Дирижабль-гібрид (півтораплан) зі спеціальною системою вакуумування його оболонки конструкції є. б. левіна
Формула / Реферат
1. Дирижабль-гібрид (півтораплан) зі спеціальною системою вакуумування його оболонки, у якому корпус, ділиться на чотири секції з однаковою місткістю своїх порожнин і обладнується: на торцях його металевої оболонки двома маршовими гвинтовими двигунами; на центральній осі, по боках оболонки, двома носовими і двома кормовими крилами, що несуть на собі чотири рулі висоти та чотири реактивні маневрові (реверсні) двигуни, які встановлюються на кінцівках носових і кормових крил; всередині оболонки, газовою системою регулювання сплавною (підйомною) силою оболонки дирижабля, за рахунок "дихання" (надування або здування) м'яких балонетів, розташованих в секціях 2 і 3 корпусу дирижабля, яке відбувається завдяки перекачуванню із порожнин 1 і 4 (розташованими тут компресорами) несучого газу в балонети (і навпаки); з низу оболонки, кріпиться гондола, що складається з двох відділень - пасажирського і машинного, при цьому над вхідними дверима гондоли дирижабля, кріпляться два підкрилки, що в середині несуть випускні шасі, які, за допомогою антивібраційних стійок (що з'єднують їх носовими крилами), утворюють монолітну передню опору дирижабля, при цьому третю (задню) опору виконує "милиця" (розташована на задій стінці машинного відділення), за рахунок її висувного штока гідроциліндра з поворотним колесом; також тут встановлюються, два реверсних вентилятори, що призначені для переборювання відхилення його маршруту від дії бокового вітрового навантаження за рахунок створення ними зустрічної силової протидії, який відрізняється тим, що корпус стратосферного дирижабля поділяється перегородками не менше як на вісім секцій з однаковою місткістю своїх порожнин, всередині яких, для регулювання сплавною силою оболонки дирижабля, розміщається базова вакуумна система у вигляді симетрично розгалуженої за двійковою прогресією трубчастої мережі, до складу якої входять: розташований в нижній частині порожнин оболонки, магістральний трубопровід, який одним своїм кінцем заходить у машинне відділення дирижабля, де він приєднується до вхідного фланця вакуумного насоса, обладнаного електронним пристроєм, що призначений для забезпечення автоматичного регулювання швидкості вакуумування порожнин під час підйому дирижабля, або навпаки, впускання атмосферного повітря іззовні назад в порожнини секцій оболонки під час опускання його; далі, в середині довжини магістрального трубопроводу, приєднується саме розгалужена трубчаста мережа, що пронизує усі перегородки оболонки, при цьому в кожну секцію вона заходить своїм окремим кінцевим патрубком, тим самим, відкачування зовні повітря із порожнин окремих секцій, як би підсумовується загалом і, тим самим, загальний викид повітря усією оболонкою стає значним, що забезпечує піднімання дирижабля, а під час опускання дирижабля система, також автоматично, через вакуумний насос, впускає атмосферне повітря назад в порожнини секцій; другим своїм кінцем, магістральний трубопровід, заходить у капітанську рубку де він приєднується до прикінцевого вентиля, який, під час аварійного відключення енергетичних систем дирижабля, призначений для впускання, в ручному режимі, атмосферного повітря іззовні назад в порожнини секцій оболонки, що забезпечує аварійну посадку дирижабля.
2. Дирижабль-гібрид за пунктом 1, який відрізняється тим, що вводяться зміни в обладнання фюзеляжу оболонки: встановлюється один кормовий маршовий реактивний двигун, який є елементом рульового кіля, що розташовується на кормі дирижабля, а на носовому загостренні оболонки дирижабля встановлюється розсікач атмосферного повітря, який призначений для зменшення лобового опору атмосферного повітря під час польоту дирижабля.
3. Дирижабль-гібрид за пунктом 2, який відрізняється тим, що корпус дирижабля обладнується чотирма якірними фалами по 2 з кожного боку, за допомогою яких він, під час стоянки, кріпиться до якірних кілець, що вмуровані у бетонні плити стоянки - дирижабль "стає на якір".
