солнечный ветроустойчивый аэростат

Формула изобретения

Солнечный аэростат, содержащий прозрачную оболочку с внешним металлизированным покрытием, горловину в нижней части, и посредством строп оболочка соединена с подвесной гондолой, отличающийся тем, что снабжен винтовой перегородкой, выполненной из светопоглощающей ткани, и подшипником, посредством которого стропы соединены с гондолой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к летательным аппаратам легче воздуха, а именно к аэростатам.

Известен аэростат с подогретым воздухом, содержащий гондолу, наружную оболочку с верхней прозрачной частью и внутреннюю, выполненную теплопоглощающей энергию солнечного света [1].

Недостатком известного аэростата является зависимость подъемной силы аэростата от колебаний скорости ветра, вызывающая нестабильность высоты полета и ненадежность аэростата как летательного аппарата.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является аэростат, содержащий оболочку с внешним прозрачным воздухонепроницаемым слоем, внутренним непрозрачным черным слоем и отражающим слоем, отражающий слой выполнен в виде металлизированного покрытия, нанесенного на верхнюю часть наружной стороны внешнего слоя оболочки, а в нижней части оболочки имеется открытая горловина, диаметр которой не менее половины диаметра ее миделевого сечения [2].

Недостатком этого аэростата является быстрое изменение подъемной силы при кратковременных колебаниях скорости ветра вследствие большой парусности, приводящего к вытеснению теплого воздуха из оболочки.

Техническим результатом изобретения является увеличение грузоподъемности и ветроустойчивости аэростата.

Указанный технический результат достигается тем, что солнечный ветроустойчивый аэростат, содержащий прозрачную оболочку с внешним металлизированным покрытием, горловину в нижней части, и посредством строп оболочка соединена с подвесной гондолой, дополнительно снабжен винтовой перегородкой, выполненной из светопоглощающей ткани, и подшипником, посредством которого стропы соединены с гондолой.

Аэростат, выполненный в виде шара, содержит внутреннюю перегородку в виде винтовой поверхности из светопоглощающего материала, обеспечивающую более интенсивное поглощение солнечной радиации и образование внутренних конвекционных потоков более теплого воздуха внутри перегородки. В результате возникает сила, приводящая к вращению шара вокруг своей оси вместе со всем воздухом, содержащимся внутри шара. При этом возникает центробежная сила, увеличивающая давление воздуха в направлении, перпендикулярном оси вращения аэростата.

На чертеже представлен общий вид аэростата в разрезе.

Аэростат представляет собой шар, состоящий из оболочки 1 из тонкого пленочного материала с внешним металлизированным покрытием и внутренней винтовой поверхности 2 из светопоглощающей пленки. В нижней части аэростата находится горловина 3. Стропы 4 аэростата соединены с подшипником 5, к которому прикреплена гондола 6.

Исходно, в безветренную погоду аэростат расстилается на поверхности, доступной для солнечного излучения, и наполняется воздухом с помощью вентилятора. При наличии небольшого ветра для облегчения наполнения аэростат располагается вершиной по направлению ветра, а горловиной 3 соответственно ему навстречу. В результате прогрева воздуха за счет солнечной радиации аэростат приобретает необходимую подъемную силу и поднимается в воздух. Благодаря предлагаемому расположению светопоглощающей винтовой поверхности 2 последняя нагревается и вдоль нее вертикально вверх поднимается теплый воздух. Поднимающаяся вдоль винтовой поверхности масса воздуха приводит к вращению аэростата вокруг вертикальной оси вместе со всем воздухом, находящимся в оболочке аэростата. Вращение в свою очередь приводит к появлению центробежной силы и увеличению давления в радиальном направлении от оси вращения к периферии шара. Дополнительное давление противостоит колебаниям внешнего давления, возникающего вследствие порывов ветра, и не позволяет вытеснять теплый воздух из оболочки. Для предотвращения вращения гондолы 6 последняя крепится к стропам аэростата 4 апосредовано через подшипник 5.

Настоящее изобретение позволяет увеличить ветроустойчивость и грузоподъемность аэростата.

Источники информации

1. Альманах "История развития воздухоплавания" под. ред. В. Гастона, Лондон - Нью-Йорк, 1985, с. 28.

2. А.с. 600970, М.кл. В 64 В 1/64; 1/62, 1977 (прототип).