing with jet engines requires a lot of their power and fuel consumption (even when using turboprop engines in an airship, pulling the airship to the ground with winches with cables is more economical, although the mechanical work of moving the airship is the same). The use of jet engines on an airship is not justified: jet engines are less economical than turboprops, especially since the speed of the airship is in any case lower than that of an airplane. Thus, this airship is less economical than a conventional airship. In addition, the airship has a sophisticated control and stabilization system to compensate or reduce the effects of wind and turbulent flows, which is difficult to configure. The need for such a system is a consequence of the rejection of the traditional form of the airship. This reduces the reliability and weight efficiency of the airship. The shape of the airship, the location of the engines on it and the absence of the tail unit will lead to the fact that if one jet engine fails, the airship will not be able to continue moving, especially in the headwind. It can only move slowly relative to air due to the fans located inside the case and the air passage system with dampers. The description does not say anything about the presence of ballast on board. Judging by the description, the main method of loading and unloading (landing and disembarkation) without helium is to use the payload platform as an elevator for goods and passengers. Lowering the airship itself is only necessary sometimes for repair and maintenance, which can be done without releasing helium in two ways (mooring): 1) using jet engines and 2) pulling the airship to the ground with winches and cables. Thus, the usual method of loading and unloading (landing and disembarkation) with the landing of the airship can be considered additional. To implement the main method of loading and unloading (landing and disembarking) without releasing helium (i.e., the method of loading and unloading without landing the airship), it is possible, in principle, to preliminarily reduce the flight altitude of the airship using engines, then a shorter cable length will be required. Logically reasoning, on the payload platform there should be some containers for ballast, so that in case of inequality of masses of the unloaded and loaded new payload, to maintain the previous flight altitude (flight level). But the ballast description is not mentioned. It is supposed to use the payload platform as an elevator for goods and passengers only in specially prepared places where you can catch on anchors (loading and unloading algorithm - column 4, lines 31-54).

Заявляемый дирижабль имеет классическую схему и компоновку (оболочка, хвостовое оперенье, двигатели, гондола), но благодаря наличию спускаемой на тросах балластной платформы сохраняет большинство полезных свойств этого аналога, и дополнительно может без выпуска несущего газа совершать практически в любом месте как причаливание к земле, так и погрузку-разгрузку с помощью балластной платформы, используемой в качестве лифта для грузов и пассажиров.The inventive airship has a classic layout and layout (shell, tail, engines, nacelle), but thanks to the ballast platform being pulled down by ropes, it retains most of the useful properties of this analogue, and additionally can perform approaching to the ground without releasing carrier gas, and loading and unloading using a ballast platform, used as an elevator for goods and passengers.

Технический результат направлен на создание универсального дирижабля, способного совершать посадку практически в любом месте без стравливания в атмосферу несущего газа и затем взлетать как обычный дирижабль, сбрасывая балласт. Основная идея заключается в том, что балласт набирается на земле (земля, песок, камни, снег, трава и т.п.) или из водоема (вода) на балластную платформу, опускаемую на тросах с дирижабля. После набора на ней необходимого количества балласта дирижабль притягивается к нагруженной балластом балластной платформе с помощью своих лебедок и тросов и затем фиксируется на земле.The technical result is aimed at creating a versatile airship capable of landing almost anywhere without bleeding the carrier gas into the atmosphere and then take off like a normal airship, dropping ballast. The main idea is that the ballast is collected on the ground (earth, sand, stones, snow, grass, etc.) or from a reservoir (water) onto a ballast platform lowered on cables from the airship. After gaining the necessary amount of ballast on it, the airship is attracted to the ballast-loaded ballast platform using its winches and cables and then fixed on the ground.

Технический результат достигается тем, что дирижабль по п. 1 формулы содержит лебедки с тросами, к концам которых прикреплена балластная платформа, на которой установлены бак(и) для жидкого балласта с краном(кранами), насос(ы) и шланг(и), кузов(а) для твердого балласта с люком(люками) в его(их) нижней(нижних) части(частях), устройства для автоматического и/или ручного сбора твердых материалов с поверхности или/и из-под поверхности земли в месте посадки балластной платформы в упомянутый(ые) кузов(а); двигатели дирижабля выполнены с изменяемым вектором тяги.The technical result is achieved by the fact that the airship according to claim 1 of the formula contains winches with cables, to the ends of which a ballast platform is attached, on which tank (s) for liquid ballast with a crane (cranes), a pump (s) and a hose (s) are installed, a body (a) for solid ballast with a hatch (s) in its lower (lower) part (s), a device for automatic and / or manual collection of solid materials from and / or from under the surface of the earth at the place of ballast landing platforms in said body (s); the airship engines are made with a variable thrust vector.

У дирижабля по п. 2 формулы, в отличие от предыдущего, балластная платформа снабжена буровыми агрегатами, буры которых выполнены с возможностью фиксации балластной платформы при ее посадке на грунт/песок/снег.In an airship according to claim 2, unlike the previous one, the ballast platform is equipped with drilling units, the drills of which are made with the possibility of fixing the ballast platform when it lands on the ground / sand / snow.

У дирижабля по п. 3 формулы в отличие от дирижабля по п. 1 или по п. 2 формулы, балластная платформа содержит дополнительно грузовой(ые) или/и пассажирский(ие) отсеки).An airship according to claim 3 of the formula, unlike the airship according to claim 1 or according to claim 2 of the formula, the ballast platform additionally contains cargo (s) and / or passenger (s) compartments).

Способ (по пункту 4 формулы) причаливания дирижабля заключается в том, что балластную платформу, прикрепленную к концам тросов, опускают вниз с дирижабля по п. 1 или 2 или 3 формулы до ее касания с поверхностью земли или водоема, при этом вектор тяги двигателей дирижабля наклоняют вниз минимум на время до набора на балластной платформе количества балласта, которое удержит затем дирижабль от подъема с поверхности земли или водоема; после касания балластной платформой поверхности накачивают в бак(и) для жидкого балласта воду из бака(ов) с водой на аэродроме или посадочной площадке (первый возможный балласт) или из водоема (второй возможный балласт), на который или рядом с которым села балластная платформа, с помощью насоса(ов) и шланга(ов), или/и наполняют кузов(а) для твердого балласта любыми твердыми материалами доступными на поверхности или/и под поверхностью земли в месте посадки балластной платформы (третий возможный балласт) с помощью устройств для автоматического и/или ручного сбора твердых материалов с поверхности или/и из-под поверхности земли в месте посадки балластной платформы в упомянутый(ые) кузов(а), при этом массу жидкого или/и твердого балласта на балластной платформе набирают больше массы грузов или/и пассажиров, которые планируют разгрузить или/и высадить, к этому добавляют массу балласта, компенсирующую увеличение у земли архимедовой силы, действующей на оболочку дирижабля; после набора балласта на балластной платформе дирижабль притягивают к балластной платформе с помощью лебедок и тросов, или с помощью лебедок и тросов и наклона вектора тяги двигателей дирижабля вниз; после этого при длительной стоянке или при сильном ветре дополнительно фиксируют оболочку дирижабля на земле с помощью строп-растяжек.The method (according to paragraph 4 of the formula) for approaching the airship is that the ballast platform attached to the ends of the cables is lowered down from the airship according to claim 1 or 2 or 3 of the formula until it touches the surface of the earth or the reservoir, while the thrust vector of the airship engines tilt down for a minimum of a while until a ballast quantity is set on the ballast platform, which will then keep the airship from rising from the surface of the earth or reservoir; after touching the surface with a ballast platform, water is pumped into the tank (s) for liquid ballast from the tank (s) with water at the aerodrome or landing site (the first possible ballast) or from a reservoir (second possible ballast) onto or near which the ballast platform , using the pump (s) and hose (s), and / or fill the body (s) for solid ballast with any solid materials available on the surface and / or below the ground at the landing site of the ballast platform (third possible ballast) using devices for automatic and / or manual collection of solid materials from the surface and / or from below the surface of the earth at the place of landing of the ballast platform in the aforementioned body (s), while the mass of liquid and / or solid ballast on the ballast platform gain more than the mass of goods or / and passengers who plan to unload and / or drop off, add to this a mass of ballast, compensating for the increase in the earth's Archimedean force acting on the shell of the airship; after ballasting on the ballast platform, the airship is pulled to the ballast platform using winches and cables, or using winches and cables and tilting the airship engine thrust vector downward; after that, during long-term parking or in strong winds, the airship shell is additionally fixed on the ground with the help of slings.

На фиг. 1 показан дирижабль по п. 1 или 2 формулы в полете.In FIG. 1 shows the airship of claim 1 or 2 in flight.

1 - оболочка; 2 - вертикальное оперение; 3 - горизонтальное оперение; 4 - двигатель; 5 - гондола; 6 - балластная платформа.1 - shell; 2 - vertical plumage; 3 - horizontal plumage; 4 - engine; 5 - gondola; 6 - ballast platform.

На фиг. 2 показан тот же дирижабль, с которого на тросах опускается балластная платформа.In FIG. 2 shows the same airship from which the ballast platform descends on the cables.

7 - тросы; 8 - поплавки; 9 - бак для жидкого балласта (далее балластный бак); 10 - кузов для твердого балласта (далее балластный кузов).7 - cables; 8 - floats; 9 - tank for liquid ballast (hereinafter ballast tank); 10 - body for solid ballast (hereinafter ballast body).

На фиг. 3 показан разрез А-А балластной платформы (разрез проходит через балластный кузов).In FIG. 3 shows a section AA of the ballast platform (the section passes through the ballast body).

11 - люк; 12 - балка; 13 - крышка.11 - hatch; 12 - beam; 13 - a cover.

На фиг. 4 показано притягивание этого же дирижабля к земле (к зафиксированной на поверхности тем или иным способом балластной платформе) с помощью лебедок и тросов.In FIG. Figure 4 shows the attraction of the same airship to the ground (to a ballast platform fixed on the surface in one way or another) using winches and cables.

