СОЛНЕЧНЫЙ ПАРУСНЫЙ АЭРОСТАТ Российский патент 2002 года по МПК B64B1/40 

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 низкая эффективность нагревания воздуха в оболочке вследствие прямого теплового излучения тепла с поверхности оболочки во внешнюю среду и низкая устойчивость аэростата к порывам ветра вследствие того, что возникающее боковое давление вытесняет часть теплого воздуха из аэростата и снижает его грузоподъемность.

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 сильная зависимость его грузоподъемности и устойчивости от порывов ветра, деформирующих оболочку и вытесняющих теплый воздух из оболочки.

Техническим результатом изобретения является увеличение грузоподъемности и устойчивости аэростата к порывам ветра.

Указанный технический результат достигается тем, что солнечный парусный аэростат, содержащий прозрачную оболочку, на внешнюю сторону которой нанесено металлизированное покрытие, в нижней части имеется горловина, и посредством строп соединенную с подвесной гондолой, дополнительно снабжен перегородками из зачерненного материала на внутренней стороне оболочки и парусами из прозрачного материала на внешней стороне оболочки, расположенными по геликоиде, а стропы соединены с гондолой посредством подшипника.

Солнечный парусный аэростат, содержащий оболочку с внешним отражающим металлизированным покрытием, в нижней части имеющем горловину и посредством строп соединенном с подвесной гондолой, в качестве поверхностей, аккумулирующих тепло солнечного излучения, снабжен внутренними ребрами жесткости из зачерненной ткани, расположенными по геликоиде на внутренней поверхности шара, благодаря которым происходит накопление тепла от солнечного излучения во всем объеме воздуха, находящегося под оболочкой, а не только на внутренней поверхности аэростата, и благодаря потокам теплого воздуха вдоль поверхности шара происходит его вращение по часовой стрелке вокруг вертикальной оси, снабжен внешними ребрами жесткости из прозрачной ткани, выполненными в форме перевернутого паруса и расположенными по тем же геликоидам с внешней стороны поверхности шара, благодаря которым на ветру происходит вращение аэростата вокруг вертикальной оси против часовой стрелки и обеспечивается: а) увеличение внутреннего давления на поверхность шара в радиальном направлении от оси вращения за счет вращения массы воздуха, находящегося в оболочке аэростата; б) дополнительная подъемная сила, возникающая за счет расположения паруса относительно направления ветра.

На чертеже представлен общий вид аэростата в разрезе и сверху.

Аэростат представляет собой шар, состоящий из оболочки 1 из тонкого пленочного материала с внешним металлизированным покрытием. На внутренней поверхности оболочки по геликоиде расположены перегородки из зачерненной ткани 2. На внешней стороне оболочки вдоль робер жесткости расположены паруса 3 из прозрачной пленки, расширяющиеся к вершине аэростата. В нижней части аэростата расположена открытая горловина 4, к которой по ее контуру присоединены стропы 5, соединенные через подшипник 6 с гондолой 7.

Ребра жесткости 2 и паруса 3 располагаются вдоль поверхности оболочки аэростата 1 снизу вверх с постепенным сдвигом по геликоиде в направлении к вершине аэростата (см. чертеж, вид сверху). Такое расположение ребер жесткости позволяет, с одной стороны, придать большую прочность конструкции в целом, с другой стороны, придать аэростату дополнительное вращение по часовой стрелке за счет смещения по геликоиде поднимающегося вверх более теплого воздуха внутри шара. При полном отсутствии ветра такое вращение приводит к раскрытию парусов и появлению дополнительной подъемной силы. При появлении ветра, превышающего по своей силе внутренние потоки теплого воздуха, подветренные паруса раздуваются, придавая дополнительную жесткость оболочке аэростата, появляется дополнительная подъемная сила и шар начинает вращаться против часовой стрелки. Такое вращение приводит к появлению центробежного давления воздуха внутри шара в радиальном направлении от оси вращения и тем самым к большей устойчивости аэростата к порывам ветра.

Настоящее изобретение позволяет значительно повысить надежность полета аэростата за счет увеличения устойчивости его формы к порывам ветра, увеличить грузоподъемность и продолжительность полета за счет более эффективного использования энергии солнечного ветра и солнечной радиации. В ветреную погоду позволяет совершать многосуточные полеты.

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).

Изобретение относится к летательным аппаратам легче воздуха. Аэростат содержит гондолу, прозрачную оболочку, на внешнюю сторону которой нанесено металлизированное покрытие, и стропы. В нижней части оболочки имеется горловина. Предусмотрены перегородки из зачерненного материала на внутренней стороне оболочки и паруса из прозрачного материала на внешней стороне оболочки, расположенные по геликоиде. Стропы соединены с гондолой посредством подшипника. Изобретение направлено на увеличение грузоподъемности и устойчивости к порывам ветра. 1 ил.

Солнечный аэростат, содержащий прозрачную оболочку, на внешнюю сторону которой нанесено металлизированное покрытие, в нижней части имеется горловина, и посредством строп соединенную с подвесной гондолой, отличающийся тем, что снабжен перегородками из зачерненного материала на внутренней стороне оболочки и парусами из прозрачного материала на внешней стороне оболочки, расположенными по геликоиде, а стропы соединены с гондолой посредством подшипника.