RU2752326C1 - Складной дирижабль-самолёт - Google Patents
Складной дирижабль-самолёт Download PDFInfo
- Publication number
- RU2752326C1 RU2752326C1 RU2020120353A RU2020120353A RU2752326C1 RU 2752326 C1 RU2752326 C1 RU 2752326C1 RU 2020120353 A RU2020120353 A RU 2020120353A RU 2020120353 A RU2020120353 A RU 2020120353A RU 2752326 C1 RU2752326 C1 RU 2752326C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- airship
- folding
- power plants
- chambers
- Prior art date
Links
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 5
- 241000238367 Mya arenaria Species 0.000 claims abstract description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
- B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
- B64B1/06—Rigid airships; Semi-rigid airships
- B64B1/20—Rigid airships; Semi-rigid airships provided with wings or stabilising surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C3/00—Wings
- B64C3/30—Wings comprising inflatable structural components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C3/00—Wings
- B64C3/38—Adjustment of complete wings or parts thereof
- B64C3/56—Folding or collapsing to reduce overall dimensions of aircraft
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/30—Electrical components
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области авиации. Складной дирижабль-самолет содержит мягкую оболочку с камерами, выполненную в виде крыла большого удлинения с дозвуковым аэродинамическим профилем, два надувных киля с двумя рулями направления, один руль высоты, две силовые установки, состоящие из электромоторов и флюгируемых воздушных винтов, солнечные батареи, расположенные на верхней поверхности упомянутого крыла, связной и командный блоки управления, а также контейнер для полезной нагрузки. Камеры выполнены с возможностью заполнения несущим газом и его откачки. Силовые установки, блоки и контейнер выполнены съемными. Крыло выполнено с возможностью складывания в гармошку. Изобретение направлено на снижение объема в нерабочем положении. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области авиации, в частности, к гибридным летательным аппаратам, сочетающим свойства дирижабля и самолета, предназначенным для проведения мониторинга окружающей среды, земной и водной поверхности, поисковых и разведывательных работ, наблюдения и связи.
Дирижабли по своей конструкции могут содержать одновременно отсеки с газом легче воздуха и нагретым воздухом (патент RU 2457149, опубликован 27.07.2012 г.; патент RU 2250122, опубликован 20.04.2005 г. патент RU 2404903, опубликован 27.11.2010 г.), источниками энергии в которых являются двигатели внутреннего сгорания и/или солнечные батареи. Недостатком таких дирижаблей является то, что для своего перемещения в заданном направлении они не используют восходящие потоки и не могут планировать; для нагрева отсеков с воздухом требуются затраты энергии.
Известны гибридный дирижабль конструкции А.И. Филимонова (патент RU 2059530, опубликован 05.10.1996 г.) и комбинированный летательный аппарат (патент RU 2012512, опубликован 15.05.1994 г.), имеющие несущий винт и маршевые двигатели; известен гибридный летательный аппарат (патент RU 2264315, опубликован 20.11.2005 г.), имеющий маршевые двигатели и шасси на воздушной подушке. Все перечисленные конструкции в нерабочем положении имеют большие габариты, для движения используют двигатели внутреннего сгорания, требующие большой запас топлива.
Известен легкий гидросамолет (самолет-амфибия) (патент RU 2558527, опубликован 08.10.2015 г.), имеющий крыло, консоли которого выполнены складывающимися и разделенными на две части по размаху - внутренняя складывается вверх, а внешняя складывается вниз вдоль внутренней части консоли крыла. Данный летательный аппарат в нерабочем состоянии уменьшает только размах крыльев на 40 - 60%, а остальные габариты остаются неизменными.
Задачей изобретения является создание летательного аппарата, сочетающего в себе достоинства дирижабля и самолета с минимальными затратами энергии на свое передвижение, а в нерабочем положении занимающего минимальный объем, то есть быть складывающимся.
Сущность изобретения заключается в том, что мягкая оболочка заполняется несущим газом, например водородом или гелием, до заданного избыточного давления и приобретает форму самолета типа «летающее крыло», имеющего кили, вертикальные и горизонтальный рули управления, а контейнер с полезной нагрузкой, связным и командным блоком, электроаккумуляторы и силовые установки (электродвигатели с флюгируемыми воздушными винтами) крепятся к нему перед полетом. При движении дирижабля-самолета используются аэростатические и аэродинамические силы и тяга силовых установок.
На фиг. 1 показана общая схема дирижабля-самолета.