В простейшем случае внутри гондолы 5 установлены лебедки, к концам тросов 7 которых прикреплена балластная платформа 6. Балластная платформа состоит из поплавков 8, соединенных балками 12, на которых устанавливаются балластный бак(баки) 9 с краном(кранами) для слива воды и балластный кузов 10, который имеет люк 11 для сброса твердого балласта, крышку 13 для защиты твердого балласта от осадков и ветра, а также устройства для автоматического и ручного открывания-закрывания люка и крышки. Балластный кузов может быть также устроен как кузов самосвала и вываливать твердый балласт так, как это делает самосвал. Кроме того к балкам 12 крепятся тросы 7, а также насос(ы), шланг(и), устройства для автоматического и ручного сбора снега, песка, грунта и любых твердых материалов, доступных в месте посадки балластной платформы. Возможно также крепление к балкам 12 кабины для членов экипажа, обслуживающих балластную платформу, грузового или/и пассажирского отсека(отсеков), а также колес, лыж, и другого оборудования.In the simplest case, winches are installed inside the nacelle 5, the ballast platform 6 is attached to the ends of the cables 7. The ballast platform consists of floats 8 connected by beams 12, on which a ballast tank (s) 9 with a crane (taps) for draining water and a ballast body are installed 10, which has a hatch 11 for dumping solid ballast, a lid 13 for protecting solid ballast from precipitation and wind, as well as devices for automatic and manual opening-closing of the hatch and lid. A ballast body can also be designed as a dump truck body and dump solid ballast like a dump truck does. In addition, cables 7 are attached to the beams 12, as well as pump (s), hose (s), devices for automatic and manual collection of snow, sand, soil and any solid materials available at the landing site of the ballast platform. It is also possible to attach cabs to the beams 12 for crew members serving the ballast platform, the cargo and / or passenger compartment (compartments), as well as wheels, skis, and other equipment.

Балластная платформа может содержать вместо одного несколько одинаковых элементов: кузова для твердого балласта с люками в их нижних частях, баки для жидкого балласта с кранами, насосы и шланги, а также грузовые или/и пассажирские отсеки. Количество одинаковых элементов одного вида может быть два и более. Использование двух одинаковых элементов может быть оправдано дублированием на случай поломок. Например, если поврежден бак для жидкого балласта, и нет возможности его починки в данный момент, то можно использовать второй балластный бак, и т.п. (наиболее вероятна поломка насоса, его двигателя, кранов, устройств для открывания-закрывания люка и крышки). Однако использование более двух одинаковых элементов неоправданно увеличивает массу, снижается весовая отдача дирижабля. Самих балластных платформ на дирижабле тоже может быть две и более, но при этом также снижается весовая отдача дирижабля. Тросы, на которых подвешена балластная платформа также могут дублироваться (могут использоваться пары тросов), либо просто количество тросов может быть не 4, как показано на рисунках, а 6 или 8. Количество лебедок может быть равным от одного (один двигатель, а число барабанов равно количеству тросов), до количества, равному количеству тросов (в таком случае предполагается использование системы, определяющей положение пола балластной платформы относительно горизонтальной плоскости и синхронизирующей работу двигателей лебедок, либо использование синхронных электродвигателей с преобразователем частоты).Instead of one, the ballast platform may contain several identical elements: bodies for solid ballast with hatches in their lower parts, tanks for liquid ballast with cranes, pumps and hoses, as well as cargo and / or passenger compartments. The number of identical elements of the same type may be two or more. The use of two identical elements can be justified by duplication in case of breakdowns. For example, if the tank for liquid ballast is damaged, and there is no possibility of fixing it at the moment, then you can use a second ballast tank, etc. (the most likely failure of the pump, its engine, cranes, devices for opening and closing the hatch and cover). However, the use of more than two identical elements unnecessarily increases the mass, the weight return of the airship decreases. The ballast platforms themselves on the airship can also be two or more, but the weight loss of the airship also decreases. The cables on which the ballast platform is suspended can also be duplicated (pairs of cables can be used), or simply the number of cables can be not 4, as shown in the figures, but 6 or 8. The number of winches can be equal to one (one engine, and the number of reels equal to the number of cables), up to the number equal to the number of cables (in this case, it is assumed to use a system that determines the position of the floor of the ballast platform relative to the horizontal plane and synchronizes the operation of the winch engines, or using vanie synchronous motor with a frequency converter).

Лебедки можно было бы, в принципе, разместить на балластной платформе, а не в гондоле, но в случае поломки их может быть неудобно (или даже невозможно) ремонтировать. В случае дирижабля по п. 3 формулы, если балластную платформу совместить с гондолой, такое решение было бы приемлемо, но тогда может быть проблематично или невозможно ремонтировать двигатели дирижабля и другие системы, а также проблематично управлять дирижаблем снизу, особенно при большой длине тросов. Поэтому в идеале часть экипажа должна находиться на балластной платформе, часть в гондоле, и лебедки должны быть и на дирижабле и на балластной платформе. Последние нужны для того, чтобы можно было поднимать или опускать балластную платформу в случае отказа основных (верхних) лебедок. Кроме того, если одновременно включить и верхние и нижние лебедки, то увеличится скорость подъема или опускания балластной платформы или скорость притягивания дирижабля к ней. Можно, в принципе, выполнить балластную платформу телеуправляемой из гондолы, но использование экипажа на балластной платформе надежнее, т.к. любое оборудование может ломаться.Winches could, in principle, be placed on a ballast platform, and not in a gondola, but in case of breakage they can be inconvenient (or even impossible) to repair. In the case of the airship according to claim 3 of the formula, if the ballast platform is combined with the gondola, such a solution would be acceptable, but then it can be problematic or impossible to repair the airship engines and other systems, and it is also problematic to control the airship from below, especially with a long cable length. Therefore, ideally, part of the crew should be on the ballast platform, part in the gondola, and the winches should be on the airship and on the ballast platform. The latter are needed in order to raise or lower the ballast platform in case of failure of the main (upper) winches. In addition, if both the upper and lower winches are simultaneously turned on, the speed of raising or lowering the ballast platform or the speed of attraction of the airship to it will increase. It is possible, in principle, to perform a ballast platform telecontrolled from a gondola, but using the crew on a ballast platform is more reliable, because any equipment may break.

Ниже для простоты понимания будем рассматривать дирижабль с балластной платформой, на которой дублирование ее элементов не используется.Below, for ease of understanding, we will consider an airship with a ballast platform, on which duplication of its elements is not used.

Балластная платформа, показанная на фиг. 3, выполнена в виде катамарана. Но ее можно выполнить и в виде лодки или просто в виде плавающей платформы.The ballast platform shown in FIG. 3, made in the form of a catamaran. But it can be done in the form of a boat or just as a floating platform.

Балластная платформа может дополнительно оснащаться буровыми агрегатами, буры которых имеют возможность вращаться попарно в противоположные стороны и изменять направление вращения. Буры могут обеспечивать дополнительную (или основную) фиксацию балластной платформы при ее посадке на грунт/песок/снег.The ballast platform can be additionally equipped with drilling units, the drills of which have the ability to rotate in pairs in opposite directions and change the direction of rotation. Drills can provide additional (or main) fixation of the ballast platform when it lands on the ground / sand / snow.

Балластная платформа может содержать складываемые вертикальные аэродинамические поверхности и упругие шесты для гашения возможных колебаний балластной платформы относительно оси оболочки дирижабля как математического маятника.The ballast platform may contain folding vertical aerodynamic surfaces and elastic poles to absorb possible oscillations of the ballast platform relative to the axis of the airship shell as a mathematical pendulum.

Причаливание дирижабля по п. 1 и 2 формулы. Дирижабль разворачивается против ветра и зависает над местом посадки. С дирижабля опускают с помощью лебедок и тросов балластную платформу до ее касания поверхности земли или воды. При спуске балластной платформы может создаваться небольшой момент равнодействующей сил Т натяжения тросов относительно центра масс дирижабля вследствие искривления тросов под действием ветра (фиг. 2, 4). Этот момент легко скомпенсировать рулями высоты на горизонтальном оперении дирижабля (силы F_p на фиг. 2, 4). Кроме того, при спуске балластной платформы дирижабль будет подниматься вверх вследствие увеличения суммарной архимедовой силы (см. ниже), поэтому вектор тяги двигателей дирижабля наклоняют вниз. Дальнейшие действия при причаливании зависят от вида поверхности, на которую совершается посадка.The mooring of the airship according to claim 1 and 2 of the formula. The airship turns against the wind and hangs over the landing site. The ballast platform is lowered from the airship using winches and cables until it touches the surface of the earth or water. During the descent of the ballast platform, a small moment of the resultant forces T of the cable tension can be created relative to the center of mass of the airship due to the bending of the cables under the influence of wind (Figs. 2, 4). This moment is easily compensated by elevators on the horizontal tail of the airship (forces F _p in Figs. 2, 4). In addition, during the descent of the ballast platform, the airship will rise up due to an increase in the total Archimedean force (see below), therefore the thrust vector of the airship engines is tilted down. Further actions when mooring depend on the type of surface on which the landing is made.

Посадка на воду - с помощью насоса и шланга в балластный бак накачивают воду из водоема, на который опустилась балластная платформа.Landing on water - using a pump and a hose, water is pumped into the ballast tank from a reservoir onto which the ballast platform has lowered.

В принципе заполнять балластный бак можно и без посадки балластной платформы на воду с помощью шланга длиной до 10 м (высота столба воды, создающего гидростатическое давление равное атмосферному), что можно использовать при необходимости снижения высоты полета дирижабля без посадки. К концу этого шланга должен быть прикреплен поплавок, чтобы конец шланга не воткнулся в дно.In principle, it is possible to fill the ballast tank without landing the ballast platform on water using a hose up to 10 m in length (the height of a column of water creating hydrostatic pressure equal to atmospheric pressure), which can be used if necessary to reduce the flight height of the airship without landing. A float must be attached to the end of this hose so that the end of the hose does not stick into the bottom.

