привязное подъемное устройство для аэростата

Формула изобретения

1. Привязное подъемное устройство для аэростата, содержащее по меньшей мере три привязных троса, один концевой участок каждого из которых прикреплен к оболочке аэростата, а другой связан с наземным лебедочным механизмом, отличающееся тем, что устройство содержит размещенные на аэростатной площадке наклонные опорные поверхности, количество которых соответствует количеству привязных тросов, указанные опорные поверхности расположены радиально относительно центра указанной площадки и имеют наклон в направлении от центра аэростатной площадки наружу, при этом на каждой опорной поверхности расположен кареточный механизм, включающий установленную с возможностью перемещения вверх и вниз по опорной поверхности каретку и прижимной ролик, размещенный над кареткой, второй концевой участок каждого привязного троса пропущен между прижимным роликом и кареткой и жестко закреплен в верхней части наклонной опорной поверхности, причем каждая каретка взаимодействует с гибким передаточным механизмом, управляющим перемещением каретки по наклонной опорной поверхности и включающим ведущий шкив, в качестве которого использован барабан наземного лебедочного механизма, ведомый шкив, закрепленный в верхней части наклонной опорной поверхности, а также ветви передачи, ориентированные вдоль наклонной опорной поверхности на участке от ее основания до ее верхней части, с одной из которых соединены противоположные концы каретки, а другая пропущена сквозь каретку.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве барабана каждого из гибких передаточных механизмов использована одна из секций многосекционного барабана наземного лебедочного механизма, при этом каждый гибкий передаточный механизм включает шкив наземного отклоняющего устройства, расположенный у основания наклонной опорной поверхности, с помощью которого положение ветвей передачи из ориентированного вдоль поверхности земли на участке от барабана до указанного шкива изменяется на положение, ориентированное вдоль наклонной опорной поверхности на участке от указанного шкива до верхней части наклонной опорной поверхности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к аэростатной технике, а именно к устройствам, обеспечивающим подъем и спуск привязных аэростатов, имеющих газонесущую оболочку естественной формы, приспособленных для оборудования метеорологических и экологических лабораторий на высоте, мест отдыха, для размещения информационных и рекламных материалов и прочее.

Известны привязные подъемные устройства для аэростата, которые включают стропы, прикрепленные к оболочке аэростата, имеющей естественную форму, сведенные в единый узел привязи, а также привязной трос, один конец которого соединен с узлом привязи, а другой - с наземным лебедочным механизмом [см., например, RU 1808766], или систему привязных тросов, один конец каждого из которых соединен с узлом привязи, а другой - с одним из наземных лебедочных механизмов, размещенных на аэростатной площадке [см., например, WO 03074356, WO 0066424].

Недостатком рассматриваемых конструкций является низкая устойчивость аэростата в вертикальной и горизонтальной плоскостях, обусловленная тем, что привязка аэростата к земле осуществляется в одной точке - в узле привязи, в который сведены прикрепленные к оболочке стропы.

Известно привязное подъемное устройство для аэростата [RU 2028249], которое выбрано авторами в качестве ближайшего аналога. Данное устройство содержит привязные тросы, верхние концы которых прикреплены непосредственно к круговой обтекаемой оболочке аэростата и равномерно распределены по ее периметру. При этом нижний конец каждого троса соединен с одним из наземных лебедочных механизмов, размещенных на аэростатной площадке.

Рассматриваемое устройство способствует повышению устойчивости положения аэростата, поскольку привязка аэростата к земле осуществляется в нескольких точках с помощью привязных тросов, противоположные концы которых закреплены на оболочке и на аэростатной площадке. Однако в процессе подъема и спуска аэростата меняется угол обхвата его оболочки верхними участками привязных тросов, что ведет к износу материала оболочки, а следовательно, к снижению срока эксплуатации аэростата.

Задачей изобретения является повышение срока эксплуатации аэростата при обеспечении устойчивости положения аэростата в процессе его подъема и спуска.

