Пневматический подъемник
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к подъемникам и предназначено для вывода с помощью подъемника груза на космическую орбиту и для обслуживания космических кораблей. Подъемник содержит герметичные, сообщающиеся через регулируемый механизм основные и дополнительные стволы, поднимающие герметичную кабину. Каждый ствол является собранной из отдельных секций герметизируемой трубой с вертикальным разрезом, в который вставлена застежка-молния, размыкаемая с разгерметизацией ствола при движении кабины вдоль молнии и смыкаемая при прохождении кабины. Стволы собраны в стойки (90) с составными трубообразными баллонетами, молниеприемниками молниеотвода. Имеются стойки с кабинами, с водопроводом, вентиляцией, канализацией и стойка с кабелями электропитания и связи. Кабина приводится в движение поршнями стволов. Пространство вокруг подъемника обнесено ветроломом. Подъемник присоединяется к космической станции (128), окруженной заполняемой воздухом многослойной оболочкой, раскрываемой с возможностью размещения под ней космических станций. Изобретение расширяет арсенал подъемных средств. 1 з.п. ф-лы, 30 ил.
Реферат
Изобретение относится к подъемникам, приводимым в действие с помощью пневматических устройств, В66В 9/04, и предназначено для вывода с помощью подъемника груза на космическую орбиту, то есть служит наземным оборудованием для обслуживания космических кораблей, В64G 5/00, предусмотрена установка на вершине подъемника дока для строительства и ремонта космических кораблей.
1. Известны и описаны в литературе (см. статью «Космические лифты» в журнале «Юный техник» 1981 год, вып.6, с.52) космические лифты типа «Земля-Луна», содержащие спутник, вращающийся синхронно с Луной по орбите вблизи Земли, трос, соединяющий его с Луной, и контейнер или кабину, подвижно прикрепленную к тросу и перемещающуюся вдоль него с грузом. Недостатком такой конструкции является отсутствие стабильной доставки груза с поверхности Земли в контейнере на орбиту и обратно, что снижает производительность лифта.
2. Известен электропоезд для вывода груза и пассажиров на орбиту Земли (Ю.Арцутанов. В космос на электровозе. / Комсомольская правда. 31.07.1960 Воскресное приложение. А.Кларк: Фонтаны рая), включающий: 1) электропроводящий канат, собранный из тонких нитей с сечением меньше толщины человеческого волоса, один конец каната спускается на поверхность Земли или иной планеты, второй конец каната закрепляется на борту крупной космической станции, размещенной на расстоянии порядка 60000 км от Земли или иной планеты, 2) гелиоэлектростанцию на расстоянии порядка 5000 км от Земли, содержащую зеркала и подающую ток в канат, 3) локомотив и поезд с герметичными кабинами для пассажиров, движущийся вдоль каната до точки равновесия его центробежной силы и силы тяжести Земли или иной планеты под действием тока гелиоэлектростанции, генерирующего ЭДС индукции в соленоиде локомотива и вагонов, а после указанной точки под действием центробежной силы, 4) ажурные нити ограждения. Предполагалось, что скорость такого поезда составит несколько километров в секунду. Для строительства канатной дороги в зону равновесия силы тяжести и центробежной силы забрасывается искусственный спутник, на котором будет находиться в собранном виде первая нить - в минимальном сечении тоньше человеческого волоса с весом около 1000 тонн, со спутника спускаются сразу два конца этой дороги: один - на Землю, второй - в космическое пространство. Когда первая нить будет закреплена на Земле, используя ее как опору, по ней пускается автоматический «паук», который протянет вторую параллельную нить, затем третью, четвертую и т.д. Возможно использование канатной дороги для соединения поверхности Луны с поверхностью Земли. Нити изготавливаются из принципиально нового материала - углеродных нанотрубок (А.Моисеенко. В космос - на лифте. / Комсомольская правда. Клуб любознательных. 4-10 марта 2005, с.8-9). В Массачусетском технологическом университете по заказу NASA уже изготовили 90. метровый отрезок и пустили ездить по нему вверх-вниз грузовую платформу, работающую от автономного источника питания. В 2018 году американцы планируют отправить грузовую платформу в космос.