Посадка на снег - после посадки балластной платформы на снег с помощью снегоуборочного механизма или вручную лопатами в балластный кузов нагружают снег (снегоуборочный механизм и лопаты - частный случай или частное применение устройств для автоматического и/или ручного сбора твердых материалов с поверхности или/и из-под поверхности земли в месте посадки балластной платформы в балластный кузов). Если используется снегоуборочный механизм, то балластная платформа, если того требует конструкция этого механизма (например, как у городской снегоуборочной машины), может медленно двигаться вперед: скользить на лыжах или на поплавках или катиться на колесах - в зависимости от оснащения балластной платформы. Тянуть вперед балластную платформу будет сам дирижабль. Конструкция и принцип работы снегоуборочного механизма может быть любым. Например, снег срезается и распыляется быстровращающимся ножом, всасывается и подается по шлангу в балластный кузов по принципу пылесоса. В принципе так можно срезать и всасывать и песок, и землю, и траву. Более экономично подавать снег в балластный кузов при помощи транспортера (бегущей ленты с выступами). Снегоуборочный механизм может выполняться в виде бура. Снегоуборочный механизм может также выполняться в виде «механической руки» с ковшом (например, как у экскаватора). Таким механизмом можно собирать и накладывать в балластный кузов не только снег, но и землю, песок, камни и т.п. при посадке в поле, песчаной пустыне и т.д. (см. ниже). При использовании «механической руки» с ковшом желательна фиксация балластной платформы с помощью буров. При ручной загрузке снега балластную платформу также можно сначала зафиксировать на месте посадки бурами с помощью буровых агрегатов (если это позволяют сделать глубина и плотность снежного покрова), чтобы члены экипажа с лопатами могли сойти с балластной платформы на снег. При этом вектор тяги двигателей дирижабля наклоняют вниз, т.к. для ввинчивания буров в снег/песок/грунт необходимо давление на бур сверху (как это необходимо для ввинчивания шурупа). Это давление обеспечится частью веса балластной платформы, равной тяге двигателей дирижабля вниз. При наклоне вектора тяги двигателей дирижабля вниз уменьшится натяжение тросов, удерживающих балластную платформу (либо даже они совсем провиснут) и балластная платформа начнет давить на поверхность или на буры. Кроме того, в начальный момент для создания давления на буры можно использовать инерцию балластной платформы, спускаемой вниз с некоторой постоянной скоростью. При наклоне вектора тяги двигателей дирижабля вниз дирижабль будет снижаться, поэтому потребуется меньшая длина тросов.Landing on snow - after landing the ballast platform on snow using a snow-removing mechanism or manually shovels load snow in a ballast body (a snow-removing mechanism and shovels are a special case or particular use of devices for automatic and / or manual collection of solid materials from the surface and / or below the ground at the landing site of the ballast platform in the ballast body). If a snow-removing mechanism is used, then the ballast platform, if required by the construction of this mechanism (for example, like a city snow-removing machine), can slowly move forward: slide on skis or on floats or roll on wheels - depending on the equipment of the ballast platform. The airship itself will pull the ballast platform forward. The design and principle of operation of the snow removal mechanism can be any. For example, snow is cut and sprayed with a fast-rotating knife, absorbed and fed through a hose to a ballast body according to the principle of a vacuum cleaner. In principle, it is possible to cut and suck both sand, and earth, and grass. It is more economical to feed snow into the ballast body using a conveyor (running belt with protrusions). The snow removal mechanism can be in the form of a drill. The snow removal mechanism can also be in the form of a “mechanical arm” with a bucket (for example, like an excavator). With this mechanism, it is possible to collect and impose not only snow, but also earth, sand, stones, etc. into the ballast body. when planting in a field, sandy desert, etc. (see below). When using a "mechanical arm" with a bucket, it is desirable to fix the ballast platform with the help of drills. When manually loading snow, the ballast platform can also be first fixed at the landing site with a drill using drilling units (if the depth and density of the snow cover allow this) so that crew members with shovels can get off the ballast platform into the snow. In this case, the thrust vector of the airship engines is tilted down, because for screwing the drill into snow / sand / soil, the pressure on the drill from above is necessary (as is necessary for screwing the screw). This pressure will be provided by part of the weight of the ballast platform, equal to the thrust of the airship engines down. By tilting the thrust vector of the airship engines downward, the tension of the cables holding the ballast platform will decrease (or even they will completely sag) and the ballast platform will begin to put pressure on the surface or on the drills. In addition, at the initial moment, inertia of the ballast platform, which descends at a certain constant speed, can be used to create pressure on the drills. When the thrust vector of the airship engine thrusts down, the airship will decrease, so a shorter cable length will be required.

Если буры не установлены (дирижабль по п. 1 формулы) или если не удается надежно зафиксировать балластную платформу с помощью них, то облегчение дирижабля из-за схода части экипажа с балластной платформы на снег компенсируется на начальном этапе (пока не будет набрано необходимое количество балласта) поворотом вектора тяги двигателей дирижабля вниз. На начальном этапе можно и не сходить на снег, а набирать снег лопатами стоя на балластной платформе (например, на поплавках для этого можно предусмотреть складываемые площадки для членов экипажа, подобные складываемому столику сзади кресла в пассажирском самолете или складываемой верхней полке в пассажирском вагоне). Если на начальном этапе загрузки балласта часть экипажа с балластной платформы все-таки сходит на снег, то желательно, чтобы у каждого человека был страховочный фал на случай отказа одного из двигателей дирижабля (или сразу нескольких двигателей).If the drills are not installed (the airship according to claim 1 of the formula) or if it is not possible to securely fix the ballast platform with them, then the relief of the airship due to the departure of a part of the crew from the ballast platform to the snow is compensated at the initial stage (until the required amount of ballast is gained ) by turning the thrust vector of the airship engines down. At the initial stage, you don’t even have to go to the snow, but gather snow with shovels while standing on the ballast platform (for example, on the floats for this you can provide folding platforms for crew members, similar to a folding table behind the seat of a passenger plane or a folding top shelf in a passenger carriage). If at the initial stage of loading the ballast some of the crew from the ballast platform nevertheless falls into the snow, then it is desirable that each person has a safety light in case of failure of one of the airship engines (or several engines at once).

Посадка в песчаной пустыне - действия аналогичны действиям при посадке на снег, но в балластный кузов нагружают песок, а также камни при их наличии. У дирижабля по п. 2 формулы для дополнительной (или основной) фиксации балластной платформы можно ввинтить в песок буры.Landing in a sandy desert - the actions are similar to those when landing in the snow, but sand and stones, if any, are loaded into the ballast body. In the airship according to claim 2, formulas for additional (or main) fixing of the ballast platform can be screwed into the sand of the drill.

Посадка в поле - а) с помощью землеройного устройства (например, в виде бура или в виде «механической руки» с ковшом) или вручную лопатами нагружают в балластный кузов землю, камни и т.п. (при этом балластную платформу можно сначала зафиксировать на месте посадки бурами с помощью буровых агрегатов); б) с помощью устройства для срезки травы по типу сельскохозяйственного комбайна скашивают при малой скорости катящейся по земле балластной платформы траву и нагружают ею балластный кузов (если это делать вручную косами или газонокосилками, то балластную платформу можно сначала зафиксировать бурами).Landing in the field - a) using a digging device (for example, in the form of a drill or in the form of a “mechanical arm” with a bucket) or manually shovels load earth, stones, etc. into a ballast body. (at the same time, the ballast platform can first be fixed at the place of landing by the augers with the help of drilling units); b) with the help of a device for cutting grass, like an agricultural combine harvester, mow grass at a low speed on a ballast platform rolling on the ground and load the ballast body with it (if this is done manually with braids or lawn mowers, the ballast platform can first be fixed with drills).

Для начальной фиксации балластной платформы можно, в принципе, использовать выстреливаемые гарпуны. При выстреле дирижабль получит импульс вверх, поэтому гарпуны лучше выполнять по принципу ракеты. Но их трудно будет вытащить из грунта при взлете и, скорее всего, их придется оставить в земле (либо нужно разрабатывать специальную конструкцию гарпуна, например, подобную конструкции кола в якорном агрегате для дирижаблей описанном в US 1567703 А1, 29.12.1925). При использовании гарпунов можно, в принципе, обойтись и без балластной платформы - дирижабль можно притянуть к внедрившимся в грунт гарпунам с помощью лебедок, но универсальность дирижабля при этом теряется, надежность такого причаливания сомнительна и ограничивается количество посадок за рейс.For the initial fixation of the ballast platform, it is possible, in principle, to use fired harpoons. When fired, the airship will receive an impulse up, so harpoons are best performed on a missile basis. But it will be difficult to pull them out of the ground during take-off and, most likely, they will have to be left in the ground (or you need to develop a special harpoon design, for example, similar to the stake structure in the anchor assembly for airships described in US 1567703 A1, 12.29.1925). When using harpoons, you can, in principle, do without a ballast platform - the airship can be pulled to the harpoons that have invaded the ground with winches, but the versatility of the airship is lost, the reliability of such landing is doubtful and the number of landings per flight is limited.

Посадка в лесу - в этом случае лучше всего найти поляну и действовать как при посадке в поле или на снег. При отсутствии поляны можно привязать балластную платформу к верхушкам деревьев и притянуть дирижабль к ним. Люди могут тогда спуститься на землю по веревочной лестнице, или людей, грузы и балласт можно спустить и поднять на тросе с помощью лебедки. В качестве балласта в этом случае можно использовать кроме грунта или снега еще и древесину.Planting in the forest - in this case, it is best to find a clearing and act as if planting in a field or in the snow. In the absence of a clearing, you can tie the ballast platform to the tops of the trees and pull the airship to them. People can then go down to the ground by a rope ladder, or people, loads and ballast can be lowered and lifted on a cable with a winch. In this case, wood can be used as ballast in addition to soil or snow.