На фиг. 2 дан вертикальный разрез крыла.
На фиг. 3 показана схема перекачки несущего газа между полостью крыла и полостью камеры с мембраной.
Складной дирижабль-самолет (фиг. 1) состоит из крыла 1 большого удлинения с дозвуковым аэродинамическим профилем для малых скоростей, с надувными двумя килями 2, двумя рулями направления 3 и одним рулем высоты 4. Снизу крыла крепятся: по оси крыла - контейнер 5 с полезной нагрузкой, связным и командным блоком, по оси килей - силовые установки с электродвигателями 6 в капотах и с воздушными винтами 7. К двум гондолам силовых установок и к килям прикреплены дугообразные шасси 8. По необходимости к крылу подвешивается большее количество силовых установок. На верхней поверхности крыла расположены солнечные батареи 9. Вес солнечных батарей и электроаккумуляторов равномерно распределен по длине крыла, для чего последние устанавливаются в гондолах силовых установок и в контейнере 5.
Профиль крыла (фиг. 2) задан нервюрами 10 и двумя и более лонжеронами 11, изготовленными из прочной ткани. Нижняя и верхняя поверхности крыла изготовлены из газонепроницаемой ткани. По всей длине крыла расположено четное количество камер 12, изготовленных из газонепроницаемой ткани, разделенных пополам по горизонтальной плоскости объемной мембраной 13, имеющей форму половины камеры. Геометрический центр (ГЦ) сечения камер в вертикальной плоскости и центр приложения аэростатических сил (Цаст) находятся выше центра масс (ЦТ) летательного аппарата впереди фокуса (F) крыла в пределах допустимых значений центровки. Верхняя герметичная полость А камеры заполняется несущим газом из полости крыла (фиг. 3) посредством управляемого (к примеру, селеноидом) нормально закрытого клапана перепуска 14, а обратно в полость крыла несущий газ перекачивается насосом 15 с нормально закрытым обратным клапаном. Нижняя полость Б камеры сообщается с атмосферой каналом 16, через который одновременно обеспечивается доступ к клапану перепуска 14 и насосу с обратным клапаном 15. Когда камера полностью наполнена несущим газом, тогда мембрана выгибается вниз и полностью вытесняет атмосферный воздух. Когда несущий газ полностью откачан из полости А, тогда мембрана прогибается вверх и камера полностью заполняется атмосферным воздухом.
Управление силовыми установками, рулями направления и высоты, клапанами перепуска и насосами с обратными клапанами электрическое (на фигурах не показано).
В разобранном состоянии дирижабля-самолета крыло спущено и вместе с солнечными батареями сложено в гармошку, силовые установки и контейнер с полезной нагрузкой сняты. В разобранном виде дирижабль-самолет доставляется в район применения любым другим видом транспорта.
Для нормальной работы складного дирижабля-самолета в полете в заданном диапазоне высот и перегрузок, чтобы крыло не складывалось, соблюдаются условия:
где - VКР - объем крыла в целом, м3;
- УК - объем камер 12, м;
- РМИН - минимальное рабочее давление во всех отсеках крыла, когда камеры 12 полностью заполнены несущим газом, у земли (высота полета равна нулю);
- Риал - давление газа, до которого наполнены отсеки крыла перед полетом (высота полета равна нулю), когда в камерах 12 нет несущего газа и соблюдается условие: вес полностью снаряженного дирижабля-самолета вдс равен или больше аэростатической подъемной силы Удст:
Перед полетом «гармошка» крыла с закрепленными на ней солнечными батареями раскладывается на горизонтальной поверхности и закрепляется страховочными линями (на фигурах не показаны), чтобы крыло не унесло в процессе наполнения несущим газом. Затем отсеки крыла, кроме камер 12, наполняются несущим газом. После того как крыло оторвется от земли, к нему крепятся контейнер 5 и силовые установки, затем продолжается наполнение несущим газом до заданного давления Риал. При этом вся конструкция сначала поднимется, а после достижения давления несущего газа свыше атмосферного начнет снова опускаться.
Для старта открываются клапаны перепуска 14, и несущий газ поступает в камеры 12. В момент, когда GДС<YACT дирижабль-самолет начинает подниматься с тангажом на кабрирование и от набегающего потока набирает горизонтальную скорость. С этого момента он начинает слушаться рулей управления.