Недостатками предложенной конструкции являются:
1) отсутствует описание устройств для гашения в канате посторонних электрических колебаний, генерируемых ионосферой планеты и гелиосферой при солнечных вспышках,
2) не учитывается влияние вибраций на сверхдлинный канат,
3) отсутствует описание паука для плетения каната,
4) отсутствует промышленная база или ее описание для строительства средств производства для изготовления элементов канатной дороги,
5) отсутствует подробное описание основания башни или плавучей платформы, где будет закреплен на поверхности Земли нижний конец каната (Д.Уилсон, Е.Богорад. Вверх на орбиту. / Популярная механика, ноябрь 2002),
6) наиболее удобным местом расположения на поверхности планеты считается размещение описанного подъемника вблизи экватора, а не на высоких широтах, где расположена Российская Федерация и страны СНГ.
Известны пневматические железные дороги из раздела патентной классификации В61В 13/12, включающие в разных вариантах тоннель или трубопровод с движущимся внутри него поездом. Их недостаток - приспособленность к движению поезда лишь в горизонтальном направлении, при движении в вертикальном направлении поезду придется преодолевать значительную силу своего веса.
Известны трубопроводы пневматической почты из раздела патентной классификации В65G 51/04-51/46, внутри которых перемещается контейнер с грузом. Их недостаток - незначительная масса доставляемого груза.
Известно андрогинное устройство для стыковки космических аппаратов по патенту на изобретение РФ №2059542 С1 от 13.06.88., В64С 1/64, содержащее корпус, выдвижное кольцо с направляющими выступами и замками сцепки и амортизационно-приводную систему кольца, отличающееся тем, что с целью повышения надежности стыковки аппаратов преимущественно больших масс и габаритов и упрощения устройства за счет повышения удельной энергоемкости амортизационной системы в нем амортизационно-приводная система кольца выполнена в виде нескольких независимых пневматических амортизаторов с внешними фланцами, присоединенных на карданных шарнирах к кольцу и корпусу устройства, амортизаторы подвижно установлены в гильзах с расширенными торцами, взаимодействующими с закрепленными в корпусе пятами, в гильзах установлены пневмоцилиндры, снабженные плавающими поршнями, и выполнены продольные расточки, в которые установлены пружинные толкатели, причем толкатели и пневмоцилиндры снабжены штоками, взаимодействующими с фланцами амортизаторов и пневмоцилиндров через запорную арматуру, соединены с источниками высокого и низкого давления аппарата. Недостатком описанного устройства является недостаток в космосе аппаратов больших масс и габаритов, необходимо наладить их производство.
Известно устройство для защиты объекта в космическом пространстве по патенту на изобретение СССР №1709899 A3 от 16.11.1988, В64G 1/52, содержащее многослойную надувную оболочку, окружающую объект, отличающееся тем, что с целью улучшения условий функционирования объекта в космическом пространстве путем приближения этих условий к земным пространства между слоями оболочки заполнены газом с уменьшением давления по мере перехода от газа, окружающего объект, к газу, ограниченному наружным слоем оболочки, при этом каждый слой оболочки соединен с соседним слоем оболочки, при этом каждый слой оболочки соединен с соседним слоем оболочки по меньшей мере четырьмя соединительными элементами. Кроме того, каждый слой оболочки выполнен из материала, не препятствующего проникновению электромагнитных волн, или, наоборот, один из слоев может быть проницаем для электромагнитных волн. Кроме того, каждый слой оболочки выполнен в виде наружных пленок и расположенной между ними несущей ткани. Кроме того, пространства между объектом и внутренним слоем оболочки и между слоями оболочки заполнены инертным газом. Недостатками описанного изобретения являются отсутствие возможности извлечения объекта из оболочки и его помещения туда без нарушения целостности оболочки и отсутствие крепления объекта к внутреннему слою оболочки.
Известна аэростатическая крыша по патенту на изобретение США №4662127 от 5.05.1987, Еo4В 1/34, самоопирающаяся, самоподнимающаяся, подвижная и полностью съемная, для сопроводительных строительных конструкций, включающая очень легкую конструкцию и в качестве дополнительной конструкции оболочку, имеющую произвольную форму, множество маленьких баллонетов, заполненных гелием, расположенных внутри указанной оболочки, крышу, включающую средства крепления и гондолу, с помощью которых указанные баллонеты и средства крепления обеспечивают соответственно самоподъемность и подвижность крыши, так что указанная крыша может быть размещена на строительных конструкциях. Недостатком описанной конструкции является отсутствие разделения функции самоподъемности крыши и функции подъемности строительной конструкции, к которой она крепится, что при поддержании высотных конструкций увеличивает нагрузку на аэростат в целом, делая возможным при противофазном раскачивании двойного высотного объекта с аэростатом между его высотными частями при изгибе аэростата увеличение нагрузки на крышу и сопроводительные негибкие конструкции с их последующим растрескиванием.