Посадка на аэродроме или на специально подготовленной площадке (посадочной площадке) - можно использовать известный способ причаливания - второй способ причаливания без выпуска гелия в US 4014483 А1, опубл. 29.03.1977 (прототип заявляемого ^ способа причаливания). То есть, если есть возможность надежно зафиксировать балластную платформу на аэродроме или другой подготовленной площадке, например, привязав, прицепив ее к железобетонным плитам или примагнитив ее электромагнитами, надежно укрепленными на тяжелой плите и т.п., то при такой надежной фиксации балластной платформы во многих случаях отпадает необходимость в наборе на нее балласта, удерживающего дирижабль от подъема с поверхности земли. Поэтому, если в итоге масса груза перед взлетом не изменится (не смотря на разгрузку и погрузку, высадку и посадку пассажиров), или если масса груза изменится, но нет требования подъема на прежнюю высоту полета, балластный бак или балластный кузов на балластной платформе можно не заполнять.Landing at the airport or on a specially prepared site (landing site) - you can use the known method of mooring - the second method of mooring without releasing helium in US 4014483 A1, publ. 03/29/1977 (prototype of the proposed ^ mooring method). That is, if it is possible to reliably fix the ballast platform at an aerodrome or other prepared site, for example by tying it, attaching it to reinforced concrete slabs or magnetizing it with electromagnets reliably mounted on a heavy plate, etc., then with such a reliable fixation of the ballast platform during In many cases, there is no need for a set of ballast on it, which keeps the airship from rising from the surface of the earth. Therefore, if in the end the mass of the cargo before takeoff does not change (despite unloading and loading, disembarking and landing passengers), or if the mass of the cargo changes, but there is no requirement to rise to the previous flight altitude, a ballast tank or a ballast body on a ballast platform can not fill.

Дополнительно, при посадке на аэродроме или на специально подготовленной площадке для повышения надежности и безопасности возможно использование жидкого балласта. В этом случае балластную платформу сначала фиксируют с помощью тросов или/и якорей (крюков) или/и электромагнитов, или другими способами; после этого (при необходимости) накачивают в балластный бак воду из бака с водой, установленного на аэродроме или на специально подготовленной площадке. При этом возрастает надежность фиксации балластной платформы. Кроме того, для заявляемого дирижабля фиксация балластной платформы тросами, якорями (крюками), электромагнитами и т.п. может и не производится, в этом случае просто накачивают в балластный бак воду из бака с водой на аэродроме или на специально подготовленной площадке. При этом, в принципе, не требуется даже создавать специально подготовленные площадки или аэродромы - дирижабль может причалить в любом месте, куда может доехать грузовик с баком с водой (автоцистерна, пожарная машина). Использование твердого балласта (например, песка) на аэродроме или на специально подготовленной площадке или в любом месте, куда может доехать грузовик с таким балластом, также возможно, но жидкий балласт удобнее. Зимой балластная вода должна содержать присадку, предотвращающую замерзание, а песок должен быть сухим. В местах, куда не может доехать грузовик с балластом, заявляемый дирижабль тоже может совершить посадку, при этом нужно действовать так, как описано ранее.Additionally, when landing at the airport or on a specially prepared site to increase reliability and safety, the use of liquid ballast is possible. In this case, the ballast platform is first fixed with cables or / and anchors (hooks) or / and electromagnets, or in other ways; after that (if necessary), water is pumped into the ballast tank from the water tank installed at the airfield or at a specially prepared site. This increases the reliability of fixing the ballast platform. In addition, for the inventive airship fixing the ballast platform with cables, anchors (hooks), electromagnets, etc. it may not be produced, in this case, they simply pump water into the ballast tank from the water tank at the airport or at a specially prepared site. At the same time, in principle, it is not even necessary to create specially prepared sites or airdromes - the airship can land at any place where a truck with a water tank can reach (tanker, fire truck). The use of solid ballast (for example, sand) at an aerodrome or at a specially prepared site or in any place where a truck with such ballast can reach is also possible, but liquid ballast is more convenient. In winter, ballast water should contain an anti-freeze additive and the sand should be dry. In places where the truck with ballast cannot reach, the claimed airship can also land, and you must act as described previously.

На аэродроме или на специально подготовленной площадке возможны не только причаливание дирижабля (притягивание дирижабля к приземлившейся и зафиксированной балластной платформе), но и погрузка-разгрузка (посадка-высадка пассажиров) с использованием балластной платформы как лифта для грузов и пассажиров - способ погрузки-разгрузки (посадки-высадки пассажиров) без посадки дирижабля известный для дирижабля US 4014483 А1, опубл. 29.03.1977.At the airport or at a specially prepared site, not only the airship mooring (pulling the airship to the landing and fixed ballast platform), but also loading and unloading (landing and disembarkation of passengers) using the ballast platform as an elevator for goods and passengers is possible - loading and unloading ( landing and disembarkation of passengers) without landing the airship known for the airship US 4014483 A1, publ. 03/29/1977.

При посадке на аэродроме или на специально подготовленной площадке можно выделить частные случаи, когда нет необходимости набирать балласт. Если после причаливания дирижабля (или фиксации балластной платформы, используемой как лифт, на аэродроме) и вплоть до его отчаливания (или подъема балластной платформы, используемой как лифт, с грузами или/и пассажирами) не смотря на проведенную разгрузку и погрузку грузов или/и высадку и посадку пассажиров масса дирижабля не изменилась, то в этом случае нет необходимости набирать балласт на аэродроме перед разгрузкой грузов или/и высадкой пассажиров (дирижабль поднимется на прежнюю высоту или останется на прежней высоте). Нужна просто надежная фиксация балластной платформы на аэродроме. Нет такой необходимости и в случае, когда на момент отчаливания (или подъема балластной платформы, используемой как лифт) итоговая масса грузов или/и пассажиров несколько увеличилась, но при этом дирижабль изначально не был загружен полностью и имеется балласт, замещающий начальную недогрузку. Тогда для отчаливания дирижабля (или подъема балластной платформы, используемой как лифт) нужно сбросить необходимое количество балласта (такое, чтобы масса дирижабля до и после обычного или высотного причаливания не изменилась). Если на момент отчаливания (или подъема балластной платформы, используемой как лифт) масса дирижабля изменилась, но не требуется подняться точно на прежнюю высоту полета (или сохранить прежнюю высоту полета), то балласт также можно не набирать. Балласт придется набирать в случае планируемого уменьшения массы дирижабля на момент отчаливания (или подъема балластной платформы, используемой как лифт) при необходимости вернуться на прежнюю высоту полета (или сохранить прежнюю высоту полета).When landing at the airport or on a specially prepared site, one can distinguish particular cases when there is no need to gain ballast. If, after the mooring of the airship (or fixing the ballast platform used as an elevator, at the airport) and until its descent (or lifting the ballast platform used as an elevator, with goods and / or passengers) despite the unloading and loading of goods and / or If the airship’s landing and landing did not change the mass of the airship, then in this case there is no need to collect ballast at the airport before unloading goods and / or disembarking passengers (the airship will rise to the same height or remain at the same height). You just need a reliable fixation of the ballast platform at the airport. There is no such need in the case when, at the time of the descent (or lifting the ballast platform, used as an elevator), the total mass of goods and / or passengers slightly increased, but the airship was not initially fully loaded and there is ballast that replaces the initial underload. Then, to get the airship off (or lift the ballast platform used as an elevator), you need to drop the necessary amount of ballast (such that the mass of the airship before and after normal or high-altitude mooring does not change). If the mass of the airship changed at the time of the descent (or lifting of the ballast platform used as an elevator), but it is not necessary to rise exactly to the previous flight altitude (or maintain the previous flight altitude), then the ballast can also not be gained. Ballast will have to be gained in the case of the planned reduction in the mass of the airship at the time of the descent (or the lifting of the ballast platform used as an elevator), if necessary, return to the previous flight altitude (or maintain the previous flight altitude).

Рассмотренные частные случаи, когда нет необходимости набирать балласт можно выделить и тогда, когда балластную платформу при обычном или при высотном причаливании удалось надежно зафиксировать с помощью буров.The considered special cases when there is no need to collect ballast can be distinguished even when the ballast platform during normal or high-altitude mooring was able to be reliably fixed with the help of drills.

В общем случае, т.е. при посадке дирижабля на любую поверхность, массу жидкого или/и твердого балласта на балластной платформе набирают больше массы грузов или/и пассажиров, которые планируют разгрузить или/и высадить, к этому добавляют массу балласта, компенсирующую увеличение архимедовой силы, действующей на оболочку дирижабля у земли. Такая полная масса балласта необходима, чтобы после притягивания дирижабля к земле/водоему и разгрузки дирижабля или/и высадки пассажиров облегченный дирижабль не смог оторваться от земли/водоема и улететь. Для уменьшения количества загружаемого балласта можно разгрузку дирижабля или/и высадку пассажиров проводить одновременно с загрузкой новых грузов или/и посадкой новых пассажиров. Балласта потребуется больше, чем обычно, в случае причаливания, когда двигатели дирижабля отказали или отключены (но лебедки работают), и при этом дует сильный ветер. Для того чтобы дирижабль «встал на якорь», оставаясь на своей высоте полета, когда двигатели и лебедки дирижабля отключены (дирижабль становится как привязной аэростат), также потребуется больше балласта, если на высоте полета дирижабля дует сильный ветер.In the general case, i.e. when the airship lands on any surface, the mass of liquid and / or solid ballast on the ballast platform gains more than the mass of goods and / or passengers who plan to unload and / or land, add ballast mass to this, compensating for the increase in the Archimedean force acting on the airship’s shell land. Such a full mass of ballast is necessary so that after the airship is pulled to the ground / pond and the airship is unloaded and / or passengers are disembarked, the lightweight airship cannot tear itself off the ground / pond and fly away. To reduce the amount of loaded ballast, it is possible to unload the airship and / or disembark passengers simultaneously with loading new cargoes and / or boarding new passengers. Ballast will be needed more than usual in the case of landing, when the airship engines failed or are turned off (but the winches are working), and at the same time a strong wind blows. In order for the airship to "anchor", remaining at its altitude when the engines and winches of the airship are turned off (the airship becomes like a tethered balloon), it will also require more ballast if a strong wind blows at the height of the airship.

