способ причаливания дирижабля и реализующее устройство - воздушный причальный буксир

Формула изобретения

1. Воздушный причальный буксир, содержащий аэростатную платформу и первую часть стыковочного узла, размещенную на аэростатной платформе, которая выполнена с возможностью подъема на высоту полета дирижабля, имеющего вторую часть стыковочного узла, отличающийся тем, что он снабжен наземными лебедками с тросами, концы которых прикреплены к аэростатной платформе, которая образована аэростатами, которые соединены балкой, предназначенной для размещения первой части стыковочного узла.

2. Способ причаливания дирижабля, включающий спуск, стыковку, фиксацию, отличающийся тем, что аэростатную платформу воздушного причального буксира поднимают на высоту полета дирижабля, стыкуют вторую часть стыковочного узла, размещенную на дирижабле, с первой частью стыковочного узла, размещенной на аэростатной платформе воздушного причального буксира, и буксируют дирижабль к земной поверхности наземными лебедками с тросами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области воздухоплавания.

Уровень техники.

Из [1, 2, 3] известны причальные устройства дирижаблей и соответствующие способы причаливания. Все они размещены на земле, имеют стыковочные приспособления на гибких связях или на жестких механических манипуляторах с несколькими степенями свободы, как правило, с продольным, поперечным и вертикальным перемещениями. При этом все перемещения - невелики. Причаливание дирижабля осуществляется выполнением следующей последовательности действий:

- из оболочки дирижабля стравливают несущий газ в атмосферу и за счет уменьшения аэростатической силы производят снижение дирижабля с высоты полета до высоты стыковочной зоны причального устройства;

- управляют относительными перемещениями дирижабля и причального устройства до совмещения наземной части стыковочного узла с бортовой частью стыковочного узла;

- производят стыковку причального устройства и дирижабля;

- производят фиксацию положения стыковочного узла, причального устройства и дирижабля.

Первая операция - наиболее длительная, сложная и затратная, так как связана с длительным стравливанием в атмосферу несущего газа и аэростатическим снижением летательного аппарата с большой парусностью и шестью степенями свободы с высоты полета практически до земли. Маневрирование такого аппарата вблизи земли повышает риск его повреждения. При скорости ветра более 5 м/с и турбулентности причаливание становится чрезмерно рискованным. При количестве взлетов и посадок более пяти, в течение периода времени до одних суток такой способ причаливания становится неприемлемым. Отчаливание выполняется в обратной последовательности и связано с пополнением объема несущего газа из наземных емкостей и медленным аэростатическим подъемом. При скорости ветра более 5 м/с, турбулентности и частых взлетах/посадках оно также неприемлемо.

Дирижабли с мягкими оболочками [1], как правило, причаливают с помощью причальной команды от 2 человек и более (пропорционально размерам дирижабля), которые вручную ловят причальные тросы и фиксируют их на жестких наземных консолях.

Устройство [3] имеет причальный аэростат с функцией стыковки и передачи газа гелия, который поднимается аэростатической силой, а опускается с помощью троса и лебедки. Будучи присоединенным к дренажно-заправочному клапану дирижабля, он сопровождает дирижабль на этапе снижения и используется исключительно для приема дорогостоящего несущего газа - гелия. В отличие от упомянутого способа причаливания, здесь стравливание несущего газа из оболочки дирижабля осуществляется не в атмосферу, а в оболочку причального аэростата, при этом снижение дирижабля осуществляется упомянутым способом - за счет уменьшения аэростатической силы. Далее причаливание также осуществляется упомянутыми средствами.

Устройство [3] и используемый в нем способ по наибольшему количеству признаков совпадают с предлагаемым изобретением, поэтому они приняты в качестве ближайшего аналога.

Раскрытие изобретения.

Сущностью воздушного причального буксира является аэростатная платформа с размещенной на ней частью стыковочного узла. Ее подъем осуществляется за счет аэростатической подъемной силы прикрепленных к ней аэростатов, а посадка осуществляется с помощью тросов наземными лебедками.

Сущность предлагаемого способа причаливания дирижабля заключается в стыковке дирижабля и воздушного причального буксира на высоте полета дирижабля и их совместном спуске на землю. Сущность предлагаемого способа отчаливания дирижабля заключается в подъеме состыкованных дирижабля и воздушного причального буксира на высоту полета дирижабля и их расстыковке на этой высоте.

Заявляемое изобретение решает следующие задачи:

- повышение скорости посадки дирижабля;

- исключение стравливания несущего газа при посадке дирижабля и заправки несущего газа при взлете дирижабля.

Характеристика изобретения.

Предлагаемый воздушный причальный буксир включает (см. фиг.1, фиг.2, фиг.3):

- два аэростата 1;

- жесткую балку 2 с длиной, превышающей сумму поперечных, габаритных размеров дирижабля 5 и аэростата 1, на концах которой прикреплены аэростаты 1;

- неподвижно закрепленные в центре балки 2 направляющие рейки 9 в горизонтальной плоскости и рейки 10 в вертикальной плоскости;

- тросы 3 одним концом прикрепленные к концам балки 2, а другим - к барабанам лебедок 4, которые размещены на земле.