Известна оболочка аэростата по заявке №2000129261/28(031017) от 22.11.2000, В64В 1/40, содержащая по крайней мере две оболочки, соединенные перемычками, отличающаяся тем, что внутренняя оболочка непроницаема для окружающей атмосферы и своего содержимого, легче окружающей атмосферы, а внешние оболочки служат для защиты внутренних оболочек от неблагоприятных факторов внешней среды, при этом аэростат имеет средства крепления к строительным конструкциям. Кроме того, оболочка может содержать средства для причаливания дирижаблей и для высадки пассажиров, при этом она выполнена в виде открытой платформы или закрытого эллинга для дирижаблей. Кроме того, оболочка аэростата может иметь водонепроницаемую одну из наружных оболочек и содержать емкость для земли, в которую посажены растения. Кроме того, одна из внешних оболочек, укрывающая внутренние оболочки полностью или частично, выполнена в виде стены, при этом аэростат является арматурным элементом строительных конструкций. Кроме того, внешняя оболочка может содержать отгороженную площадку для людей, при этом средства крепления способны менять высоту расположения площадки над землей и отсоединяться от строительных конструкций. Кроме того, в качестве перемычек между внутренней оболочкой, однокамерной или многокамерной, и наружными оболочками могут служить полые трубки, связывающие камеры с наружной средой, крепящиеся к элементам строительных конструкций и имеющие подвижные или неподвижные пробки. Экспертиза отклонила данную заявку как не удовлетворяющую требованию новизны, а практически из-за того, что я не нашел ее прототипа. Элементов новизны в ней достаточно, если сравнивать с указанной заявкой как прототипом.
Известна и распространена в продаже папка с пластмассовой молнией (например, ZIP, производимой фирмой Erich Krause), которая в отличие от одежной молнии, запирающейся на перпендикулярные движению каретки элементы, запирается на продольные элементы, параллельные движению каретки. Ее недостатком с точки зрения нового применения данной молнии в пневматическом подъемнике является возможность ее размыкания под действием внутреннего давления воздуха при расположении ее кареткой наружу.
Известен пневматический подъемник по авторскому свидетельству на изобретение СССР №829533 от 30.07.1979, В66В 9/04, содержащий две трубчатые стойки, расположенные параллельно друг другу на опорном основании и имеющие продольные прорези, снабженные уплотнителями, грузонесущий элемент, размещенный в прорезях стоек и выполненный в виде траверсы, связанной с кабиной, а также привод перемещения траверсы в виде основного поршня, установленного с возможностью перемещения внутри каждой трубчатой стойки, причем полости стоек сообщены с трубопроводами подачи сжатого воздуха, отличающийся тем, что с целью повышения экономичности и надежности он снабжен дополнительным поршнем, расположенным в каждой стойке, штоком, соединяющим между собой соответствующие основной и дополнительный поршни, и роликами, смонтированными на штоке между поршнем и опирающимися на стенки стойки, при этом на концах траверсы выполнены отверстия, через каждое из которых пропущено указанное уплотнение, контактирующее с упомянутыми роликами. Недостатком данного изобретения является то, что шток с роликами может составить значительную массу и ведет к увеличению диаметра трубопровода. Кроме того, гибкий клапан закреплен лишь в верхней части трубчатых стоек и при аварийной ситуации может быть перерезан в поперечном направлении, что приведет к его падению и забиванию трубопровода. Необходимо его крепление к краям разреза трубчатых стоек.
Известен и предлагается в качестве прототипа шахтный пневматический подъемник по авторскому свидетельству СССР №1151502 А от 25.12.1978, В66В 9/04, 17/00, содержащий герметичный ствол, воздухонагнетатель для подачи в ствол сжатого воздуха, подъемный сосуд, размещенный в стволе, и уплотнительные элементы, отличающийся тем, что с целью повышения производительности работы в условиях глубоких шахт он снабжен дополнительным стволом и установленным в нем дополнительным подъемным сосудом, при этом стволы соединены между собой в нижней части трубопроводом через регулируемый механизм.