После фиксации балластной платформы с помощью буров или/и с помощью тросов или/и якорей (крюков) или/и электромагнитов или/и с помощью наполнения балластного бака или/и балластного кузова балластом дирижабль притягивают к балластной платформе с помощью лебедок и тросов (при этом вектор тяги двигателей дирижабля можно наклонить вниз), и затем производят разгрузку и погрузку грузов или/и высадку и посадку пассажиров. При длительной стоянке или при сильном ветре после притягивания дирижабля к земле дополнительно фиксируют оболочку дирижабля на земле с помощью строп-растяжек.After fixing the ballast platform with the help of drills and / or using ropes and / or anchors (hooks) or / and electromagnets and / or by filling the ballast tank and / or the ballast body with ballast, the airship is attracted to the ballast platform with winches and cables (at this thrust vector of the airship engines can be tilted down), and then unload and load goods and / or disembark passengers. During long-term parking or in strong winds after attracting the airship to the ground, the shell of the airship is additionally fixed on the ground with the help of slings.

Способ погрузки-разгрузки (посадки-высадки пассажиров) без посадки дирижабля (способ высотного причаливания дирижабля). Дирижабль по п. 3 формулы можно не притягивать к земле, если груз или/и пассажиров перед опусканием балластной платформы перевести из гондолы на саму балластную платформу в ее грузовой или/и пассажирский отсек(и) (как вариант, на балластной платформе может располагаться основной или даже единственный грузовой или/и пассажирский отсек дирижабля, в последнем случае в гондоле располагаются только члены экипажа). После приземления балластной платформы с грузом или/и пассажирами, ее фиксации и/или набора необходимого количества балласта можно провести разгрузку грузов или/и высадку пассажиров. Затем (или параллельно с разгрузкой или/и высадкой пассажиров) можно произвести погрузку новых грузов или/и посадку новых пассажиров на балластную платформу. После этого можно освободить балластную платформу от фиксации (если она фиксировалась бурами или/и тросами или/и якорями (крюками) или/и электромагнитами) и, сбросив нужное количество балласта, поднять ее к дирижаблю с помощью лебедок и тросов. Таким образом, балластную платформу можно использовать как лифт для грузов или/и пассажиров, при этом дирижабль остается на своей высоте полета. В момент погрузки-разгрузки или/и посадки-высадки пассажиров, когда балластная платформа любым способом зафиксирована на земле (в том числе с помощью веса набранного балласта), дирижабль находится как бы «на якоре». Поэтому в таком случае тоже можно, в принципе, сказать, что дирижабль причалил (высотное причаливание).The method of loading and unloading (boarding and disembarking passengers) without landing the airship (method of high-altitude mooring of the airship). The airship according to claim 3 of the formula can not be pulled to the ground if the cargo and / or passengers before lowering the ballast platform is transferred from the gondola to the ballast platform itself in its cargo and / or passenger compartment (s) (as an option, the main ballast platform can be located or even the only cargo and / or passenger compartment of the airship, in the latter case only crew members are located in the gondola). After landing the ballast platform with the cargo and / or passengers, securing it and / or gaining the required amount of ballast, it is possible to unload goods and / or disembark passengers. Then (or in parallel with the unloading and / or disembarkation of passengers), it is possible to load new cargoes and / or landing new passengers on a ballast platform. After that, you can release the ballast platform from fixation (if it was fixed with drills and / or cables and / or anchors (hooks) or / and electromagnets) and, having dropped the required amount of ballast, lift it to the airship with winches and cables. Thus, the ballast platform can be used as an elevator for goods and / or passengers, while the airship remains at its flight altitude. At the time of loading and unloading and / or embarkation and disembarkation of passengers, when the ballast platform is fixed in any way on the ground (including using the weight of the ballast accumulated), the airship is “anchored”. Therefore, in this case, one can also, in principle, say that the airship has moored (high-altitude mooring).

В отличие от дирижабля US 4014483 А1, опубл. 29.03.1977, заявляемый дирижабль за счет набора на балластную платформу любого доступного на поверхности балласта может без выпуска несущего газа совершать практически в любом месте как причаливание к земле, так и погрузку-разгрузку (посадку-высадку пассажиров) без посадки дирижабля с помощью балластной платформы, используемой в качестве лифта для грузов и пассажиров.Unlike the airship US 4014483 A1, publ. 03/29/1977, the claimed airship due to the set on the ballast platform of any available on the surface of the ballast can, without releasing carrier gas, perform almost any approach to the ground and loading-unloading (boarding and disembarking passengers) without landing the airship using a ballast platform used as an elevator for goods and passengers.

Отчаливание дирижабля. Отчаливание заявляемого дирижабля после причаливания осуществляется классическим способом - освобождением от фиксации и сбросом необходимого количества балласта. После загрузки дирижабля или/и посадки пассажиров нужно освободить балластную платформу от фиксации бурами (вывинчивают из грунта/песка/снега) или от фиксации тросами, якорями (крюками), электромагнитами и т.п. (если балластная платформа не фиксировалась на поверхности описанными выше средствами, а фиксировалась только набранным балластом, то этот этап пропускается). Если оболочка дирижабля еще дополнительно фиксировалась тросами, нужно разъединить крепления. После этого нужно вылить или/и высыпать необходимую часть жидкого или/и твердого балласта из балластного бака или/и балластного кузова, в зависимости от массы нового груза (в некоторых частных случаях, рассмотренных ниже, сбрасывать балласт не требуется). Дирижабль начнет взлетать (таким образом, балласт выливается или/и высыпается до начала взлета и далее в зависимости от необходимой высоты полета). При этом тросы лебедок остаются в скрученном состоянии, балластная платформа прижата к гондоле (к дирижаблю), т.е. взлет осуществляется как у обычного дирижабля. Для возможности точно регулировать скорость выливания или/и высыпания балласта желательно иметь на балластной платформе прибор, определяющий силу давления балластной платформы на грунт (т.е. ее вес). Некоторая часть остатка балласта резервируется для возможности сохранения высоты полета в случае уменьшения плотности воздуха (при резком повышении температуры) или для возможности увеличения высоты полета при выливании или/и высыпании этой части балласта. Разумеется, твердый балласт для этих целей не должен состоять из камней или любых тяжелых предметов, так как им придется падать с большой высоты, хотя основной балласт, предотвращающий отрыв притянутого к земле дирижабля, может быть любым. Максимальная высота полета заявляемого дирижабля (без потери несущего газа) ограничивается длиной тросов лебедок.Descent of the airship. The mooring of the claimed airship after mooring is carried out in the classical way - release from fixation and dumping the required amount of ballast. After loading the airship and / or boarding the passengers, it is necessary to release the ballast platform from being fixed by drills (unscrewed from the ground / sand / snow) or from being fixed by cables, anchors (hooks), electromagnets, etc. (if the ballast platform was not fixed on the surface by the means described above, but was fixed only by the collected ballast, then this step is skipped). If the shell of the airship was still additionally fixed with cables, you need to disconnect the mounts. After that, it is necessary to pour and / or pour out the necessary part of the liquid and / or solid ballast from the ballast tank and / or the ballast body, depending on the weight of the new cargo (in some special cases discussed below, it is not necessary to dump the ballast). The airship will start to take off (in this way, the ballast spills out and / or pours out before the start of takeoff and further, depending on the required flight altitude). At the same time, the winch cables remain twisted, the ballast platform is pressed to the gondola (to the airship), i.e. take-off is like a regular airship. In order to be able to precisely control the rate of pouring and / or rash of ballast, it is desirable to have a device on the ballast platform that determines the pressure force of the ballast platform on the ground (i.e. its weight). Some of the remainder of the ballast is reserved for the possibility of maintaining the flight altitude in the event of a decrease in air density (with a sharp increase in temperature) or for the possibility of increasing the altitude during pouring and / or spilling of this part of the ballast. Of course, a solid ballast for these purposes should not consist of stones or any heavy objects, since they will have to fall from a great height, although the main ballast that prevents separation of the airship pulled to the ground can be any. The maximum flight altitude of the claimed airship (without loss of carrier gas) is limited by the length of the winch cables.

«Отчаливание» дирижабля при использовании балластной платформы в качестве лифта для грузов и пассажиров. При высотном причаливании с целью погрузки-разгрузки грузов и/или посадки-высадки пассажиров дирижабль остается на своей высоте полета. Предлагаемый способ «отчаливания»: буры вывинчиваются из снега/песка/грунта, или балластная платформа освобождается от фиксации на аэродроме (при фиксации балластной платформы только балластом этот этап пропускается), после этого в большинстве случаев жидкий или/и твердый балласт сбрасывается до компенсации силы тяжести, действующей на весь дирижабль, архимедовой силой, после чего балластная платформа поднимается к дирижаблю с помощью лебедок и тросов. Дирижабль готов лететь дальше.“Departure” of the airship using a ballast platform as an elevator for goods and passengers. With a high-altitude mooring for the purpose of loading and unloading goods and / or boarding and disembarking passengers, the airship remains at its flight altitude. The proposed method of “descent”: drills are unscrewed from snow / sand / soil, or the ballast platform is freed from fixing at the airfield (when fixing the ballast platform only with ballast, this step is skipped), after which in most cases the liquid and / or solid ballast is discharged to compensate for the force the gravity acting on the entire airship by Archimedean force, after which the ballast platform rises to the airship with the help of winches and cables. The airship is ready to fly on.