Аэростаты 1 и балка 2 составляют аэростатную платформу. Рейки 9 и 10 составляют приемную часть стыковочного узла. Ответная часть стыковочного узла размещена на дирижабле 5 и включает трос 6 с якорем 7 на лебедке 8.

Предлагаемый способ причаливания/отчаливания дирижабля осуществляется следующим образом.

При причаливании:

- поднимают аэростатную платформу воздушного причального буксира на высоту полета дирижабля;

- стыкуют часть стыковочного узла, размещенную на дирижабле, с частью стыковочного узла, размещенной на аэростатной платформе воздушного причального буксира;

- буксируют дирижабль, состыкованный с аэростатной платформой воздушного причального буксира, к земной поверхности с помощью тросов и лебедок, размещенных на земле;

- фиксируют аэростатную платформу воздушного причального буксира и дирижабль в причаленном положении.

При отчаливании выполняют противоположные операции, в обратной последовательности:

- освобождают аэростатную платформу воздушного причального буксира и дирижабль от фиксации;

- выводят дирижабль, состыкованный с аэростатной платформой воздушного причального буксира на высоту полета;

- производят расстыковку дирижабля и аэростатной платформы воздушного причального буксира;

- опускают аэростатную платформу воздушного причального буксира на землю.

Краткое описание чертежей.

На фиг.1 изображена фронтальная проекция воздушного причального буксира и дирижабля.

На фиг.2 изображена профильная проекция воздушного причального буксира и дирижабля.

На фиг.3 изображена горизонтальная проекция воздушного причального буксира.

Осуществление изобретения.

Предлагаемый воздушный причальный буксир состоит из аэростатной платформы, стыковочного узла и силового привода (см. фиг.1, фиг.2, фиг.3). Аэростатная платформа - это горизонтальная, жесткая балка 2, выполненная из композиционных материалов с двумя прикрепленными газовыми аэростатами 1 на концах. Длина балки должна быть больше суммы поперечных, габаритных размеров дирижабля 5 и аэростата 1. В середине балки 2 между аэростатами неподвижно размещают приемную часть стыковочного узла. Она выполнена в виде жестких, пересекающихся реек 9 в горизонтальной плоскости и реек 10 в вертикальной плоскости. В точках крепления аэростатов 1 к балке 2 прикрепляют тросы 3, которые другим концом прикрепляют к барабанам лебедок 4, размещенных на земле, на расстоянии, равном длине балки 2.

На дирижабле 5 размещают ответную часть стыковочного узла. Она включает якорь 7, который представляет собой стержень с механическим или электромагнитным захватом. К верхней части якоря прикреплен трос 6, который вторым концом прикреплен к барабану лебедки 8, неподвижно размещенной на нижней поверхности дирижабля 5.

Предлагаемый способ причаливания/отчаливания дирижабля осуществляется следующим образом.

При причаливании:

- поднимают аэростатную платформу воздушного причального буксира с размещенной на ней частью стыковочного узла на высоту полета дирижабля 5 за счет аэростатической подъемной силы аэростатов 1;

- стыкуют часть стыковочного узла, размещенную на дирижабле 5, с частью стыковочного узла, размещенной на аэростатной платформе. Стыковка осуществляется путем относительных перемещений якоря 7 и балки 2 с направляющими рейками 9 и 10. Она считается завершенной, когда якорь 7 захватывает балку 2 в ее центре. Далее, лебедкой 8 выбирают трос 6 и фиксируют балку 2 относительно дирижабля 5, на его нижней поверхности;

- буксируют дирижабль 5 с аэростатной платформой к земной поверхности с помощью тросов 3, прикрепленных к аэростатной платформе и лебедкам 4, размещенным на земле;

- фиксируют аэростатную платформу и дирижабль 5 в причаленном положении, например, с помощью строп-растяжек.

При отчаливании выполняют противоположные операции, в обратной последовательности:

- освобождают дирижабль 5 с аэростатной платформой от фиксации в причаленном положении;

- поднимают дирижабль 5 с аэростатной платформой на высоту полета за счет аэростатической подъемной силы дирижабля 5 и аэростатов 1;

- производят расстыковку аэростатной платформы и дирижабля 5 путем освобождения балки 2 от фиксации и захвата якорем 7;

- буксируют аэростатную платформу к земной поверхности с помощью тросов 3, прикрепленных к аэростатной платформе и лебедкам 4, размещенным на земле.

Повышение скорости снижения дирижабля достигается за счет использования мощных наземных лебедок, обеспечивающих большое механическое усилие вместо небольшого аэростатического, при этом исключается операция стравливания несущего газа. Повышение скорости взлета дирижабля достигается за счет исключения операций по дозаправке дирижабля несущим газом и дополнительной подъемной силы аэростатов воздушного причального буксира.

Библиографические данные

1. УДК 629.73(09). Бойко Ю.С., Турьян В.А. Голубая мечта столетий. - М.: Машиностроение, 1991. 128 с: ил. ISBN 5-217-01369-9.

2. Авторское свидетельство СССР №58384 (Е.Х.Беркович. Передвижная причальная мачта для дирижаблей), 30.11.1940.

3. Патент JP 2001122194 A (TANAKA KIMITO), 08.05.2001.