Недостатками описанного изобретения с точки зрения доставки с его помощью груза на орбиту Земли является низкая устойчивость пары стволов к вращению Земли и порывам ветра, незащищенность его от попадания молнии, возникновение токов из ионосферы в направлении поверхности планеты, необходимо уменьшить до минимума вес стволов, которые смогут достигать 100 км в высоту. В то же время наличие пары стволов актуально при доставке груза на большую высоту.
Целью изобретения является приспособление шахтного пневматического подъемника к суборбитальной доставке грузов и использование его в качестве опоры дока для строительства и ремонта космических кораблей.
Технический результат:
- сооружение пневматического подъемника, отличного по назначению от шахтного пневматического подъемника и используемого для доставки грузов и пассажиров на высоту космической орбиты как минимум до точки невозврата, как оптимум до высоты 100 км;
- компенсация веса стволов подъемника подъемной силой аэростатов, прикрепленных к нему в нижних слоях атмосферы;
- сооружение высотных оградительных сооружений вокруг подъемника для его защиты от порывов ветра;
- размещение строящихся или ремонтируемых космических кораблей под многослойной, изолирующей их от внешней среды оболочки;
- повышение устойчивости стволов подъемника путем углубления их концов в землю и скрепления в верхней части мостками и станцией-доком с образованием пирамидоподобной конструкции со стойками в качестве ребер пирамиды;
- создание экологически безвредной конструкции для доставки грузов на орбиту;
- возможность использования и на более низких высотах: в горах, в высотных зданиях и т.п.;
- организация водо- и воздухоснабжения с поверхности планеты под многослойной оболочкой на вершине подъемника;
- использование одновременно двух кабин, поднимающихся и опускающихся в противофазе одновременно.
Этот технический результат достигается тем, что пневматический подъемник, содержащий герметичные, сообщающиеся через регулируемый механизм основные стволы и сообщающиеся с ними дополнительные стволы, каждый из которых является герметизируемой трубой из металла, собранной из отдельных секций, воздухонагнетатель для подачи в стволы сжатого воздуха, причем герметизированная труба в своей надземной части имеет продольный разрез с краями, раздвинутыми на ширину несущей кабину балки, и фланцы в виде разомкнутых напротив разреза колец, а в своей подземной части не имеет разреза, при этом каждый ствол содержит уплотнительные элементы, представляющие из себя застежку-молнию - две образующие разъемное соединение полоски, содержащие параллельные краям продольного разреза ствола вогнутости и выпячивания с возможностью соединения вогнутостей и выпячиваний одной полоски с соответствующими вогнутостями и выпячиваниями второй полоски с герметизацией ствола и с возможностью их разъединения или соединения кареткой, свободные, смыкаемые-размыкаемые, края полосок размещены глубоко внутри трубы, достигая ее центра, а неподвижные края полосок являются продолжением изолирующего диэлектрического материала, покрывающего металлическую трубу снаружи, сверху и снизу несущей кабину балки прикреплена пара кареток с возможностью размыкания полосок перед движущейся балкой и смыкания полосок за ней, а внутри каждого ствола вдоль стенки трубы и вдоль краев полосок с обратной стороны от вогнутостей и выпячиваний молнии расположены параллельные прямые желоба, отличается тем, что каждая секция подземной части соединена с выше и нижележащей секциями втулочным соединением, как и самая верхняя подземная секция с самой нижней надземной секцией, в каждом стволе содержится пара поршней, нижний из которых крепится к каретке, присоединенной снизу несущей кабину балки, а верхний конец крепится к каретке, присоединенной сверху несущей кабину балки, причем поршни сделаны из самосмазывающихся материалов, имеют на боковых поверхностях ребра, вставляемые в упомянутые желоба, несут ролики, вставляемые в те же желоба выше и ниже ребер и имеют глубокий до центра симметрии надрез, куда вставляются полоски молнии, надрез поршня имеет собственные ребра и ролики, которые вставляются в желоба полосок, при этом ствол содержит пару электронасосов воздухонагнетателей, нижний из которых расположен в горизонтальной трубе с заслонкой, соединяющей основной и дополнительный стволы у поверхности планеты с возможностью перемещения воздуха между нижними поршнями основного и дополнительного стволов, верхний расположен в самой верхней точке подъемника с возможностью перемещения воздуха между верхними