Летательный аппарат

" йгЛ 401 ЕКг АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ПАТЕНТУ СО 1 1) 4923021/23 2) 01.04.91 6) 30.08.93. Бюл. М 32 6) Е.В.Кожевников и Н.П.Селиванов 6) Агамиров В,Л, и др. Свободные аэростаы. Издание ВВИА им. проф, Н.Е.Жуковско, 1962, с.32-35.(57) Изобретение относится к технике летательных и парашютирующих аппаратов, а . именно к аппаратам с переменной плавучестью в атмосфере. Целью изобретения является улучшение аэродинамических характеристик за счет уменьшения сопро1838176 тивления при подъеме и планирующего по лета при спуске при обеспечении стартдвой компактности и полетной надежности аппарата, Летательный аппарат содержит баллоны 1 и 2, наполняемые газом легче воздуха, стропы 3, подвесную систему 4 и контейнер 5, Баллом 1 постоянно функционирующего типа в стариковом полокении и в положении набора высоты выполнен сложенным относительно горизонтальной или наклонной оси б и баллона 2 и симметрично сложен относительно вертикальной плоскости 11. Кроме того, в средней части баллон 1 выполнен с уменьшенным относительно боковых участков расстоянием между его верхней и нижИзобретение относится к воздухоплавательной технике, а именно к аппаратам со знакопеременной плавучестью в атмосфере,Целью изобретения является улучшение аэродинамических характеристик за счет уменьшения сопротивления при подьеме и обеспечения планирующего полета при спуске при общей повышенной стартовой компактности и полетной надежности ап парата.Поставленная цель достигается тем, что в летательном аппарате баллоны выполнены постоянно функциониру 1 ощего и выключаемого типов, при этом баллон постоянно функционирующего типа в стартовом положении и в положении набора высоты выполнен сложенным относительно горизонтальной или наклонной оси, охватывая сверху и с двух боков преимущественно соосно не менее чем один горизонтально или наклонно ориентированный баллон выключаемого типа, причем нижние кромки баллона постоянно функционирующего типа частично или полностью стянуты понизу временной рифовкой или быстрораспускаемои шнуровкой, или разрывной стропой со стартовым расстоянием между внешними нижними их краями, по крайней мере не превышающим наибольшего поперечного размера горизонтального стартового миделя, в высотном диапаЗоне охвата выключаемого баллона постолнно функционирующим.Кроме того, баллон постоянно функционирующего типа в стартовом положении может быть сложен симметрично относи" тельно вертикальной плоскости и может быть выполнен с уменьшенным относительно боковых участков расстоянием между его верхней и нижней оболочками в средней части баллона, а по крайней мере два про 5 10 15 20 25 30 35 40 ней оболочками, а два противоположных боковых участка баллона выполнены в виде протяженных автономно герметизированных надувных секций увеличенной толщины и имеют бульбовидную форму оболочки, в верхней седловинной зоне и в области боковых бульбовидныхсекций баллон 1 выполнен переменной толщины. Кроме того, баллон 2 выполнен выключаемым, работающим только на обеспечение подъема аппарата в атмосферу. К баллону 1 прикрепленцстропы 3, нижняя часть которых прикреплена к подвесной системе 4 и через нее соединена с контейнером 5. 4 з.п.ф-лы, 4 ил. тивополокных боковых участка баллона могут иметь форму оболочки бульбовидной в поперечном сечении конфигурации или могут быть выполнены в виде протяженных автономно герметизированных от средней части баллона посредством внутренних ребер-мембран надувных секций увеличенной толщины, при этом средняя часть баллона постоянно функционирующего типа по крайней мере в верхней седловинной зоне и в области бульбовидных секций может быть выполнена переменной толщины по крайней мере в проекции на вертикальную продольную плоскость симметрии аппарата или в направлении продольной оси аппарата, причем изменение толщины верхней седловинной части баллона в продольном сечении может быть выполнено клинообразным или крыловидным с переменным знаком кривизны нижней части оболочки баллона или такая форма может быть придана нижним бульбовидным участкам или секциям баллона, а баллону выключаемого типа придана ответная форма,Кроме того, в летательном аппарате стропы в стартовом положении могут быть временно эарифованы преимущественно симметрично относительно вертикальной продольной плоскости аппарата, а рифовка может быть выполнена преимущественно в нижней части строп.