Текст
Реферат: UA 90741 U UA 90741 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до промисловості будування апаратів для повітряного плавання, а саме гібридних дирижаблів, які важче атмосферного повітря та являють собою комбінацію аеростату і аеродинамічного літаючого пристрою [1; біплани, півтораплани]. Відомі конструкції [2] основних проектів сучасних аеростатичних літальних апаратів (гібридів), а саме: Вертостат; ГТЛА (дирижабль + літак); БАРС (дисколіт + дирижабль) та інші. Одним з найважливіших елементів даного виду транспортних засобів є те, що при вантажопідйомності 100 тонн (100 000 кг) і вище, до 80 % ваги апарату з вантажем підйомна сила виникає за рахунок інертного газу - гелію. На гвинти і корпус лягає тільки 20 % ваги [3]. Недоліками конструкції цих проектів є: - постійна дія сплавної сили оболонки дирижабля зменшує його конструктивну масу, тому під час стоянки в аеропорту потрібна потужна причальна щогла інакше, у разі буревію, його віднесе вітром. Відома конструкція дирижабля-гібрида (півтораплан) [4], у якому корпус, поділений на чотири секції з однаковою місткістю своїх порожнин, виконується за ідеєю конструкції дирижабля К.Е. Ціолковського (продовгувата "сигара" з загостреними торцями оболонки спереду і ззаду) і обладнується: - на торцях його металевої оболонки двома маршовими гвинтовими двигунами; - на центральній осі, по боках оболонки, двома носовими і двома кормовими крилами, що несуть на собі чотири рулі висоти та чотири реактивні маневрові (реверсні) двигуни, які встановлюються на кінцівках носових (довгих) і кормових (коротких) крил, при цьому довжина носових вибирається такою, щоб вихлопні гази їх реактивних двигуні не заважали роботі кормових реактивних двигунів; - всередині оболонки, газовою системою регулювання сплавною (підйомною) силою оболонки дирижабля, за рахунок "дихання" (надування або здування) м'яких балонетів, розташованих в секціях 2 і 3 корпусу дирижабля, яке відбувається завдяки перекачуванню із порожнин 1 і 4 (розташованими тут компресорами) несучого газу (гелію) в балонети (і навпаки, під час посадки дирижабля). - з низу оболонки, кріпиться гондола, що складається з двох відділень - пасажирське і машинне, при цьому над вхідними дверима гондоли дирижабля, кріпляться два підкрилки, що в середині несуть випускні шасі, які, за допомогою антивібраційних стійок (що з'єднують їх носовими крилами), утворюють (у разі випущених шасі) монолітну передню опору дирижабля, при цьому задню опору виконує "милиця", що розміщується на задній стінці машинного відділення гондоли - за рахунок висувного штоку її гідроциліндра з поворотним колесом, що забезпечує маневрування дирижабля по злітній смузі; - також з низу оболонки, двома реверсними вентиляторами, що призначені для переборювання відхилення його маршруту від дії бокового вітрового навантаження за рахунок створення ними зустрічної силової (реактивної) протидії. Недоліками цієї конструкції є: - в аварійних ситуаціях (відмова, під час польоту, енергетичних агрегатів) повинно буде стравлювати зовні дорогоцінний гелій; - при діючій схемі регулювання сплавною силою оболонки дирижабль неможливо підняти над рівнем моря вище ніж на 6-7 км (тобто тропосфера), тим самим, експлуатація дирижабля буде сильно залежить від погодних умов, а залежність від неї, вимушує ці дирижаблі використовувати на коротких маршрутах (міжрайонні) - тобто треба точно знати час, коли буде зміна погодних умов. Найбільш близьким до того, що заявляється за сукупністю суттєвих ознак є конструкція [4] і вибрана як прототип. В основу корисної моделі поставлена задача розробити такий дирижабль-гібрид, який би: - об'єднав в собі функціональні ознаки дирижабля і літака; - мав на борту пристрої, які б під час польоту протидіяли боковому вітровому навантаженню на дирижабль; - мав можливість літати у стратосфері, де мало ймовірні погодні негаразди, які часто виникають у тропосфері. Поставлена задача вирішується тим, що до конструкції дирижабля-гібрида [4], пропонується: - по-перше, корпус стратосферного дирижабля поділяється перегородками на