Повітряний мостовий кран “більдер”

Винахід має відношення до підйомно-транспортних засобів, які можуть оперувати з надважкими об'єктами (вантажами), а саме підйомно-транспортним пристроям, які використовують вспливну (піднімальну) силу аеростатів. Відомо багато різного роду пристроїв, які використовують вспливну силу легших ніж повітря наповнених робочим газом оболонок для створення піднімальної сили і використання їх при будівельно-монтажних, рятувальних, транспортних і інших робота х. Це, по-перше, звичайні дирижаблі, які можуть піднімати значні вантажі і переносити їх повітрям. Але, використовува ти їх для піднімально-транспортних і монтажних робіт важко так само як і вертольоти, в зв'язку з їх ненадійною фіксацією у просторі над землею. Відомі також застосування великих повітряних куль, наповнених легким газом, фіксованих відтяжними тросами до землі або транспортних засобів, для виконання монтажних і піднімально-транспортних робіт з великими вантажами. Найближчим прототипи нашого пристрою можна вважати проект французьких літаючих кранів “Титан” (“Titan”) і “Обелікс” (“Obelix”) інформація про які опублікована в книзі “Дирижабли нового поколения”, М.Я.Арие, А.Г.Полянкер, 1983г., -Киев.; Наукова думка.-С.143-145. Недоліком цих пристроїв є те, що оболонки цих кранів входять в єдиний конструктив, як і у дирижаблів, що породжує всі їх недоліки, ускладнює конструкцію і звужує діапазон їх використання. Наскільки нам відомо, не існує універсального пристрою, оснащеного сучасними приладами керування, який би об'єднував в собі можливість підйому надважких вантажів, оперуванням ними на значній висоті, транспортуванням їх, як повітрям, так і по землі. Ми пропонуємо створити універсальний надпотужний повітряний мостовий кран (далі ПМК), який поєднував би в собі властивості піднімального крана для оперування з надважкими вантажами для унікальних монтажнобудівельних робіт з властивостями дирижабля для транспортування надважких об'єктів на значні відстані повітрям. Суть пропозиції полягає в тому, що ПМК має корпус-балку, наприклад, еліптичної форми, яка має на собі один чи кілька потужних електролебідок (тельферів) і підтримується в повітрі вспливною силою двох, або більшої кількості повітряних куль, а на фіксованій відстані від землі утримується трьома, або більшою кількістю відтяжних тросів, які зходять з електролебідок, що розташовані на землі на трьох, або більшій кількості пересувних платформах, загальна вага яких перевищує вспливну силу всі х аеростатів. Крім того, ПМК має пристрої, які дозволяють змінювати вспливну (піднімальну) силу аеростатів, наприклад, теплові аеростати, або аеростати з підкачкою газу з балонів розташованих на ПМК, а також пристрої, які дозволяють миттєво зменшувати піднімальну силу в разі потреби. На балці ПМК розташовано також два або більше поворотних авіадвигуни, які дозволяють ПМК рухатись в режимі дирижабля, а також полегшують його маневрування під час виконання складних монтажних робіт. В зв'язку з тим, що кількість аеростатів яку можна приєднувати до ПМК "Більдер" не обмежена (місця в небі вистачає), його піднімальна сила теоретично може бути будь-якою. Практично вона може бути змінною в широких межах в залежності від поставленої задачі. ПМК може нести на собі енергетичну установку, наприклад, дизель-електростанцію значної міцності, систему освітлення, телевізійну систему, приміщення для перебування персоналу, пасажирів і т.п. Повітряний мостовий кран "Більдер" показано на фіг. 1, 2 і 3. На фіг. 1 - показано загальний вигляд ПМК. Тут: 1 - еліптична балка; 2 - підіймальні механізми; 3 - троси або кабель-троси, які зходять з електролебідок; 4 - пересувні платформи з електролебідками; 5 - аеростати; 6 - поворотні авіадвигуни; 7 - телекамери; 8 - кабіна керування. На фіг. 2 - показано роботу П МК з реактором. На фіг. 3 - показано ПМК "Більдер" в повітрі в режимі дирижабля. Тут: 9 - вантажні платформи, які ПМК переносять повітрям. Пересувні платформи з електролебідками 4 підтягнуті до балки 1 і зафіксовані. Робота ПМК "Більдер" очевидна з рисунків і не потребує спеціальних пояснень. В режимі мостового крану ПМК може пересуватись в зоні робіт з допомогою гусеничних платформ (танк, трактор і т.