На фиг,1 изображен летательный аппарат в стартовом положении и на этапе подьема в атмосферу; на фиг.2- тоже, повернуто вокруг вертикальной оси на 90 О; на фиг.3 - поперечный разрез верхней части летательного аппарата в режиме спуска с расплавленным в виде планирующего крыла баллоном постоянно функционирующего типа; на фиг.4 - продольный разрез верхней части летательного аппарата в стартовом183815оложении, вариантное решение с клинобразным или крыловидным исполнением; екций или частей баллона постоянно функционирующего типа.Летательный аппарат содержит балланы 1 и 2, заполненные газом легче воздуха.Баллон 1 является баллоном постоянно функционирующего типа, предназначен для работы на протяжении всего полета и можетбыть использован многократно. а после завершения спуска, в том числе в удаленномили слабопрогнозируемом районе, остаетсяна плаву в атмосфере до принятия дополнительных мер по снижению его плавучести.Баллон 2 выполнен выключаемым, работающим только на обеспечение подъема аппарата в атмосферу. Для этого вся его оболочкаили по крайней мере ее часть выполненаослабленной с меньшим сопротивлениемвнутреннему избыточному давлению, чем 20оболочка баллона 1, либо баллон 2 можетбыть снабжен клапаном для выпуска газа ивыключения баллона 2 как средства. создающего положительную плавучесть. К баллону 1 по крайней мере вдоль части его кромок 25по периметру и/или по полю его оболочкиприкреплены стропы 3, нижняя часть которых соединена с подвесной системой 4, связанной с полезным грузом 5, роль которогомогут играть, например, гандола с аэронавтами или блок метеоэппаратуры,Баллон 1 постоянно функционирующего типа в стартовом положении и в положении набора высоты компактно сложен сполным или частичным обхватом поверху и 35с двух боков баллона 2 выключаемого типа,Баллон 2 продольной осью 6, преимущественно совпадающей с продольной осью аппарата и ориентированной горизонтальноили полого наклоненной, совмещен с продальной осью баллона 1, когда последнийнаходится в сложенном положении, приэтом баллон 1 сложен относительно оси 6 ибаллона 2 хомутообразно. Нижние кромки 7баллона 1 стянуты друг с другом временной 45связью 8, в качестве которой может бытьиспользована зарифованная системз дополнительных и/или основных строп илишнуровка, выполненная с возможностьюбыстрого распускания, или разрывная стропа, или система разрывных строп, или сочетание перечисленных конструктивныхэлементов и систем. Стягивание нижнихкромок 7 выполнено таким образом, чтобырасстояние между их внешними краями в 55плане по крайней мере не превышало расстояние между крайними внешними линиями оболочки баллона 1 в горизонтальнойплоскости, проходящей через условныйцентр масс системы баллонов 1 и 2. Опти 76 мальной является длина связи 8, когда противоположные кромки 7 баллона 1 соприкасаются друг с другом. В основном вариантном решении двуплечий перегиб баллона 1 выполнен симметрично продольной вертикальной плоскости 9, проходящей через условный центр масс баллонов 1 и 2.К числу оптимальных вариантных решений описываемого летательного аппарата относится конструктивная система, в которой баллон 1 выполнен с переменной толщиной в поперечном и продольном сечениях. В поперечном сечении оптимальная форма баллона 1 имеет уменьшенную в средней части 10 толщину и бульбовидное увеличение толщиныы на перефе рийн ых участках 11. Последние могут быть сообщены со средней частью 10 баллона 1 или герметизированно отделен от нее, например, посредством ребер-мембран 12. Средняя часть баллона 1 в продольном направлении по крайней мере в верхней седловинной части баллона и/или в области бульбовидных. утолщений переменной толщины, Изменения толщины по длине баллона 1 имеют клинообразный или крыловидный характер, в том числе с изменением знака кривизны нижней части 13 оболочки 1, что обеспечивает улучшение аэродинамики планирующего полета при спуске аппарата, При выполнении баллона 1 профилированным под "рыло" выключаемому баллону 2 придана ответная нижней части 13 оболочки баллона 1 форма, обеспечивающая плотный контакт баллонов и взлетную компактность аппарата.