вісім секцій з однаковою місткістю своїх порожнин (за параметрами дирижабля можна і більше), всередині яких, для регулювання сплавною силою оболонки дирижабля, розміщається базова вакуумна система у вигляді симетрично розгалуженої за двійковою прогресією трубчастої мережі, до складу якої входять: розташований в нижній частині порожнин оболонки, магістральний трубопровід, який одним своїм кінцем заходить у машинне відділення дирижабля, де він1 UA 90741 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 приєднується до вхідного фланця вакуумного насоса, обладнаного електронним пристроєм, що призначений для забезпечення автоматичного регулювання швидкості вакуумування порожнин під час підйому дирижабля, або навпаки, впускання атмосферного повітря іззовні назад в порожнини секцій оболонки під час опускання його; далі, в середині довжини магістрального трубопроводу, приєднується, саме розгалужена трубчаста мережа, що пронизує усі перегородки оболонки, при цьому в кожну секцію вона заходить своїм окремим кінцевим патрубком, тим самим, відкачування іззовні повітря із порожнин окремих секцій, як би підсумовується загалом і, тим самим, загальний викид повітря усією оболонкою стає значним, що забезпечує піднімання дирижабля, а під час опускання дирижабля система, також автоматично, через вакуумний насос, впускає атмосферне повітря назад в порожнини секцій; другим своїм кінцем, магістральний трубопровід, заходить у капітанську рубку, де він приєднується до прикінцевого вентиля, який, під час аварійного відключення енергетичних систем дирижабля, призначений для впускання, в ручному режимі, атмосферного повітря із зовні назад в порожнини секцій оболонки, що забезпечує аварійну посадку дирижабля; - по-друге, вводяться зміни в обладнання фюзеляжу оболонки: відмова від гвинтових маршових двигунів, а замість них встановити один кормовий реактивний двигун, який є елементом рульового кіля, що розташовується на кормі дирижабля, а на носовому загостренні оболонки дирижабля встановлюється розсікач атмосферного повітря, який призначений для зменшення лобового опору атмосферного повітря під час польоту дирижабля (особливо в тропосфері); - по-третє, корпус дирижабля обладнується чотирма якірними фалами (2 з кожного боку), за допомогою яких він (під час стоянки) кріпиться до якірних кілець, що вмуровані у бетонні плити стоянки - дирижабль "стає на якір". Суть корисної моделі пояснюється кресленнями і їх докладним описом де: - на фіг. 1 схематичне зображення "Мережі трубчастої симетрично розгалуженої за двійковою прогресією - триповерхової" (І; II; III; "КП"); - на фіг. 2 схематичне зображення конструкції оболонки дирижабля (макет для розрахунків); - на фіг. 3 показано таблицю 1, що надає показники щільності атмосфери на широті 45° над 3 рівнем моря Землі по ГОСТ 24631-81 [5], ρ, кг/м ; - на фіг. 4 зображено дирижабль-гібрид у польоті; - на фіг. 5 показано дирижабль-гібрид, вигляд А, зверху на фіг. 3; - на фіг. 6 схематично зображено дирижабль-гібрид в розрізі за А-А на фіг. 4; - на фіг. 7 зображено дирижабль-гібрид у польоті, вигляд Б, з переду на фіг. 4; - на фіг. 8 зображено дирижабль-гібрид на стоянці (на злітній смузі), на фіг. 7; - на фіг. 9 зображено дирижабль-гібрид на стоянці, вигляд В, з боку на фіг. 8. Дирижабль-гібрид містить в собі: - жорстка металева оболонка 1, яка вкриває корпус (на кресленнях не показано) дирижабля, поділена на 8 секцій перегородками 1а (в кількості 7 шт.); - гондола 2, складається з: 2а - капітанська рубка; 2б - пасажирське (або вантажне) відділення, 2в - машинне відділення; - носові крила 3, де: 3а - ліве; 3б - праве; - носові рулі висоти (глибини)* 4, де: 4а - лівий; 4б - правий; - кормові крила 5, де: 5а - ліве; 5б - праве; - кормові рулі висоти (глибини)* 6, де: 6а - лівий; 6б - правий; - маневрові реактивні (реверсні) двигуни 7 (всього 4 шт.); - кіль 8, де: маршовий реактивний двигун 8а; руль напрямку 8б*; - реверсні (маневрові) електрично-приводні вентилятори 9, де: 9а - носовий; 9б - кормовий; - магістральний трубопровід 10, до якого приєднується симетрично розгалужена