конструкция дирижабля

Формула изобретения

Конструкция дирижабля, содержащая каркас из по меньшей мере трех продольных стрингеров, концы которых соединены затяжкой, и обшивку, очерченную в пределах смежных стрингеров по поверхности отрицательной гауссовой кривизны, отличающаяся тем, что затяжка на одном конце снабжена устройством для натяжения в процессе сборки каркаса, которое предназначено для предварительного напряжения и натурных испытаний основных несущих элементов конструкции на прочность путем создания кратковременного усилия в затяжке выше усилия при эксплуатации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к конструкциям летательных аппаратов легче воздуха и может быть использовано в дирижаблестроении.

Известна конструкция корпуса дирижабля (патент РФ №2207298, прототип), содержащая каркас из продольных стрингеров, концы которых соединяют затяжкой изменяемой длины. Обшивка в пределах стрингеров имеет форму поверхности отрицательной гауссовой кривизны, при этом внутри корпуса поддерживают пониженное давление газа по сравнению с внешним давлением. Изменение длины затяжки позволяет изменять объем дирижабля и тем самым регулировать его плавучесть.

Эта конструкция корпуса имеет существенный недостаток: изменение объема корпуса требует синхронного регулирования давления газа внутри корпуса, что усложняет конструкцию и эксплуатацию дирижабля.

В ряде случаев нет необходимости изменять объем дирижабля в процессе эксплуатации. В этих случаях изменение плавучести производят традиционным способом с применением воздушных баллонетов.

Целью изобретения является упрощение конструкции и эксплуатации дирижабля, повышение его надежности. Эта цель достигается тем, что изменение объема корпуса производят в процессе его сборки путем натяжения затяжки. В результате этого конструкция корпуса оказывается предварительно напряженной. Таким образом, отпадает необходимость в изменении объема корпуса при эксплуатации и в поддержании внутри корпуса пониженного давления газа, конструкция дирижабля и его эксплуатация упрощаются. Преднапряжение существенно повышает поперечную изгибную жесткость дирижабля и одновременно позволяет производить, при необходимости, натурное испытание на прочность основных несущих элементов дирижабля в процессе его изготовления.

На фиг.1 показан продольный разрез каркаса дирижабля с тремя стрингерами по 1-1 на фиг.2. На фиг.2 дан разрез каркаса по 2-2 на фиг.1. Пунктирными линиями показана геометрия каркаса после преднапряжения, воздушные баллонеты на фигурах не показаны.

Конструкция дирижабля (фиг.1) содержит каркас из трех или более продольных стрингеров 1, концы которых соединены затяжкой 2. Между смежными стрингерами имеется обшивка 3, закрепляемая к стрингерам и очерченная по поверхности отрицательной гауссовой кривизны. На одном из концов затяжки имеется натяжное устройство 4 в виде резьбовой гайки либо инвентарного домкрата.

Сборку каркаса выполняют в следующей последовательности операций. Монтируют стрингеры 1 и их концы объединяют затяжкой 2. После этого монтируют обшивку 3 по заданной геометрии и закрепляют ее к стрингерам. Таким образом, каркас оказывается подготовленным для предварительного напряжения, которое производят одним из известных способов с помощью натяжного устройства 4. В результате деформаций происходит увеличение объема корпуса, в стрингерах возникают сжимающие, а в обшивке - растягивающие напряжения в двух ортогональных направлениях, т.е. образуется ее плоское напряженное состояние.

Предварительное напряжение, т.е. создание в конструкции внутренних самоуравновешенных усилий, существенно увеличивает ее жесткость при действии неравновесных эксплуатационных нагрузок. Тем самым отпадает необходимость в создании внутри корпуса дирижабля отрицательного давления газа, как это предусмотрено в прототипе.

Конструкция дирижабля с предварительным напряжением каркаса позволяет производить натурное испытание на прочность основных несущих элементов в процессе изготовления путем создания кратковременного усилия в затяжке, превышающего эксплуатационное, что повышает надежность конструкции.