поршнями основного и дополнительного стволов; к горизонтальным трубам, соединяющим основной и дополнительный стволы у поверхности планеты и в верхней части подъемника, примыкают открытые трубы с заслонками и насосами с возможностью регулирования давления в стволах путем подкачки и откачки воздуха в пространствах основных и дополнительных стволов под нижними поршнями и над верхними поршнями; стволы собраны в стойки, объединяющие четное количество стволов и образованные кольцами большого диаметра, содержащими на наружных боковых поверхностях параллельные желоба, мостками, соединяющими фланцы стволов друг с другом и кольцами большого диаметра; составным трубообразным баллонетом, состоящим из разделенных на вертикальные секции, внешних по отношению к кольцам большого диаметра элементарных баллонетов, которые соединяются в единое целое параллельными арматурами в виде колец, самая верхняя и самая нижняя арматуры в виде колец несут ролики, вставленные в желоба колец большого диаметра с возможностью вращения на роликах вертикальной секции составного трубообразного баллонета под действием ветра вокруг двух соседних колец большого диаметра, трубообразной защитной оболочкой, прикрепленной снаружи составного трубообразного баллонета, у нижнего края секция трубообразной оболочки несет кольцеобразный щиток, прикрывающий щель между соседними секциями трубообразной оболочки, внутренними по отношению к кольцам большого диаметра баллонетами, прикрепленными стержнями к мосткам и кольцам большого диаметра, молниеприемниками молниеотвода в виде колец, которые прикреплены снаружи трубообразной защитной оболочки, несут заостренные шипы-штыри и которые присоединены к общему заземленному изолированному проводу, проходящему вдоль одного из стволов; на перекрещивающихся балках, прикрепленных к парам кареток стволов, размещена герметичная кабина, кроме того, имеется стойка, содержащая трубу с водяным паром, трубу с воздухопроводом холодного воздуха, трубу вентиляции, трубу канализации, трубы с водяным паром и холодным воздухом покрыты теплоизоляцией и выполнены с возможностью смешения холодного воздуха и пара наверху подъемника для получения воды; кроме того, имеется стойка, содержащая трубу с входным кабелем электропроводки, трубу с выходным кабелем электропроводки, трубу с входным кабелем связи, трубу с выходным кабелем связи; все стойки собраны в пирамидоподобную конструкцию, вблизи вершины пирамиды они пересекаются, а выше места пересечения соединяются параллельными поверхности планеты мостками; в верхней точке стойки с кабинами крепятся к переходным отсекам станции-дока, состоящей из базового блока, стыковочных отсеков и переходных отсеков; в верхней точке стойки с трубами и с кабелями крепятся к стыковочным отсекам станции, станция окружена сферической многослойной оболочкой, слои которой объединяются в единое целое соединительными элементами в виде стяжных тросов, стоек или жестких распорок, которая заполнена воздухом или газом, в разной степени заполняющим пространство между слоями: под внутренним первым слоем давление воздуха или газа равно атмосферному, далее убывает от слоя к слою, и которая пронизана в одной половине двумя подковообразными мембранами, состоящими из двух половин каждая с возможностью при откачивании воздуха из-под оболочек и при открытии ножницеобразными движителями раскрытия верхней полусферы оболочки и доступа строящихся или ремонтируемых космических станций, их блоков и иных космических аппаратов в пространство под первым, внутренним слоем оболочки при раскрытии внутренней и внешней мембран и в пространство под внешним слоем оболочки при раскрытии внешней мембраны; ножницеобразные движители образованы ножницеобразными размыкателями мембран на две половины, приводимыми в движение осевыми стержнями поршней, под которые поступает воздух из общего входного отверстия в паре соосных цилиндров; при этом части стоек, находящиеся в безвоздушном пространстве, не содержат составного трубообразного баллонета и роликов, так что трубообразная защитная оболочка крепится непосредственно к кольцам большого диаметра, на которой также размещаются антенны радиосвязи и телесвязи; пространство вокруг подъемника обнесено оградительными сооружениями - ветроломами, каждый ветролом образован вертикальными стойками, содержащими по одной трубе арматуры и вращающиеся трубообразные оболочки; вертикальные стойки расположены в непосредственной близости друг от друга с минимальным зазором, образуя четыре вертикальные плоскости, две из которых расположены под тупым углом друг к