Для выбора разницы рабочих длин строп 3 между стартовым и планирующим положением аппарата стропь 1 3 выполняют с исходной рифовкой 14, которую конструктивно размещают в нижней части строп 3, прилегающей или граничащей с подвесной системой 4 Выполняют описываемый летательный аппарат из материалов, применяемых в технике воздухоплавательных и парашютирующих устройств.Работает летательнь 1 аппарат следу.ощим образом,В момент старта аппарат находится в компактном состоянии, как это показано на фиг.1 и 2, По мере набора высоты происходит увеличение разницы между давлениями внутри и вне баллонов аппарата иэ-за нарастания разреженности атмосферы, При достижении заданной пороговой высоты происходит выключение баллона 2 путем разрушения ослабленной части его оболочки или срабатывания клапана, автоматически выпускающего газ из баллона 2, Одновременно с этим автоматически выключается связь 8 и происходит разрифтов 183817640 ка строп 3, при этом усилив выключения связи 8 подобрано так, что это выключение осуществляется за счет возросшего давле. ния в баллонах 1 и 2 на заданном пороге высоты. После чего баллон 1 под аэродинамическим воздействием и за счет собственной упругости расплавляется в планирующее положение и аппарат, поменявший знак сплавной силы, переходит в режим спуска. Формул а изобретения 1, Летательный аппарат, включающий наполненные газом легче воздуха баллоны, стропы и подвесную систему, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью улучшения аэродинамических характеристик за счет уменьшения сопротивления при подъеме и обеспечения планирующего полета при спуске при общей повышенной стартовой компактности и полетной надежности аппарата, баллоны выполнены постоянно функционирующего и выключаемого типа, при этом, баллон постоянно функционирующего типа в стартовом положении и в положении набора высоты выполнен сложенным относительно горизонтальной или наклонной оси; охватывая сверху и с двух блоков преимущественно соосно не менее чем один горизонтально или наклонно ориентированный баллон выключаемого типа, причем нижние кромки баллона постоянно Функционирующего типа частично или полностью стянуты по низу временной рифовкой или быстрораспускаемой шнуровкой, или разрывной стропой со стартовым расстоянием между внешними их кромками по низу, по крайней мере не превышающим наибольшего поперечного размера горизонтального стартового миделя летательного аппарата, в высотном диапазоне охвата выключаемого баллона постоянно функционирующим,5 10 15 20 25 2, Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что баллон постоянно функционирующего типа в стартовом положении сложен симметрично относительно вертикальной плоскости.3. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что баллон постоянно функционирующего типа выполнен с уменьшенным относительно боковых участков расстоянием между его верхней и нижней оболочками в средней части баллона, а по крайней мере два противоположных боковых участка баллона имеют форму оболочки бульбовидной в поперечном сечении конфигурации или выполнены в виде протяженных автономно герметизиро ванных от средней части баллона посредством внутренних ребер-мембран надувных секций увеличенной толщины.4, Аппарат по пп.1 и 3, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что средняя часть баллона постоянно функционирующего типа по крайней мере в верхней седловинной зоне и в области боковых бульбовидных секций выполнена переменной толщины по крайней мере в проекции на вертикальную продольную плоскость симметрии аппарата или в направлении продольной оси аппарата, причем изменение толщины верхней седловинной части баллона в продольном сечении выполнено клинообразным или крыловидным с переменным знаком кривизны нижней части оболочки баллона или такая форма придана нижним бульбовидным участкам или секциям баллона, а баллону выключаемого типа придана ответная форма.5. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что стропы в стартовом положении временно зарифованы преимущественно симметрично относительно вертикальной продольной плоскости аппарата, а рифовкавыполнена преимущественно в нижней части строп, 18381761838176 оставитель Н,Селиванов ехред М,Моргентал Корректор Н.Кешеля дакго роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагар Заказ 2894 Тираж ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР5. Раушская наб., 4/5