Поставленная задача решается тем, что привязное подъемное устройство для аэростата, содержащее по меньшей мере три привязных троса, один концевой участок каждого из которых прикреплен к оболочке аэростата, а другой связан с наземным лебедочным механизмом, согласно изобретению содержит размещенные на аэростатной площадке наклонные опорные поверхности, количество которых соответствует количеству привязных тросов, указанные опорные поверхности расположены радиально относительно центра указанной площадки и имеют наклон в направлении от центра аэростатной площадки наружу, при этом на каждой опорной поверхности расположен кареточный механизм, включающий установленную с возможностью перемещения вверх и вниз по опорной поверхности каретку и прижимной ролик, размещенный над кареткой, второй концевой участок каждого привязного троса пропущен между прижимным роликом и кареткой и жестко закреплен в верхней части наклонной опорной поверхности, причем каждая каретка взаимодействует с гибким передаточным механизмом, управляющим перемещением каретки по наклонной опорной поверхности и включающим ведущий шкив, в качестве которого использован барабан наземного лебедочного механизма, ведомый шкив, закрепленный в верхней части наклонной опорной поверхности, а также ветви передачи, ориентированные вдоль наклонной опорной поверхности на участке от ее основания до ее верхней части, с одной из которых соединены противоположные концы каретки, а другая пропущена сквозь каретку.

В частном случае выполнения устройства в качестве барабана каждого из гибких передаточных механизмов использована одна из секций многосекционного барабана наземного лебедочного механизма, при этом каждый гибкий передаточный механизм включает шкив наземного отклоняющего устройства, расположенный у основания наклонной опорной поверхности, с помощью которого положение ветвей передачи из ориентированного вдоль поверхности земли на участке от барабана до указанного шкива изменяется на положение, ориентированное вдоль наклонной опорной поверхности на участке от указанного шкива до верхней части наклонной опорной поверхности.

Принципиальным отличием заявляемого устройства от известных устройств является наличие перемещающихся вверх и вниз по наклонным опорным поверхностям кареточных механизмов, управляющих положением привязных тросов, каждый из которых одним концевым участком прикреплен к оболочке аэростата, пропущен между кареткой и прижимным роликом кареточного механизма и другим концевым участком жестко закреплен в верхней части наклонной опорной поверхности. При этом перемещением каждого кареточного механизма управляет наземный лебедочный механизм посредством гибкой передачи.

В заявляемом устройстве в зависимости от положения каретки на наклонной опорной поверхности изменяется положение точки прижима привязного троса к указанной поверхности, и, соответственно, изменяется соотношение длин участков привязного троса от точки его прижима до точек закрепления его противоположных концевых участков на оболочке и в верхней части опорной поверхности, при этом изменяется высота аэростата относительно поверхности земли, но остается неизменным угол обхвата оболочки аэростата верхними участками привязных тросов.

Использование в заявляемом устройстве по меньшей мере трех прикрепленных к оболочке привязных тросов, каждый из которых взаимодействует с одной из наклонных опорных поверхностей, расположенных на аэростатной площадке радиально относительно ее центра, обеспечивает фиксацию положения аэростата относительно земли в нескольких точках. При этом для достижения большей устойчивости положения аэростата и обеспечения равномерности его движения в процессе подъема и спуска целесообразным является, чтобы концевые участки привязных тросов были равномерно распределены по периметру оболочки аэростата, а опорные стойки располагались по аэростатной площадке на одинаковом расстоянии друг от друга.

Таким образом, поскольку при использовании заявляемого устройства сохраняется неизменным угол охвата концевыми участками привязных тросов оболочки аэростата, уменьшается износ материала оболочки и повышается срок эксплуатации аэростата. При этом благодаря тому, что фиксация положения аэростата относительно земли осуществляется в нескольких точках, заявляемое устройство обеспечивает устойчивость аэростата в вертикальной и горизонтальной плоскостях при его подъеме и спуске.