другу, а еще две вторые параллельны первым, пространство между плоскостями замкнутое, поскольку с боков оно тоже огорожено вертикальными стойками; при наблюдении сверху из космоса оградительные сооружения образуют многолучевую звезду, образованную первыми из описанных плоскостей, а вторые из плоскостей, расположенные под тупым углом к первым, образуют шипы на лучах звезды; в центре звезды размещен подъемник; вертикальные стойки ветролома содержат по одной трубе, фланцы которой соединены с кольцами большого диаметра мостками, вокруг кольца большого диаметра расположена вращающаяся вокруг него трубообразная защитная оболочка, которая у верхнего и нижнего краев каждой секции имеет арматуру в виде кольца, к которой крепятся ролики, вставленные в желоба на внешней боковой поверхности кольца большого диаметра; с внутренней стороны вертикальных стоек плоскости ветролома между желобами крепятся мостки, соединяющие противостоящие вертикальные стойки параллельных плоскостей, мостки каждой упомянутой пары стоек соединены внутри ветролома перпендикулярными им мостками с образованием горизонтальной решетки, соединяющей все стойки в единое целое; кольцо большого диаметра обнесено у каждой вертикальной стойки неподвижным кольцеобразным щитком, разомкнутым в месте выхода мостков, соединяющих вертикальные стойки параллельных плоскостей, прикрывающим щель между соседними вращающимися секциями защитной трубообразной оболочки;
внутри вертикальных стоек размещены баллонеты с подъемным газом, крепящиеся изнутри к кольцам большого диаметра и к мосткам при помощи стержней.
Кроме того, подъемник по п.1 может отличаться тем, что на трубах вертикальных стоек ветроломов, на трубе канализации, на трубе с выходным кабелем связи, на одном из стволов подъемника каждой стойки крепятся вертикальные рельсы, имеющие периодически повторяющиеся отверстия для движения самоходной установки; на мостках, кольцах большого диаметра и содержащих вертикальные рельсы фланцах стволов располагаются перила с поручнями на одном уровне, а самоходная установка представляет из себя кресло с ремнями крепления пассажира, с подставкой под ноги, с крюками в дне снизу для подвешивания груза, с зубчатой передачей, крепящейся к спинке кресла для движения вдоль рельса, с рычагом двух коробок передач двух мотоциклетных двигателей; при этом зубчатая передача состоит из зубчатых колес с возможностью при вращении зацепления зубьями за отверстия в рельсе, зубчатых колес с возможностью вращения от приводов мотоциклетных двигателей, цепи типа велосипедной, передающей вращение от второй к первой группе зубчатых колес.
Описание фигур
На фигурах представлены следующие объекты.
На фиг.1 - принципиальная схема движущего элемента подъемника, на фиг.2 - основной или дополнительный ствол подъемника на горизонтальном срезе, на фиг.3 - Срез ББ поршней 5 и 6 в стволе подъемника, на фиг.4 - срез ЕЕ поршней 5 и 6 в стволе подъемника, на фиг.5 - срез ДД поршней 5 и 6 в стволе подъемника, на фиг.6 - срез ВВ каретки, на фиг.7 - срез ГГ кареток верхнего и нижнего поршней, на фиг.8 - соединение нижней наземной и верхней подземной секций ствола, на фиг.9 - стойка подъемника с трубами паропровода, воздуховода холодного воздуха, вентиляции и канализации, на фиг.10 - стойка подъемника с кабиной для космонавтов и грузов, на фиг.11 - боковой вид ЖЖ рельса для самоходной установки, на фиг.12 - вид сзади самоходной установки, на фиг.13 - вид сбоку самоходной установки, на фиг.14 - общий вид 33 верхней части стоек подъемника, на фиг.15 - вид со стороны Земли станции дока для строительства и ремонта космических кораблей, на фиг.16 - схема расположения подковообразной мембраны, вид спереди, на фиг.17 - схема расположения подковообразной мембраны, вид сбоку, на фиг.18 - движитель подковообразной мембраны, на фиг.19 - кнехт, на фиг.20 - смеситель холодного воздуха и водяного пара, на фиг.21 - схематическое изображение вида сбоку на одну из стоек подъемника перед началом подъема, на фиг.22 - схематическое изображение вида сбоку на одну из стоек подъемника в процессе подъема, на фиг.23 - схематическое изображение вида сбоку на одну из стоек подъемника в конце подъема, на фиг.24 - верхняя часть монтируемого подъемника в момент стыковки стоек, на фиг.25 - горизонтальный срез оградительного сооружения - ветролома, на фиг.26 - общая схема расположения на поверхности планеты и вблизи нее подъемника и ветроломов, вид сверху, на фиг.27 - вертикальный срез участка ветролома с одной трубой, на фиг.28 - ролики трубообразной защитной оболочки элемента ветролома.