В частных случаях, если дирижабль причаливал (или осуществлял высотное причаливание) на аэродроме или на специально подготовленной площадке без набора балласта (фиксация балластной платформы с помощью тросов, якорей (крюков), электромагнитов и т.п.), или если балластная платформа надежно зафиксировалась с помощью буров без набора балласта, то при отчаливании дирижабля (или подъеме балластной платформы, используемой как лифт) балластная платформа и оболочка дирижабля просто освобождаются от фиксации. При этом балласт сбрасывается только в случае, когда итоговая масса грузов или/и пассажиров несколько увеличилась после посадки, но при этом дирижабль изначально не был загружен полностью и имеется балласт, замещающий начальную недогрузку (подразумевается, что нужно вернуться на прежнюю высоту полета или сохранить ее).In special cases, if the airship moored (or carried out high-altitude mooring) at the aerodrome or on a specially prepared site without gaining ballast (fixing the ballast platform using ropes, anchors (hooks), electromagnets, etc.), or if the ballast platform was firmly fixed with the help of drills without a set of ballast, then when the airship sets off (or lifts the ballast platform used as an elevator), the ballast platform and the airship shell are simply released from fixation. In this case, the ballast is only dumped when the total mass of goods and / or passengers slightly increased after landing, but the airship was not initially fully loaded and there is ballast that replaces the initial underload (it is understood that you need to return to the previous flight altitude or maintain it )

В случае любого вида причаливания на аэродроме или на специально подготовленной площадке в качестве балласта удобно использовать воду из аэродромного (или специального или автомобильного) бака с водой. В процессе обычного или высотного причаливания дирижабля в балластный бак балластной платформы накачивается вода из аэродромного (или специального или автомобильного) бака с водой. При отчаливании после освобождения балластной платформы от фиксации (при наличии такой фиксации) вода сливается из балластного бака (обратно в аэродромный бак или на землю) до компенсации силы тяжести, действующей на весь дирижабль, архимедовой силой. При этом дирижабль начинает взлетать, или балластную платформу поднимают к дирижаблю с помощью лебедок и тросов. Вместо воды возможно использование сухого песка, который может храниться в аэродромном (или специальном или автомобильном) кузове.In case of any type of landing at the airfield or on a specially prepared site, it is convenient to use water from the airfield (or special or automobile) water tank as a ballast. During the normal or high-altitude landing of the airship, water is pumped into the ballast tank of the ballast platform from the airfield (or special or automobile) water tank. When the ballast platform moves away from fixation (if there is such a fixation), water is drained from the ballast tank (back to the airfield tank or to the ground) until the gravity acting on the entire airship is compensated by Archimedean force. At the same time, the airship begins to take off, or the ballast platform is raised to the airship using winches and cables. Instead of water, it is possible to use dry sand, which can be stored in an aerodrome (or special or automobile) body.

Спуск балластной платформы. При спуске балластной платформы дирижабль будет немного подниматься вверх, пока балластная платформа не достигнет поверхности земли. Это связано с тем, что на балластную платформу тоже действует небольшая (из-за относительно малого объема) архимедова сила, которая возрастает при уменьшении высоты вследствие увеличения плотности воздуха. Поэтому дирижабль будет немного подниматься, но при подъеме архимедова сила, действующая на оболочку, будет уменьшаться вследствие уменьшения плотности воздуха. При некоторой высоте полета будет достигнуто равновесие силы тяжести (считаем ее независящей от высоты из-за очень большого радиуса Земли) и суммарной архимедовой силы, причем балластная платформа будет касаться поверхности земли, не давя на нее (при небольшом зазоре получаются «воздушные качели»). Если далее балластную платформу продолжать спускать, то она начнет давить на землю, и натяжение тросов ослабнет, при этом часть силы тяжести, действующей на дирижабль, будет компенсироваться силой реакции опоры (земли). Поэтому дирижабль начнет подниматься по мере увеличения длины тросов, при этом архимедова сила, действующая на оболочку, будет уменьшаться вследствие уменьшения плотности воздуха. На некоторой высоте при дальнейшем разматывании тросов лебедок сила тяжести всей балластной платформы будет полностью скомпенсирована силой реакции опоры, тросы провиснут, потом начнут ложиться на землю, и тогда слабый подъем дирижабля будет осуществляться только за счет увеличения массы тросов, лежащих на земле. Поэтому при большой длине тросов, в принципе, даже балласт на балластную платформу при высотном причаливании можно не нагружать и не фиксировать ее ничем - она будет зафиксирована своим собственным весом (плюс вес грузов и пассажиров). Однако при достаточно сильном ветре на высоте и отключенных двигателях дирижабля пустую балластную платформу ветер будет тащить по земле. Поэтому необходима дополнительная фиксация балластной платформы на земле. Кроме того, для осуществления такого способа высотного причаливания дирижаблю придется все время возить с собой избыточно длинные тросы, при высотном причаливании подниматься на большую высоту, лебедкам придется не только поднимать балластную платформу, но и притягивать дирижабль к земле на начальном этапе. Избыточно длинные тросы можно также использовать при обычном причаливании для начальной фиксации балластной платформы перед набором на нее балласта, для обеспечения давления на буры, но тогда лебедкам придется притягивать дирижабль к земле с большей высоты. В случае оживленного воздушного движения подъем дирижабля на большую высоту при причаливании может привести к столкновению его с другим воздушным судном.The descent of the ballast platform. When lowering the ballast platform, the airship will rise slightly until the ballast platform reaches the surface of the earth. This is due to the fact that a small (due to relatively small volume) Archimedean force also acts on the ballast platform, which increases with decreasing height due to an increase in air density. Therefore, the airship will rise slightly, but when rising, the Archimedean force acting on the shell will decrease due to a decrease in air density. At a certain flight altitude, an equilibrium of gravity will be achieved (we consider it independent of altitude due to the very large radius of the Earth) and the total Archimedean force, and the ballast platform will touch the surface of the earth without pressing on it (with a small gap, “air swing” is obtained) . If the ballast platform continues to be lowered further, it will begin to put pressure on the ground, and the cable tension will weaken, while part of the gravity acting on the airship will be compensated by the reaction force of the support (earth). Therefore, the airship will begin to rise as the length of the cables increases, while the Archimedean force acting on the shell will decrease due to a decrease in air density. At a certain height, with further unwinding of the winch cables, the gravity of the entire ballast platform will be fully compensated by the support reaction force, the cables will sag, then begin to lie on the ground, and then the airship will rise slightly only by increasing the mass of the cables lying on the ground. Therefore, with a large cable length, in principle, even the ballast on the ballast platform during high-altitude mooring, you can not load and not fix it with anything - it will be fixed by its own weight (plus the weight of goods and passengers). However, with a sufficiently strong wind at an altitude and disabled airship engines, the empty ballast platform will drag the wind along the ground. Therefore, additional fixation of the ballast platform on the ground is necessary. In addition, to implement this method of high-altitude mooring, the airship will have to carry excessively long cables with it all the time, when high-altitude mooring will rise to a great height, winches will not only have to lift the ballast platform, but also draw the airship to the ground at the initial stage. Excessively long cables can also be used during normal mooring for the initial fixation of the ballast platform before putting ballast on it, to provide pressure on the drill, but then the winches will have to attract the airship to the ground from a higher height. In the case of busy air traffic, raising the airship to a high altitude when mooring can lead to a collision with another aircraft.

Использование наклона вектора тяги двигателей дирижабля вниз. При спуске балластной платформы если нужно поддерживать постоянную высоту полета дирижабля, то вектор тяги двигателей дирижабля нужно наклонить вниз. Когда балластная платформа коснется поверхности, ее нужно прижать к земле. Это нужно для работы буровых агрегатов (при их наличии), для начальной фиксации балластной платформы перед набором балласта с поверхности или для того чтобы члены экипажа могли сойти на землю для наполнения балластного кузова (не опасаясь, что дирижабль из-за этого поднимется вверх). Для того чтобы балластная платформа после касания поверхности прижалась к земле, двигатели дирижабля должны обеспечивать достаточную тягу вниз, и частично вперед - для компенсации действия встречного ветра (дирижабли всегда заходят на посадку против ветра). Такая работа двигателей требуется, по крайней мере, в течение времени, пока на балластной платформе не накопится достаточное количество балласта или пока она не будет надежно зафиксирована на аэродроме или на специально подготовленной площадке. Далее вектор тяги двигателей дирижабля можно вернуть в горизонтальное положение. Но для ускорения притягивания дирижабля к земле можно оставить наклон вектора тяги двигателей дирижабля прежним до полного притягивания дирижабля к балластной платформе.Using the tilt vector of thrust of the airship engines down. When lowering the ballast platform, if you want to maintain a constant flight altitude of the airship, then the thrust vector of the airship engines must be tilted down. When the ballast platform touches the surface, it must be pressed to the ground. This is necessary for the operation of drilling units (if any), for the initial fixation of the ballast platform before collecting ballast from the surface, or for crew members to descend to the ground to fill the ballast body (without fear that the airship will rise up because of this). In order for the ballast platform to press itself to the ground after touching the surface, the airship engines must provide sufficient downward thrust, and partially forward, to compensate for the headwind effect (airships always land against the wind). Such operation of the engines is required at least for a time until a sufficient amount of ballast has accumulated on the ballast platform or until it is securely fixed at the aerodrome or at a specially prepared site. Further, the thrust vector of the airship engines can be returned to a horizontal position. But to accelerate the attraction of the airship to the ground, you can leave the slope of the thrust vector of the airship engines unchanged until the airship is fully attracted to the ballast platform.

Таким образом, вектор тяги двигателей дирижабля наклоняют вниз для компенсации увеличения архимедовой силы при спуске балластной платформы, для начальной фиксации балластной платформы на поверхности, для фиксации балластной платформы с помощью буров, для ускорения притягивания дирижабля к земле, а также для временного уменьшения высоты полета дирижабля. Наклон вектора тяги двигателей дирижабля вверх используют для временного увеличения высоты полета, для временного сохранения высоты полета при уменьшении плотности воздуха, для борьбы с нисходящими потоками и для ускорения взлета. Если дирижабль оснастить дополнительно небольшими крыльями, то они могут усиливать эффект от поворота двигателей дирижабля (качество крыла), причем даже на нулевой скорости (при наличии встречного ветра).Thus, the thrust vector of the airship engines is tilted down to compensate for the increase in Archimedean force when lowering the ballast platform, for the initial fixation of the ballast platform on the surface, for fixing the ballast platform with the help of drills, to accelerate the attraction of the airship to the ground, and also to temporarily reduce the airship’s flight height . The slope of the thrust vector of the airship engines upwards is used to temporarily increase the flight altitude, to temporarily maintain the flight altitude while decreasing air density, to combat downward flows and to accelerate take-off. If the airship is equipped with additional small wings, then they can enhance the effect of the rotation of the airship engines (wing quality), even at zero speed (in the presence of a headwind).