п.) не потребуючи підготовки і створення під’їздних шляхів, рейок і т. інше. Змінюючи висоту балки над землею він може наїзжати на великі об'єкти, а потім знижуватись до потрібної висоти. В разі роботи в пересіченій місцевості, наприклад, в горах, ПМК може в режимі дирижабля повітрям наближатись до робочої зони, а потім спускатись зверху. Нафіг. 2 показано можливий варіант роботи ПМК з зруйнованим реактором в телекерованому режимі без людей. На фіг. 3 ПМК "Більдер" показано в повітрі в режимі дирижабля, де він може перевозити надважкі великогабаритні об'єкти. Кількість аеростатів, приєднаних до балки 1 може бути різною в залежності від поставленої задачі і потрібної вантажопідйомності. Кількість пересувних платформ з електролебідками також може бути різною. Крім того, вони можуть мати змінну масу в залежності від задачі яку виконує ПМК. При пересуванні повітрям в дирижабельному режимі частина їх вантажу може бути зменшена і компенсована корисним вантажем, який перевозить ПМК, а також зміною підіймальної сили аеростатів. На відміну від дирижаблів, де регулювання вспливної сили досить складна технічна проблема, в варіанті ПМК, де є багато оболонок і поворотні авіадвигуни, це легко вирішується. Орієнтований розрахунок показує, що структура ПМК "Більдер" при використанні різних оболонок може бути різною і оптимальний варіант кожного разу в залежності від цілей і задач може бути різним. Нижченаведена таблиця дає орієнтовні значення кількості оболонок і їх діаметру, яку повинен мати ПМК при максимальній підіймальній силі в 5 000 тон. Таблиця Діаметр оболонки, м 20 30 40 50 60 80 Об'єм, Підіймальна Кількість м3 сила, т оболонок, шт. 4100 4 1200 14000 14 350 35500 35 140 65000 65 76 113000 113 45 262000 262 19 З таблиці видно, що для отримання піднімальної сили в 5000 тон потрібно мати, наприклад, 350 куль диаметром 30 метрів, або 45 куль диаметром в 60м, або всього 19 куль диаметром 80м. Робочим газом краще всього мати технічний гелій, кожний кубичний метр якого може підняти масу в 1кг. Недоліком гелія є його висока вартість і досить великі втрати при любій якості оболонки. Так є дані, що втрати гелія з оболонки в середньому складають 1% на місяць. Можливо використання аміаку, який дає дещо меншу вспливну силу, але менш дорогий й не такий текучий. Звичайно ПМК буде мати наповнені оболонки лише під час роботи, а весь інший час газ треба зберігати в балонах на місті базування ПМК. Хоча максимальна піднімальна сила ПМК "Більдер" теоретично не обмежена, практично вона буде визначатись, по-перше, поставленою задачею , а по-друге можливістю зібрати потрібну кількість оболонок і потрібну кількість робочого газу і часом наповнення оболонок, проблемами доставки, зберігання і перекачування газу з оболонок в балони і т.п. Все це вимагатиме значних енергетичних і капітальних витрат, але задачі, які зможе вирішувати запропонований ПМК того варті. Вперше він був запропонований для робіт на зруйнованому блоці Чорнобильської АЕС. В 1987 році ідея ПМК обговорювалась з академіком А.Д. Сахаровим і була ним підтримана. Досі не існує засобів для безпечного втр учання в такі аварії як Чорнобильська. ПМК "Більдер" дозволяє розпочинати роботи на таких аваріях без будівництва саркофагу. Можливо як би він був застосований там зразу, то зараз на місці саркофагу була б зелена галявина і набагато менше людей було б опромінено і стали б інвалідами. Що стосується інших можливостей ПМК, то з його допомогою можно будува ти мости, прольоти мостів вагою до 5000 тон на березі вздовж річки, а потім ставити їх за лічені години на опори. Можно розвозити опори лінії ЛЕП в гірських умовах повітрям і зразу виставити велику кількість опор, не прокладаючи доріг. Під час аварійно-рятувальних, пожежних робіт, робіт на землетрусах і т. інше можливості ПМК "Більдер" незрівнянні ні з яким іншим технічним засобом. ПМК може за один рейс перевезти 20 000 - 25 000 людей, а маючи на собі 2000 - 3000 тон води легко впоратись з найбільшою пожежею і т.д. З допомогою такого пристрою як ПМК "Більдер" може бути вирішена задача заводського будівництва будинків-котеджів, а потім доставка їх повітрям на місце установки і т. ін.