Наилучшие результаты с точки зрения равномерности подъема и спуска аэростата достигаются в случае, когда в качестве барабана каждого из гибких передаточных механизмов, управляющих перемещением каретки, использована одна из секций многосекционного барабана наземного лебедочного механизма. В указанном случае обеспечивается полное согласование движения кареток, а следовательно, все привязные тросы имеют одинаковую длину выпускаемых или выбираемых участков, тем самым достигается равномерное движение аэростата. Для того, чтобы передать движение от секций единого барабана к движущимся по наклонным поверхностям кареткам, каждый гибкий передаточный механизм включает шкив наземного отклоняющего устройства, расположенный у основания наклонной опорной поверхности, с помощью которого положение ветвей передачи из ориентированного вдоль поверхности земли на участке от барабана до указанного шкива изменяется на положение, ориентированное вдоль наклонной опорной поверхности на участке от указанного шкива до верхней части наклонной опорной поверхности.

На чертеже представлен общий вид заявляемого устройства.

Устройство содержит три привязных троса 1, концевые участки 2 которых, выполненные в виде уздечки из трех тросов, прикреплены к сферической оболочке 3 аэростата и равномерно распределены по ее периметру. Устройство содержит также три вертикальные стойки 4 (на чертеже показана одна из стоек), нижние концы которых закреплены на аэростатной площадке 5. К указанным стойкам 4 жестко прикреплены наклонные опорные поверхности 6, расположенные радиально относительно центра аэростатной площадки 5 на одинаковом расстоянии друг от друга и имеющие наклон в направлении от центра указанной площадки 5 наружу. Крепление наклонных опорных поверхностей 6 к стойкам 4, в частности, осуществлено путем скрепления верхних участков указанных элементов друг с другом, Нижние участки наклонных опорных поверхностей 6 закреплены на земле.

На каждой наклонной опорной поверхности 6 расположен кареточный механизм 7, включающий установленную с возможностью перемещения вверх и вниз по указанной опорной поверхности 6 каретку 8 и прижимной ролик 9, размещенный над кареткой 8. Второй концевой участок каждого привязного троса 1 пропущен между прижимным роликом 9 и кареткой 8 и жестко закреплен в верхней части наклонной опорной поверхности 6. Каждая каретка 8 взаимодействует с гибким передаточным механизмом, управляющим ее перемещением по наклонной опорной поверхности 6. Указанный механизм включает ведущий шкив, в качестве которого использована одна из секций 10 многосекционного барабана 11 наземного лебедочного механизма, ведомый шкив 12, закрепленный в верхней части наклонной опорной поверхности 6, шкив 13 наземного отклоняющего устройства, расположенный у основания наклонной опорной поверхности 6, а также ветви 14 и 15 гибкой передачи. Ветви 14 и 15 гибкой передачи на участке от барабана 11 до шкива 13 ориентированы вдоль поверхности земли, а на участке от шкива 13 до шкива 12 ориентированы вдоль наклонной опорной поверхности 6. С ветвью 14 гибкой передачи соединены противоположные концы каретки 8, а другая ветвь 15 гибкой передачи пропущена сквозь каретку 8.

На аэростатной площадке 5 расположена посадочная платформа 16.

Устройство работает следующим образом.

При нахождении аэростата на посадочной платформе 16 каретки 8 находятся в нижнем положении на наклонных опорных поверхностях 6, а привязные тросы 1 прижимают аэростат к платформе 16. При включении барабана 11 на сдавание привязных тросов 1 концы ветвей 14 гибкой передачи, которые прикреплены к нижним концам кареток 8, ослабевают, а концы ветвей 14 гибкой передачи, которые прикреплены к верхним концам кареток 8, тянут их вверх по наклонным опорным поверхностям б до упора. При этом привязные тросы 1 выпускаются, и под действием аэростатической силы аэростат поднимается вверх.

При включении барабана 11 на выбирание привязных тросов 1 концы ветвей 14 гибкой передачи, которые прикреплены к верхним концам кареток 8, ослабевают, а концы ветвей 14 гибкой передачи, которые прикреплены к нижним концам кареток 8, тянут их вниз по опорным поверхностям 6 до упора. При этом привязные тросы 1 выбираются, тянут аэростат вниз и прижимают его к посадочной платформе 16.