мережа труб (див, фіг. 1 нижче); - насос вакуумний 11 (будь-якої відомої конструкції, знаходиться в машинному відділенні; на кресленні не показано) - див. фіг. 1; - штатний електронний пристрій 11а для автоматичного регулювання швидкості вакуумування порожнин під час підйому, або впускання атмосферного повітря назад у порожнини секцій (знаходиться в капітанській рубці, на кресленні не показано) - див. фіг. 1; - вентиль прикінцевий 12 управління аварійного впусканням атмосферного повітря назад в порожнини секцій оболонки (знаходиться в капітанській рубці, на кресленні не показано) - див. фіг. 1; - мережа трубчаста 13 (І, II, III, "КП"), симетрично розгалужена за двійковою прогресією (це система розгалужених "колін-патрубків" І, II, III, що розміщуються всередині оболонки між 2 UA 90741 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 перегородками таким чином, щоб кожний кінцевий патрубок - "КП" системи, - заходив у секцію, йому призначену) -див. фіг. 1; - підкрилки (нижні крила) 14, де: 14а - підкрилок лівий; 14б - підкрилок правий; - випускні шасі 15, де: 15.1 - стійка шасі; 15.2 - колесо шасі; 15.3 - щиток шасі; 15.4 підйомний механізм шасі (показано умовно); - "милиця"* 16, де: 16.1 - висувний шток гідроциліндра "милиці"; 16.2 - поворотне колесо штока (механізм повороту колеса не показано); - стійки антивібраційні 17 (об'єднання стійками носових крил з підкрилками утворює опорний "моноліт" для шасі, під час посадки дирижабля); - розсікач атмосферного повітря 18; - фали якірні 19* (всього 4, на кресленні не показано). * Механізми керування рулями висоти, поворотним колесом "милиці" 16 і рулем напрямку 8б та лебідки фалів 19 на кресленні не показано. Нотатки щодо проектування стратосферного дирижабля-гібрида з вакуумною системою регулювання сплавною силою його оболонки: 1. Короткий опис роботи вакуумної системи регулювання сплавною силою оболонки дирижабля (її склад, конструкція і принципи роботи). 1.1 Склад системи: - магістральний трубопровід 10; - насос вакуумний 11; - штатний електронний пристрій 11а; - вентиль прикінцевий 12; - мережа трубчаста 13 (І, II, III, "КП" - див. фіг. 1). 1.2 Конструкція системи: Система розміщується всередині оболонки дирижабля, поділеної перегородками на секції (вісім і більше), до складу якої входить: розташований в нижній частині порожнини оболонки магістральний трубопровід, який одним кінцем заходить у машинне відділення дирижабля, де він приєднується до вхідного фланця вакуум-насоса 11, обладнаного електронним пристроєм 11а для автоматичного регулювання швидкості вакуумування порожнин оболонки, а далі, до його середини, приєднана симетрично розгалужена за двійковою прогресією трубчаста мережа, що пронизує усі перегородки, при цьому в кожну секцію вона заходить своїм кінцевим патрубком (див. фіг. 1), чим як би об'єднує усі секції у одне ціле, і другим кінцем він заходить у капітанську рубку, де він приєднується до вентиля прикінцевого 12 для аварійного впускання атмосферного повітря назад в порожнини секцій (у ручному режимі). Як видно з фіг. 1, розгалуження трубчастої мережі іде системно (поверх за поверхом) в 1 2 3 режимі двійкової прогресії: перший поверх - 2 ; другий поверх - 2 ; третій поверх - 2 ; 4 5 відповідно назвемо: одно-, дво-, триповерхова мережі (можна і далі: 2 - чотириповерхова; 2 6 п’ятиповерхова; 2 …). 1.3 Робота системи. Система працює у двох режимах: автоматичному і ручному. В початковому стані (на стоянці) усі порожнини (секції) і система вакуумування, що їх обслуговує, повинні бути заповнені атмосферним повітрям, що забезпечує стійкість дирижабля під час штормів на аеродромі. Головне призначення системи є забезпечення безпеки дирижабля від руйнування в процесі вакуумування оболонки, тобто відкачування (штатним вакуумним насосом) невеликої дози повітря з порожнин кожної секції, системою як би загалом підсумовуються, тим самим виходить, що загальний викид повітря з оболонки є доволі значним - дирижабль стає легшим і, за законом Архімеда, починає підніматися догори. Режим вакуумування секцій оболонки, під час підйому, система