Цифрами на фигурах обозначены
на фиг.1 и ниже: 1 - основные стволы подъемника, 2 - дополнительные стволы подъемника, 3 - кабины, 4 - опорные балки, 5 - верхние подъемные поршни, 6 - нижние подъемные поршни, 7 - нижние электронасосы стволов у поверхности планеты, 8 - верхние электронасосы стволов на станции, 9 - электронасос для регулирования давления в системе сообщающихся стволов, 10 - воздухозаборник, открывающийся в атмосферу на Земле, вентиляционную трубу на станции или в воздухохранилище при расположении подъемника на другой планете, 11 - заслонка для впуска-выпуска воздуха в систему сообщающихся стволов;
на фиг.2 и ниже: 12 - полоски, 13 - заклепки, 14 - фланец секции трубы ствола, 15 - горизонтальные соединительные мостки, 16 - металлическая труба ствола, 17 - продольные желоба в стенке трубы 16 и полосок 12, 18 - изолирующий диэлектрический материал снаружи трубы, 19 - провод молниеотвода, 20 - диэлектрическая муфта вокруг 19, 21 - продольный разрез в стенке ствола для установки полосок 12;
на фиг.3 и ниже: 22 - тело поршня 5 или 6, 23 - ребра поршня 5 или 6, 24 - ролики, 25 - стенка каретки, 26 - укрепительные выступы каретки, 27 - крышка каретки, 28 - загибы боковых стенок каретки;
на фиг.4 и ниже: 29 - перегородка каретки;
на фиг.5 и ниже: 30 - выпячивания полосок 12, 31 - вогнутости полосок 12;
на фиг.6, 7 и ниже: 32 - загибы перегородки 29, 33 - щель между загибами 28 стенок 25 и загибами 32 перегородки 29 с полосками 12 в ней;
на фиг.8 и ниже: 34 - нижняя надземная секция ствола 1 или 2, 35 - верхняя подземная секция ствола 1 или 2, 36 - перегородка, отделяющая пространство с рабочим телом (воздухом, подаваемым насосами 7) и пространство тупиковой нижней части трубы, 37 - верхний край с резьбой типа втулки верхней подземной секции ствола 1 или 2, 38 - горизонтальная труба насоса 7, соединяющая стволы 1 и 2, 39 - уровень поверхности планеты, 40 - сопрягаемое с 37 кольцо с резьбой секции 34;
на фиг.9 и ниже: 41 - труба водяного паропровода, 42 - теплоизоляция, 43 - труба воздуховода холодного воздуха, 44 - фланцевое соединение секций труб, 45 - труба вентиляции, 46 - труба канализации, 47 - внутренние баллонеты с подъемным газом, 48 - кольцо большого диаметра, 49 - рельсы для самоходной установки, 50 - внешние элементарные баллонеты трубообразного баллонета, компенсирующие вес защитной оболочки, 51 - составной трубообразный баллонет, 52 - трубообразная защитная оболочка, 53 - молниеприемник молниеотвода, 54 - ролики трубообразного баллонета, 55 - стержни крепления внутренних баллонетов, 56 - перила с поручнями;
на фиг.10 и ниже: 57 - баллонеты с подъемным газом, компенсирующие вес 1) ближайших к ним стволов, 2) верхних секций ствола той же стойки в безвоздушном пространстве и пространстве разреженного воздуха атмосферы, 3) секции трубообразной защитной оболочки той же стойки в безвоздушном пространстве и пространстве разреженного воздуха, 4) ближайшего кольца большого диаметра 48 и его мостков 15, 5) мостков 15 и кольца большого диаметра 48 той же стойки в безвоздушном пространстве и пространстве разреженного воздуха, 6) рельсов 49 на уровне баллонетов и в безвоздушном пространстве и пространстве разреженного воздуха, 58 - андрогинный агрегат стыковки;
на фиг.11 и ниже: 59 - отверстия в рельсе 49 для удержания зубчатых колес самоходной установки;