Для понижения высоты полета на длительное время (без посадки дирижабля) нужно опустить балластную платформу до ее касания с поверхностью водоема (если таковой окажется на трассе полета) или земли и закачать необходимое (небольшое) количество воды в балластный бак или/и набрать необходимое (небольшое) количество снега/песка/грунта/травы или/и любых доступных твердых материалов в балластный кузов (для этого, возможно, потребуется фиксация балластной платформы с помощью буровых агрегатов). При этом для наполнения балластного кузова в большинстве случаев перед опусканием балластной платформы нужно снизить скорость дирижабля до нуля или до малой скорости. Если же наполняется балластный бак водой из водоема, то это можно, в принципе, делать и на большой скорости. В этом случае можно обойтись без насоса и использовать динамическое давление воды (это не сэкономит топливо, т.к. длинные тросы имеют большое аэродинамическое сопротивление, но можно сэкономить время). Захватить в балластный кузов рыхлый снег с поля, песок с пустыни тоже можно, в принципе, на большой скорости (балластная платформа, соответственно, скользит на лыжах по снегу или катится на колесах по песку). Захватывать на большой скорости воду из водоема, снег с поля, песок с пустыни можно, в принципе, и на бреющем полете балластной платформы, если разработать специальные захватывающие устройства. После набора балласта балластная платформа поднимается к дирижаблю, высота полета которого теперь станет меньше. Как уже отмечалось выше, для понижения высоты полета без посадки дирижабля можно не опускать балластную платформу до ее касания с поверхностью водоема, а воспользоваться шлангом длиной до 10 м. В принципе, захватывать на скорости или в покое воду, снег, песок с поверхности можно и без спуска балластной платформы, опустив прямо с дирижабля на тросах сосуд с выступами для захвата балласта. Если у дирижабля есть крылья, то для снижения высоты полета вместо набора балласта можно уменьшить, или сделать отрицательным угол атаки.To reduce the flight altitude for a long time (without landing the airship) you need to lower the ballast platform until it touches the surface of the reservoir (if it appears on the flight path) or the ground and pump the necessary (small) amount of water into the ballast tank and / or collect the necessary (small ) the amount of snow / sand / soil / grass and / or any available solid materials in the ballast body (for this, it may be necessary to fix the ballast platform using drilling units). Moreover, to fill the ballast body in most cases, before lowering the ballast platform, it is necessary to reduce the speed of the airship to zero or to a low speed. If the ballast tank is filled with water from a reservoir, then this can, in principle, be done at high speed. In this case, you can do without a pump and use dynamic water pressure (this will not save fuel, because long cables have a large aerodynamic drag, but you can save time). To capture loose snow from the field in the ballast body, sand from the desert can also be, in principle, at high speed (the ballast platform, respectively, slides on the skis in the snow or rolls on wheels in the sand). It is possible, in principle, to capture water from a reservoir, snow from a field, sand from a desert, and on the shaving flight of a ballast platform, if special capturing devices are developed. After gaining ballast, the ballast platform rises to the airship, the flight height of which will now become less. As noted above, to lower the flight altitude without landing the airship, you can not lower the ballast platform until it touches the surface of the reservoir, but use a hose up to 10 m long. In principle, you can capture water, snow, sand from the surface at speed or alone without lowering the ballast platform, dropping directly from the airship on the ropes a vessel with protrusions to capture ballast. If the airship has wings, then to reduce the altitude instead of gaining ballast, you can reduce or make the angle of attack negative.

Для повышения высоты полета на длительное время нужно сбросить необходимое количество резервного балласта. Если у дирижабля есть крылья, то вместо сброса балласта или совместно со сбросом балласта можно увеличить угол атаки (но при этом возрастет расход топлива).To increase the flight altitude for a long time, you need to reset the required amount of backup ballast. If the airship has wings, then instead of dropping the ballast or together with dropping the ballast, you can increase the angle of attack (but this will increase fuel consumption).

При посадке дирижабль всегда разворачивается против ветра. Если направление ветра на высоте полета дирижабля и у поверхности земли разное, то при притягивании дирижабля к балластной платформе с помощью тросов и лебедок на дирижабль будет действовать вращающий момент со стороны тросов. Тросы будут создавать момент подобно трифилярному подвесу, особенно сильный при короткой длине тросов, т.е. у земли. В идеале, чтобы избавиться от этого момента, балластная платформа должна иметь возможность поворачиваться относительно вертикальной оси (относительно тросов и дирижабля). Или лебедки могут быть расположены на специальной платформе, которая расположена под гондолой и которая может поворачиваться относительно вертикальной оси (относительно гондолы). Или для надежности можно использовать оба эти варианта в одной конструкции. Однако все это усложняет конструкцию и приведет к увеличению массы дирижабля. Поэтому, если направление ветра сверху и снизу разное, и нет возможности поворота балластной платформы относительно вертикальной оси (относительно дирижабля), то садиться придется с учетом момента, действующего на дирижабль со стороны тросов. При посадке балластной платформы на воду она под действием этого момента постепенно повернется до совпадения направления ее оси с направлением оси дирижабля. То есть здесь проблема решается. При посадке на сушу можно не притягивать полностью дирижабль к балластной платформе, а оставить некоторое расстояние, и на таком расстоянии зафиксировать оболочку дирижабля тросами. Однако при этом сильно усложнится разгрузка и погрузка грузов или/и высадка и посадка пассажиров. Можно также на завершающем этапе притягивания дирижабля остановить лебедки, временно сбросить часть набранного балласта до уравнивания силы тяжести и архимедовой силы, дождаться выравнивания направлений осей балластной платформы и дирижабля под действием момента со стороны тросов и затем снова набрать балласт и полностью притянуть дирижабль к балластной платформе. Тогда можно обойтись без дополнительных устройств, но посадка усложняется и удлиняется по времени.When landing, the airship always turns against the wind. If the direction of the wind at the flight altitude of the airship and at the surface of the earth is different, then when the airship is pulled to the ballast platform with the help of cables and winches, the torque from the cables will act on the airship. The cables will create a moment like a trifilar suspension, especially strong with a short cable length, i.e. near the ground. Ideally, to get rid of this moment, the ballast platform should be able to rotate about the vertical axis (relative to the cables and the airship). Or the winches can be located on a special platform, which is located under the gondola and which can be rotated relative to the vertical axis (relative to the gondola). Or for reliability, you can use both of these options in the same design. However, all this complicates the design and will lead to an increase in the mass of the airship. Therefore, if the direction of the wind above and below is different, and there is no possibility of turning the ballast platform about the vertical axis (relative to the airship), then you will have to land taking into account the moment acting on the airship from the side of the cables. When the ballast platform lands on water, under the influence of this moment, it will gradually turn until the direction of its axis coincides with the direction of the airship axis. That is, the problem is being solved here. When landing on land, you can not completely drag the airship to the ballast platform, but leave a certain distance, and fix the sheath of the airship with cables at that distance. However, this will greatly complicate the unloading and loading of goods and / or the disembarkation and boarding of passengers. You can also stop the winches at the final stage of attracting the airship, temporarily discard part of the ballast accumulated until the gravity and the Archimedean force are equalized, wait for the axes of the ballast platform and the airship to equalize under the action of the moment from the side of the cables, and then pick up the ballast and completely retract the airship to the ballast platform. Then you can do without additional devices, but the landing is complicated and lengthens in time.

При использовании балластной платформы заявляемого дирижабля как лифта для грузов или/и пассажиров различие направлений ветра снизу и сверху не имеет большого значения.When using the ballast platform of the inventive airship as an elevator for goods and / or passengers, the difference in wind directions from below and above is not very significant.

Дирижабль является самым экономичным летательным аппаратом (за исключением термодирижабля), т.к. не тратит топливо на создание подъемной силы. Поэтому он может очень долго находиться в полете. В случае отказа двигателей дирижабль остается в воздухе и ремонт двигателей можно осуществлять прямо в полете. Отсюда следует безопасность применения дирижабля в городе (чего нельзя сказать о вертолете). Кроме того, дирижабль подходит для городских условий еще и с точки зрения экологичности и малошумности. При использовании балластной платформы заявляемого дирижабля как лифта для грузов или/и пассажиров не требуется большая площадь на земле для погрузки-разгрузки или/и посадки-высадки пассажиров, что удобно при применении дирижабля в городе. При притягивании заявляемого дирижабля к земле потребуется большая площадь, но она несопоставимо меньше площади аэродрома. В качестве посадочных площадок, как для балластной платформы, используемой в качестве лифта для грузов или/и пассажиров, так и для всего дирижабля можно использовать крыши домов.The airship is the most economical aircraft (except for the airship), because does not spend fuel on creating lift. Therefore, it can be in flight for a very long time. In the event of engine failure, the airship remains in the air and engine repairs can be carried out directly in flight. Hence the safety of the use of an airship in the city (which cannot be said about the helicopter). In addition, the airship is suitable for urban conditions also in terms of environmental friendliness and low noise. When using the ballast platform of the claimed airship as an elevator for goods and / or passengers, a large area on the ground is not required for loading and unloading and / or landing and disembarkation of passengers, which is convenient when using the airship in the city. When you pull the claimed airship to the ground will require a large area, but it is incomparably smaller than the area of the airfield. Roofs can be used as landing sites, both for a ballast platform used as an elevator for goods and / or passengers, and for the entire airship.

Из-за своей экономичности, экологичности и безопасности дирижабль является единственным видом воздушного транспорта, который потенциально может широко использоваться как частный и личный транспорт, приближаясь в этом смысле к автотранспорту (при этом, так или иначе, дирижабль не должен расходовать несущий газ для вертикального маневрирования). Это связано с тем, что дирижабль, в отличие от всех остальных видов воздушного транспорта, не тратит топливо на создание подъемной силы, и отказ двигателей не приводит к катастрофе.Due to its economy, environmental friendliness and safety, the airship is the only type of air transport that can potentially be widely used as private and personal transport, approaching in this sense to motor transport (in this case, one way or another, the airship should not expend carrier gas for vertical maneuvering ) This is due to the fact that the airship, unlike all other types of air transport, does not spend fuel on creating lift, and engine failure does not lead to disaster.