виконує за допомогою штатного електронного пристрою автоматично (по регламенту). Принцип дії системи. Як видно з фіг. 1, з кожним переходом на черговий поверх трубчастої мережі кількість кінцевих патрубків подвоюється, це значить, що з кожним переходом швидкість та кількість висмоктування повітря з порожнин оболонки теж зменшується і чим більше переходів, тим менша порція повітря висмоктується з порожнини секції (так на третьому поверсі, фіг. 1, - швидкість всмоктування зменшується у 8 разів). Таким чином, регулюючи продуктивність роботи вакуумного насоса (згідно з інструкцією з експлуатації), пілот досягає безпечного вакуумування оболонки дирижабля. Запуск системи в роботу відбувається під час старту зі злітної смуги аеродрому. При цьому завдання системи є виведення дирижабля автоматично на висоту, що зазначена маршрутним завданням польоту. 60 3 UA 90741 U В ручному режимі система працює під час аварійних ситуацій (див. нижче). 2. Розрахунок сплавної сили оболонки дирижабля. Параметри для розрахунків приймаємо згідно з вказаними на фіг. 2: 2.1 Вихідні дані (загальні): 5 - Обсяг циліндра: VЦ S кола L (довжина циліндра), де: *(площа кола: S r 2 3,14159 r 2 ); 10 15 20 25 - Обсяг конуса: VК 1 r 2h 1047 r 2h , де h - висота конуса. , 3 2.2 Формула розрахунку кількості (т) атмосферного повітря "витісняється" оболонкою апарата легше повітря, Q: Q V , де V - загальний обсяг оболонки (згідно з її формою, див фіг. 2). 2.3 Формула стартової ваги апарата (дирижабля), що легше повітря, PД , т: PД М1 М2 М3 , де: PД - стартова вага дирижабля; М1 - маса конструкції апарата легше повітря; М2 - маса штатного обладнання, енергоресурсів та екіпажу; М3 - маса корисного навантаження (КН). 3. Приблизний розрахунок параметрів дирижабля: 3.1 Вступна частина: - Для подальших розрахунків приймаємо стартову вагу дирижабля - 20 тонн (з них 5 тонн складає КН); - Приймаємо крейсерську висоту підйому дирижабля - 7 км і 17 км; - Приймаємо форму оболонки дирижабля у вигляді циліндра з конусними циліндричними приставками з обох торців циліндра, див. фіг. 2. 3.2 Формула для розрахунку обсягу оболонки даної конструкції дирижабля: VД VЦ 2VК S кола L 2VК r 2 L 2 1 r 2h 3 2 2 , 3,14159 r L 2 1047 r h , де: VД - об'єм оболонки дирижабля (загальний); VЦ - об'єм циліндра; 30 35 40 45 50 VК - об'єм конуса; L - довжина циліндра; r D / 2 - радіус циліндра; h - висота конуса (це прирощення довжини дирижабля по осі оболонки). 3.3 Алгоритм розрахунку Сплавної сили. На підставі формул вступної частини і таблиці 1 (див. фіг. 3) проводимо нижче наведені розрахунки: 3 а) Для 7 км (ρ, кг/м -0,583): Приймаються параметри оболонки: 1) циліндр: D=22 м, L=100 м; 2) конус: r (підстави) = 11 м; h=15 м. 3 Тоді, згідно з розрахунками за п. 3.2 обсяг оболонки буде дорівнювати значенню 41800 м . Звідки визначаємо шуканий обсяг атмосферного повітря (X), що витісняється оболонкою дирижабля, згідно з рівнянням: 3 X=41800 м × 0,583 кг = 24360 кг (24,36 т). Звідси випливає, що вибрані параметри оболонки для висоти 7 км забезпечують необхідну вантажопідйомність (з запасом 4 т). 3 б) Для 17 км (ρ, кг/м - 0,145): 1. Параметри оболонки ті ж самі: 1) циліндр: D=22 м, L=150 м; 2) конус: r (підстави) = 11 м; h=15 м. 3 Тоді, згідно з розрахунками за п. 3.2 обсяг оболонки буде дорівнювати значенню 41800 м . Звідки визначаємо шуканий обсяг атмосферного повітря (X), що витісняється оболонкою дирижабля, згідно з рівнянням: 4 UA 90741 U 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Х = 41800 м × 0,145 кг = 6061 кг (6 т). Звідси випливає, що, для цієї висоти, параметри оболонки не забезпечують необхідний запас вантажопідйомності (- 14 т). 