Высота, на которую поднимется дирижабль-самолет, зависит от наполненности камеры 12 несущим газом. Для набора высоты камера 12 наполняется газом, для снижения из нее газ откачивается насосом 15. Когда GДС>YACT дирижабль-самолет начинает снижаться с тангажом на пикирование, т.е. выполнять полет по-планерному. При этом он может набирать высоту, используя восходящие потоки. Воздушные винты при неработающих электромоторах находятся в зафлюгированном положении.
В случае необходимости полета по-самолетному, подается команда на включение силовых установок и воздушные винты автоматически расфлюгируются. При этом высота полета изменяется как за счет изменения аэростатической, так и аэродинамической подъемной силы.
Claims (6)
1. Складной дирижабль-самолет, содержащий мягкую оболочку с камерами, выполненную в виде крыла большого удлинения с дозвуковым аэродинамическим профилем, два надувных киля с двумя рулями направления, один руль высоты, по меньшей мере две силовые установки, состоящие из электромоторов и флюгируемых воздушных винтов, солнечные батареи, расположенные на верхней поверхности упомянутого крыла, связной и командный блоки управления, а также контейнер для полезной нагрузки, при этом упомянутые камеры выполнены с возможностью заполнения несущим газом и его откачки, упомянутые силовые установки, блоки и контейнер выполнены съемными, а упомянутое крыло выполнено с возможностью складывания в гармошку.
2. Складной дирижабль-самолет по п. 1, отличающийся тем, что крыло снабжено нервюрами и, по меньшей мере, двумя лонжеронами, изготовленными из прочной ткани, а нижняя и верхняя поверхности крыла изготовлены из газонепроницаемой ткани.
3. Складной дирижабль-самолет по п. 1, отличающийся тем, что по всей длине крыла расположено четное количество упомянутых камер, изготовленных из газонепроницаемой ткани, разделенных объемной мембраной на верхнюю герметичную полость (А) и нижнюю полость (Б), верхняя герметичная полость (А) выполнена с возможностью заполнения несущим газом из полости крыла через управляемый нормально закрытый клапан перепуска и перекачивания обратно в полость крыла несущего газа насосом с нормально закрытым обратным клапаном, а нижняя полость (Б) сообщена с атмосферой каналом, через который одновременно обеспечивается доступ к упомянутому клапану перепуска и упомянутому насосу с обратным клапаном.
4. Складной дирижабль-самолет по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что геометрический центр (ГЦ) сечения камер в вертикальной плоскости и центр приложения аэростатических сил (ЦАСТ) находятся выше центра масс (ЦТ) дирижабля-самолета впереди фокуса (F) крыла в пределах допустимых значений центровки.
5. Складной дирижабль-самолет по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дугообразными шасси, упомянутые установки снабжены гондолами, а дугообразные шасси прикреплены к двум гондолам и к упомянутым килям.
6. Складной дирижабль-самолет по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый блок управления выполнен электрическим с возможностью управления упомянутыми силовыми установками, рулями направления и высоты, клапанами перепуска и насосами с обратными клапанами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020120353A RU2752326C1 (ru) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Складной дирижабль-самолёт |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020120353A RU2752326C1 (ru) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Складной дирижабль-самолёт |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2752326C1 true RU2752326C1 (ru) | 2021-07-26 |
Family
ID=76989396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020120353A RU2752326C1 (ru) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Складной дирижабль-самолёт |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2752326C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2800213C1 (ru) * | 2023-01-09 | 2023-07-19 | Александр Алексеевич Семенов | Разведывательный летательный аппарат |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3486719A (en) * | 1967-12-04 | 1969-12-30 | Aereon Corp | Airship |