Заявляемый дирижабль можно использовать для поиска и спасения космонавтов, совершивших аварийную посадку в тайге. Применение вертолета в таком случае не всегда возможно из-за малой дальности полета. Дирижабль может спасти космонавтов вместе со спускаемым аппаратом на большом удалении от населенных пунктов, и при этом ему не требуется поляна для посадки. Для подъема космонавтов и спускаемого аппарата вполне достаточно просвета между деревьями. Космонавты поднимаются на зависшую над верхушками деревьев балластную платформу с помощью лебедки и троса или с помощью веревочной лестницы. При этом было бы удобно с основной балластной платформы спустить на тросах вспомогательную небольшую грузопассажирскую платформу (или подвешенные на тросах кресла). На этой вспомогательной платформе на землю спустится спасательная команда, которая затем поднимется на балластную платформу вместе с космонавтами или после них. Спускаемый аппарат с помощью тросов прикрепляется к зависшей над верхушками деревьев балластной платформе и затем притягивается вместе с ней к дирижаблю с помощью лебедок, при этом сбрасывается привезенный дирижаблем балласт массой равной массе спускаемого аппарата с космонавтами. Если просвет между деревьями позволяет посадить саму балластную платформу, то операция упрощается. Вспомогательную небольшую грузопассажирскую платформу можно, в принципе, спускать не с балластной платформы, а с самого дирижабля. Если бы в 1965 г у поисково-спасательной службы или у других организаций были бы дирижабли, то спасение Алексея Леонова и Павла Беляева вместе со спускаемым аппаратом «Восход-2» произошло бы гораздо быстрее и легче. Причем даже если бы они приземлились гораздо дальше от расчетного места посадки. Здесь следует заметить, что для спасательных операций целесообразно использовать скоростные дирижабли, в том числе гибридной схемы (у последних из-за меньшей парусности скорость больше, но дальность полета, соответственно, меньше).The claimed airship can be used to search and rescue astronauts who made an emergency landing in the taiga. The use of a helicopter in this case is not always possible due to the short range. An airship can save astronauts together with a descent vehicle at a great distance from settlements, and at the same time it does not need a clearing for landing. To lift the astronauts and the descent vehicle, the clearance between the trees is quite enough. The astronauts climb the ballast platform hovering above the tops of the trees using a winch and cable or using a rope ladder. At the same time, it would be convenient to lower the auxiliary small passenger-and-freight platform (or seats suspended on the cables) from the main ballast platform. On this auxiliary platform, a rescue team will descend to the ground, which will then rise to the ballast platform with or after the astronauts. The lander with the help of ropes is attached to the ballast platform hanging above the tree tops and then attracted together with it to the airship using winches, while the ballast brought by the airship is dumped with a mass equal to the mass of the lander with the astronauts. If the clearance between the trees allows you to plant the ballast platform itself, then the operation is simplified. The auxiliary small passenger-and-freight platform can, in principle, be lowered not from the ballast platform, but from the airship itself. If the search and rescue service or other organizations had airships in 1965, the rescue of Alexei Leonov and Pavel Belyaev together with the Voskhod-2 lander would have been much faster and easier. Moreover, even if they landed much further from the estimated landing site. It should be noted that for rescue operations it is advisable to use high-speed airships, including a hybrid circuit (in the latter, because of the lower windage, the speed is higher, but the flight range, respectively, is less).

Недостатки. Весовая отдача дирижабля уменьшается из-за необходимости возить с собой лебедки с тросами и балластную платформу с установленным на ней оборудованием. Высота полета дирижабля (без потери несущего газа) ограничивается длиной тросов лебедок. При посадке дирижабля или при подъеме балластной платформы, используемой как лифт, топливо расходуется на работу лебедок.Disadvantages. The weight loss of the airship is reduced due to the need to carry winches with cables and a ballast platform with equipment installed on it. The airship flight altitude (without loss of carrier gas) is limited by the length of the winch cables. When landing an airship or when lifting a ballast platform used as an elevator, fuel is consumed for the operation of winches.

Меры для компенсации недостатков. Использование современных волоконных материалов для тросов, современных конструкционных материалов в конструкции балластной платформы и всего дирижабля. Использование минимальной безопасной высоты полета (с точки зрения реакции дирижабля на возможные нисходящие потоки). Не обязательно постоянно возить снегоуборочный механизм, землеройное устройство, устройство для срезки травы и т.п., если без них в данном полете и в данном сезоне можно обойтись. В принципе можно запасать энергию при опускании балластной платформы и затем использовать эту энергию при притягивании дирижабля к земле или при подъеме балластной платформы, используемой как лифт (но для этого нужен аккумулятор с очень большой удельной энергией).Measures to compensate for deficiencies. The use of modern fiber materials for cables, modern structural materials in the design of the ballast platform and the entire airship. Use of the minimum safe altitude (in terms of the airship’s reaction to possible downward flows). It is not necessary to constantly carry a snow-removing mechanism, an earth-moving device, a device for cutting grass, etc., if you can do without them in this flight and this season. In principle, you can store energy when lowering the ballast platform and then use this energy when pulling the airship to the ground or when lifting the ballast platform used as an elevator (but this requires a battery with a very high specific energy).

Преимущества. Дирижабль заявляемой конструкции можно посадить практически в любом месте без стравливания в атмосферу дорогостоящего несущего газа. Причем количество посадок за рейс может быть большим (оно ограничивается только запасом топлива, а не запасом гелия). Можно снизить высоту полета дирижабля также без потери несущего газа, причем в случае забора воды из водоема (а также рыхлого снега с поля, песка с пустыни) снижение высоты можно сделать без остановки, на большой скорости. Для снижения высоты полета можно не опускать балластную платформу на водоем, а использовать шланг длиной до 10 м. Можно не притягивать дирижабль к земле, если использовать балластную платформу как лифт для грузов или/и пассажиров. При этом на земле потребуется лишь небольшая площадь. С помощью балластной платформы можно осуществлять дозаправку дирижабля без притягивания его к земле. С помощью дирижабля можно доставлять грузы и пассажиров в удаленные и труднодоступные места, где нет оборудованных аэродромов. Можно, наоборот, доставлять грузы и пассажиров из удаленных и труднодоступных мест, в том числе при спасательных операциях (при этом дирижабль может везти в пункт назначения балласт, а назад - грузы и пассажиров). Дирижабль можно использовать как общественный, частный или личный транспорт, в том числе в городе.Benefits. The airship of the claimed design can be planted almost anywhere without bleeding expensive carrier gas into the atmosphere. Moreover, the number of landings per flight can be large (it is limited only by the fuel supply, and not by the helium supply). You can reduce the flight altitude of the airship also without loss of carrier gas, and in case of water intake from the reservoir (as well as loose snow from the field, sand from the desert), the height reduction can be done without stopping, at high speed. To reduce the flight altitude, you can not lower the ballast platform to a reservoir, but use a hose up to 10 m long. You can not drag the airship to the ground if you use the ballast platform as an elevator for goods and / or passengers. However, only a small area will be required on the ground. Using the ballast platform, you can refuel the airship without pulling it to the ground. With the help of the airship, it is possible to deliver goods and passengers to remote and inaccessible places where there are no equipped airfields. It is possible, on the contrary, to deliver goods and passengers from remote and hard-to-reach places, including during rescue operations (in this case, the airship can carry ballast to the destination, and cargo and passengers back). The airship can be used as public, private or personal transport, including in the city.

Claims

1. An airship containing a shell filled with carrier gas, a nacelle, engines, horizontal and vertical tail, characterized in that it contains winches with cables, to the ends of which a ballast platform is attached, on which tank (s) for liquid ballast with a crane (cranes) are installed ), pump (s) and hose (s), body (s) for solid ballast with a hatch (s) in its lower (lower) part (s), devices for automatic and / or manual collection of solid materials from the surface and / or from below the surface of the earth at the landing site of the ballast platform s mentioned in (an) body (a); the airship engines are made with a variable thrust vector.

2. The airship according to claim 1, characterized in that the ballast platform is equipped with drilling units, the drills of which are made with the possibility of fixing the ballast platform when it lands on the ground / sand / snow.

3. The airship according to claim 1 or 2, characterized in that the ballast platform further comprises a cargo (s) and / or passenger (s) compartment (s).

4. The method of mooring the airship, which consists in attracting the airship with winches and cables to the platform, lowered on the cables from it to the ground, and subsequent fixation of the airship on the ground, characterized in that the ballast platform attached to the ends of the cables is lowered down from the airship along p. 1, or 2, or 3 until it touches the surface of the earth or the reservoir, while the thrust vector of the airship engines is tilted down for at least a while until the amount of ballast is set on the ballast platform, which then keeps the airship from rising from the surface land or reservoir; after touching the surface with a ballast platform, water is pumped into the tank (s) for liquid ballast from the tank (s) with water at the aerodrome, or the landing site (the first possible ballast), or from the reservoir (second possible ballast), onto which or near which it sat ballast platform, using pump (s) and hose (s), and / or fill the body (s) for solid ballast with any solid materials available on the surface and / or below the ground at the landing site of the ballast platform (third possible ballast) with using devices to automatically th and / or manual collection of solid materials from the surface and / or from under the surface of the earth at the place of landing of the ballast platform in the aforementioned body (s), while the mass of liquid and / or solid ballast on the ballast platform gain more mass of cargo or / and passengers who plan to unload and / or drop off, add to this a mass of ballast, compensating for the increase in the earth's Archimedean force acting on the shell of the airship; after ballasting on the ballast platform, the airship is pulled to the ballast platform

using winches and cables, or using winches and cables and tilting the thrust vector of the airship engines down; after that, during long-term parking or in strong winds, the airship shell is additionally fixed on the ground with the help of slings.