2. За цим приймаються наступні параметри: 1) циліндр: D=32 м; L=180 м; 2) конус: r (підстави) = 16 м; h=20 м. Після проведення відповідних розрахунків знаходимо: 3 X=155480 м × 0,145 кг = 22 540 кг (22,54 т). Звідси випливає, що нові параметри оболонки для висоти 17 км забезпечують необхідну вантажопідйомність (з запасом 2,5 т, а це додаткові: КН, або висота). Працює дирижабль-гібрид наступним чином. В початковому стані дирижабль-гібрид (півтораплан) знаходиться на, призначеній для нього, стоянці аеродрому (див. фіг. 7 і 8). Перед польотом. Згідно зі встановленим регламентом, виконується сумісна (як екіпажем, так і робітниками аеропорту) підготовка дирижабля-гібрида (далі дирижабль) до старту, після завершення якої виконуються стартові процедури запуску дирижабля у політ. При цьому особливо прискіпливо перевіряють - згідно з проектом будь-якого даного дирижабля підйомна (сплавна) сила порожнин повинна нейтралізувати силу тяжіння власної маси дирижабля на рівні не менше 80 %. Старт Перший етап підйому (виконується по команді диспетчера аеропорту): - вмикають реактивні реверсні двигуни на малому режимі і вирулюють дирижабль на злітну смугу аеродрому - фіксують (гальмами на шасі) його в стартовому положенні; - далі вмикають маршовий двигун в дію; - через деякий (встановлений регламентом) час рулі висоти (глибини) 4 і 6 виставляють в режим підйому, вимикають гальма і підвищують тягу маршового двигуна 8а: дирижабль розганяється, і, через короткий час, дирижабль починає підніматись у повітряний простір. Шасі і "милиця" прибираються. Другий етап підйому: - на висоті 200 м (над злітною смугою) вмикають у роботу вакуумний насос 11 (прикінцевий вентиль 12 закритий) і через магістральний трубопровід 10 та трубчасту мережу 13 починається вакуумування (одночасно) всіх порожнин оболонки під контролем штатного (змонтований в машинному відділенні) електронного (автоматичного) пристрою 11а таким чином, щоб різниця тисків атмосферного повітря зовні і тиску повітря, що знаходиться в порожнинах секцій оболонки була не більше ніж 10 Ра, що є гарантією цілісності конструкції дирижабля. В даному режимі дирижабль, по висхідній траєкторії, піднімається на заплановану висоту польоту; - на крейсерській висоті польоту рискання дирижабля по висоті можливо в межах 200 м (без відповідного корегування, вказаного вище, режиму тисків повітря). Можливі маневри дирижабля під час горизонтального польоту: - Політ уперед. Виконується за рахунок маршового двигуна 8а, а також чотирьох маневрових реверсних двигунів 7 (якщо потрібно для прискорення дирижабля); - Поворот наліво, або направо. Виконується за рахунок повороту руля напрямку 8б, або (для виконання крутого повороту) зменшення тяги лівого, або правого маневрового реактивного двигуна 7, що розташовані на носових крилах. А також можна використовувати реактивну силу повітряного потоку носового реверсного вентилятора 9а, перемикаючи його реактивну силу вліво чи вправо; - "Рискання" по вертикалі. Виконується за рахунок роботи "рулів висоти": 4а і 4б - носові; 6а і 6б - кормові (поворот рулів висоти встановлюється згідно з регламентом). При цьому підйом або зниження дирижабля, під час крейсерського руху, може бути приблизно 100…200 метрів заважати "рисканню" буде баланс сплавної сили оболонки 1 (на підйомі вона значно падає, а на зниженні виростає і виштовхує дирижабль догори; плюс ризики збереження конструкції); - Розвертання дирижабля на 180° (повернення до дому). Алгоритм такий: вимикають роботу маршовий двигун 8а, а маневрові двигуни 7 вмикають в роботу в реверсному режимі (180° протидія інерції) до повної зупинки (зависання) дирижабля і їх теж вимикають. Далі маневр виконують наступним чином: вмикають в роботу обоє електрично-привідні вентилятори 9 в "Режим протилежної тяги" (9а - носовий, тягне в один бік; 9б - кормовий, в протилежний), при цьому перебільшення розвороту можна виправити протилежною короткочасною роботою цих же вентиляторів. Далі вмикають в роботу ходовий двигун 8а ("пілот-ас" може виконувати цей маневр на малій ході дирижабля); 5 UA 90741 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 - Комбіновані маневри на ходу: "вліво-вгору", "вправо-вгору" або "вліво-вниз", "вправо-вниз". Виконуються за рахунок сумісної дії "рулів висоти" 4 і 6 та носового реверсного вентилятора 9а (згідно інструкції по експлуатації); - Вертикальний зліт. Виконуються, в основному, з використанням реверсних двигунів 7, вакуумного насоса 11 та електронного пристрою 11а в режимі, згідно зі