US5005783A (en) * | 1990-01-18 | 1991-04-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Variable geometry airship |
US5425515A (en) * | 1993-09-17 | 1995-06-20 | Hirose; Tokuzo | Aircraft |
RU2087378C1 (ru) * | 1991-09-09 | 1997-08-20 | АВ-Интел Инк. | Дирижабль (варианты) |
EP0768238B1 (en) * | 1995-10-11 | 2001-12-19 | Tokuzo Hirose | Aircraft and method of flying the same |
DE10150609A1 (de) * | 2001-10-12 | 2003-04-30 | Effekt Technik Gmbh | Vorrichtung zum Fliegen in Hallen |
US6892981B2 (en) * | 2002-04-10 | 2005-05-17 | Jay Lipeles | Stealthy duffel bag airplane |
US7306187B2 (en) * | 2005-05-17 | 2007-12-11 | Lockheed Martin Corporation | Inflatable endurance unmanned aerial vehicle |
CN202508280U (zh) * | 2012-03-18 | 2012-10-31 | 西北工业大学 | 一种临近空间无人飞行器 |
RU2558527C1 (ru) * | 2014-04-11 | 2015-08-10 | Публичное акционерное Общество "Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева" (ПАО "ТАНТК им. Г.М. Бериева") | Легкий гидросамолет (самолет-амфибия) |
WO2020116925A1 (ko) * | 2018-12-04 | 2020-06-11 | 이정용 | 이동수단용 배터리 충전장치 |
-
2020
- 2020-06-15 RU RU2020120353A patent/RU2752326C1/ru active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3486719A (en) * | 1967-12-04 | 1969-12-30 | Aereon Corp | Airship |
US5005783A (en) * | 1990-01-18 | 1991-04-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Variable geometry airship |
RU2087378C1 (ru) * | 1991-09-09 | 1997-08-20 | АВ-Интел Инк. | Дирижабль (варианты) |
US5425515A (en) * | 1993-09-17 | 1995-06-20 | Hirose; Tokuzo | Aircraft |
EP0768238B1 (en) * | 1995-10-11 | 2001-12-19 | Tokuzo Hirose | Aircraft and method of flying the same |
DE10150609A1 (de) * | 2001-10-12 | 2003-04-30 | Effekt Technik Gmbh | Vorrichtung zum Fliegen in Hallen |
US6892981B2 (en) * | 2002-04-10 | 2005-05-17 | Jay Lipeles | Stealthy duffel bag airplane |
US7306187B2 (en) * | 2005-05-17 | 2007-12-11 | Lockheed Martin Corporation | Inflatable endurance unmanned aerial vehicle |
CN202508280U (zh) * | 2012-03-18 | 2012-10-31 | 西北工业大学 | 一种临近空间无人飞行器 |
RU2558527C1 (ru) * | 2014-04-11 | 2015-08-10 | Публичное акционерное Общество "Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева" (ПАО "ТАНТК им. Г.М. Бериева") | Легкий гидросамолет (самолет-амфибия) |
WO2020116925A1 (ko) * | 2018-12-04 | 2020-06-11 | 이정용 | 이동수단용 배터리 충전장치 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2800213C1 (ru) * | 2023-01-09 | 2023-07-19 | Александр Алексеевич Семенов | Разведывательный летательный аппарат |
RU2806574C1 (ru) * | 2023-05-18 | 2023-11-01 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Московский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" | Разведывательный беспилотный летательный аппарат |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ilieva et al. | A critical review of propulsion concepts for modern airships | |
JP6426165B2 (ja) | ハイブリッドvtol機 | |
US10556680B2 (en) | Distributed propulsion system | |
US3244246A (en) | Winged ground effect machines | |
EP3287358B1 (en) | Tethered unmanned aerial vehicle | |
US11142309B2 (en) | Convertible airplane with exposable rotors | |
US7261255B2 (en) | Transformable airship | |
US7871035B2 (en) | Propulsion system for an airship or hybrid aircraft | |
US7278607B2 (en) | Solar-powered aircraft | |
CN104925243B (zh) | 一种翼展可变的充气式浮升一体化平流层飞艇 | |
JPH05501095A (ja) | ターボクラフト | |
US20120138733A1 (en) | High-Altitude Aerial Vehicle | |
CN109606605A (zh) | 一种飞艇多旋翼复合式飞行器 | |
CN104276281A (zh) | 一种单人飞行器 | |
RU2674622C1 (ru) | Конвертоплан | |
US6290184B1 (en) | Flying craft with water and air propulsion source | |
US9016622B1 (en) | Flight system for a constant volume, variable buoyancy air vehicle | |
CN106081099A (zh) | 航空器固定翼及使用该固定翼的多旋翼飞机和固定翼飞机 | |
RU2752326C1 (ru) | Складной дирижабль-самолёт | |
CN1765699A (zh) | 太阳能可控浮力、自控稳衡氦气蓝天飞船 | |
RU2702462C1 (ru) | Гибридный квадрокоптер | |
US3156434A (en) | Vtol aircraft | |
WO2018079754A1 (ja) | 圧力(内圧)差推進システム | |
WO2020053868A1 (en) | An air inhale tunnel conduit jet propulsion apparatus and method for flying craft | |
CN115867484A (zh) | 战术性混合型平流层飞艇 |