встановленим регламентом (інструкція по експлуатації, інше). Посадка Варіант перший: Посадка в "Режимі літака". Вчиняється цей режим наступним чином: - на підльоті до місця посадки (за два кілометри, приблизно) пілот, в автоматичному режимі, за допомогою вакуумного насоса 11 (включеного на впускання атмосферного повітря в трубчасту мережу 13) і штатного електронного пристрою 11а за регламентом, встановленим у технічному паспорті дирижабля, починає впускати зовнішнє повітря в середину секцій оболонки. Дирижабль - летить і планово опускається вниз; - при підльоті до злітно-посадкової смуги, з висоти 200 м, шасі і "милиця" виводяться в робочий стан, пілот у ручному режимі виконує посадку, використовуючи певним чином рулі висоти і тягу маршового двигуна. Дирижабль починає суттєво (в похилій площині) опускатись в бік злітно-посадкової смуги; - на стоянку дирижабль заходить по рульових доріжках, використовуючи тягу кормових реактивних реверсних двигунів 7 та рульового колеса "милиці" 16.2. Під час стоянки дирижабля, прикінцевий вентиль 12 залишають відкритим, а корпус дирижабля (по боках), чотирма фалами 19 кріпиться до якірних кілець, що вмуровані у бетонні плити - "стає на якір". Варіант другий: Посадка "На вимогу" (чи аварійна посадка): 1. Цільова посадка (на вимогу) на малий майданчик. Дирижабль зависає над майданчикам на висоті 50-100 метрів, для чого пілот, при підльоті до майданчика, вимикає ходовий двигун 8а і далі використовує маневрові реактивні реверсні двигуни 7 та маневрові (реверсні) електричноприводні вентилятори 9, щоб правильно зорієнтувати дирижабль над майданчиком, випускаються шасі і "милиця". Насос вакуумний 11 відкривається на впускання атмосферного повітря назад в порожнини секцій оболонки, вмикається в роботу штатний електронний пристрій 11а в режимі автоматичного регулювання швидкості впускання атмосферного повітря назад у порожнини секцій, згідно з регламентом, встановленого паспортними даними. На заданій (регламентом) вишині, реверсні маневрові двигуни виставляються в положення "Догори", вмикаються їх в роботу на малій тязі і остаточно наповнюють порожнини атмосферним повітрям - дирижабль поступово опускають на землю, за рахунок їх реактивної тяги. 2. Аварійна посадка (відмова роботи силових агрегатів в польоті). Вичікують коли дирижабль зупиниться повністю (при цьому дирижабль залишається в стані звисання). Пілот випускає шасі та "милицю", перемикає прикінцевий вентиль 12 в режим "Ручне управління" і, короткими плавними рухами ("відкрив-закрив"), впускає порціями атмосферне повітря в середину секцій оболонки. При цьому кожна така порція атмосферного повітря не повинна міняти (перевищувати) тиск в порожнинах секцій більше ніж на 10 Ра від тиску атмосферного повітря зовні дирижабля, що контролюється по штатним манометрам капітанської рубки (тобто шаг опускання дирижабля повинен бути не більше 100 метрів - контролюється по альтиметру, що розташований в капітанській рубці). Джерела інформації: 1. Википедия - биплан: http://ru.wikipedia.org/wiki/; 2. Хакимов Б., Сергеев Ю. ЛААС - дирижабль с самолётным характером, Москва, журнал "Техника молодёжи", 2010 № 2 - с. 2-5 (ЛААС - дирижабль, http://aerodriving.ru/laas); 3. Стаття з інтернету: "Уральский дирижабль-самолет улетает за рубеж", http://tassural.ru/presscentre/75457.html (ИТАР-ТАСС Урал, 30 июня 2008); 4. Патент на корисну модель "Дирижабль-гібрид (полутораплан) конструкції Є.Б. Левіна", В64В 1/00 № 85837 от 10.12.2013 г.; 5. ГОСТ 24631-81. АТМОСФЕРЫ СПРАВОЧНЫЕ. Параметры. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 1. Дирижабль-гібрид (півтораплан) зі спеціальною системою вакуумування його оболонки, у якому корпус, ділиться на чотири секції з однаковою місткістю своїх порожнин і обладнується: на торцях його металевої оболонки двома маршовими гвинтовими двигунами; на центральній осі, по боках оболонки, двома носовими і двома кормовими крилами, що несуть на собі чотири рулі висоти та чотири реактивні маневрові (реверсні) двигуни, які встановлюються на кінцівках носових і кормових крил; всередині оболонки, газовою системою регулювання сплавною 6 UA 90741 U 5 10 15 20 25 30 35 (підйомною) силою оболонки дирижабля, за рахунок "дихання" (надування або здування) м'яких балонетів, розташованих в секціях 2 і 3 корпусу дирижабля, яке відбувається завдяки перекачуванню із порожнин 1 і 4 (розташованими тут компресорами) несучого газу в балонети (і навпаки); з низу оболонки, кріпиться гондола, що складається з двох відділень - пасажирського і машинного, при цьому над вхідними дверима гондоли дирижабля, кріпляться два підкрилки, що в середині несуть випускні шасі, які, за допомогою антивібраційних стійок (що з'єднують їх носовими крилами), утворюють монолітну передню опору дирижабля, при цьому третю (задню) опору виконує "милиця" (розташована на задій стінці машинного відділення), за рахунок її висувного штока гідроциліндра з поворотним колесом; також тут встановлюються, два реверсних вентилятори, що призначені для переборювання відхилення його маршруту від дії бокового вітрового навантаження за рахунок створення ними зустрічної силової протидії, який відрізняється тим, що корпус стратосферного дирижабля поділяється перегородками не менше як на вісім секцій з однаковою місткістю своїх порожнин, всередині яких, для регулювання сплавною силою оболонки дирижабля, розміщається базова вакуумна система у вигляді симетрично розгалуженої за двійковою прогресією трубчастої мережі, до складу якої входять: розташований в нижній частині порожнин оболонки, магістральний трубопровід, який одним своїм кінцем заходить у машинне відділення дирижабля, де він приєднується до вхідного фланця вакуумного насоса, обладнаного електронним пристроєм, що призначений для забезпечення автоматичного регулювання швидкості вакуумування порожнин під час підйому дирижабля, або навпаки, впускання атмосферного повітря іззовні назад в порожнини секцій оболонки під час опускання його; далі, в середині довжини магістрального трубопроводу, приєднується саме розгалужена трубчаста мережа, що пронизує усі перегородки оболонки, при цьому в кожну секцію вона заходить своїм окремим кінцевим патрубком, тим самим, відкачування зовні повітря із порожнин окремих секцій, як би підсумовується загалом і, тим самим, загальний викид повітря усією оболонкою стає значним, що забезпечує піднімання дирижабля, а під час опускання дирижабля система, також автоматично, через вакуумний насос, впускає атмосферне повітря назад в порожнини секцій; другим своїм кінцем, магістральний трубопровід, заходить у капітанську рубку де він приєднується до прикінцевого вентиля, який, під час аварійного відключення енергетичних систем дирижабля, призначений для впускання, в ручному режимі, атмосферного повітря іззовні назад в порожнини секцій оболонки, що забезпечує аварійну посадку дирижабля. 2. Дирижабль-гібрид за пунктом 1, який відрізняється тим, що вводяться зміни в обладнання фюзеляжу оболонки: встановлюється один кормовий маршовий реактивний двигун, який є елементом рульового кіля, що розташовується на кормі дирижабля, а на носовому загостренні оболонки дирижабля встановлюється розсікач атмосферного повітря, який призначений для зменшення лобового опору атмосферного повітря під час польоту дирижабля. 3. Дирижабль-гібрид за пунктом 2, який відрізняється тим, що корпус дирижабля обладнується чотирма якірними фалами по 2 з кожного боку, за допомогою яких він, під час стоянки, кріпиться до якірних кілець, що вмуровані у бетонні плити стоянки - дирижабль "стає на якір". 7 UA 90741 U 8 UA 90741 U 9 UA 90741 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюLevin Yevhen Borysovych
Автори російськоюЛевин Евгений Борисович
МПК / Мітки
МПК: B64B 1/00
Мітки: вакуумування, левіна, оболонки, конструкції, півтораплан, системою, спеціальною, дирижабль-гібрид
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/12-90741-dirizhabl-gibrid-pivtoraplan-zi-specialnoyu-sistemoyu-vakuumuvannya-jjogo-obolonki-konstrukci-eh-b-levina.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Дирижабль-гібрид (півтораплан) зі спеціальною системою вакуумування його оболонки конструкції є. б. левіна</a>