на фиг.12, 13 и ниже: 60 - цепь типа велосипедной, 61 - зубчатые колеса для движения вдоль рельса 49, 62 - зубчатые колеса для вращения цепи 60, 63 - кресло, 64 - мотоциклетные двигатели в футляре, 65 - бензобаки, 66 - крюки для груза, 67 - баллон со сжатым газом для дозаправки баллонетов 47, 50, 57, 68 - подставка под ноги, 69 - рычаг регулирования скорости и направления движения, 70 - ремни безопасности, 71 - шланг баллона 67;
на фиг.14 и ниже: 72 - центральный отсек базового блока, 73 - переходные отсеки, 74 - стыковочный отсек стойки с трубами воздухопроводов, 75 - иллюминаторы, 76 - многослойная надувная оболочка, 77 - балки, соединяющие переходные отсеки с верхними кольцами большого диаметра 48, 78 - кнехты для невесомости, 79 - кабели антенн;
на фиг.15 и ниже: 80 - соединительные элементы слоев оболочки 76, 81 - базовый блок станции дока, 82 - стыковочные отсеки станции дока, 83 - стыковочный отсек стойки с кабелями питания и связи, 84 - антенны радиосвязи, 85 - антенны телевидения, 86 - две подковообразные мембраны, 87 - места вхождения труб воздухопроводов, 88 - места вхождения кабелей;
на фиг.16, 17 и ниже: 89 - места присоединения слоев оболочек 76 позади мембраны 86, 90 - стойка со стволами подъемников, 91 - стойка со стволами труб воздухопроводов, 92 - стойка с кабелями;
на фиг.18 и ниже: 93 - вакуум, 94 - винты, вокруг которых происходит вращение, 95 - ножницеобразный размыкатель мембраны, 96 - поршни, 97 - осевые стержни поршня, 98 - упоры для фиксации положения поршней, 99 - стенки цилиндра, 100 - отверстие для подачи воздуха; стрелкой обозначено направление подачи воздуха для смыкания мембраны;
на фиг.19 и ниже: 101 - собственно кнехт, 102 - колпак, 103 - вертикальная щель в колпаке, 104 - канат, 105 - зажимная гайка;
на фиг.20 и ниже: 106 - ответвление трубы паропровода, 107 - ответвление трубы с холодным воздухом, 108 - ответвление вентиляционной трубы с воздухом комнатной температуры, 109 - крышка заслонки, 110 - сужение воздуходинамического сопротивления, 111 - решетка для сбора конденсата, 112 - выходное отверстие смеси воды и воздуха, стрелками показано направление движения воздуха, пара и воды;
на фиг.21-23 и ниже: 113 - поверхность планеты, 114 - условная граница стратосферы, 115 - грозди (связки) стратостатов, 116 - грузы для крепления нижнего конца стойки и лежащей горизонтально перед подъемом стойки, 117 - метеорологические зонды, 118 - спутник для визуального наблюдения за зондами и стратостатами, 119 - результирующая сила воздействия на стойку ветров, 120 - направление попутного для подъема стойки ветра, 121 - направление препятствующего подъему стойки ветра, 122 - взаимопротивоположные направления стабильных ветров, изгибающих стойку 90 со стратостатами, 123 - отвязанные стратостаты, достигшие верхней границы стратосферы, 124 - стратостаты, отвязанные у места приложения ветров во избежание дрожания стойки 90, 125 - дирижабли, 126 - стыковочный трал, 127 - системы для связи со спутником и с системами отсоединения стратостатов, 128 - космическая станция;
на фиг.24 и ниже: 129 - обруч трала 126, 130 - тросы крепления трала 126 к стойке 90, 131 - металлические изогнутые трубы с упорами 132 и капканообразными захватами 133, 134 - сеть с крупными ячейками, 135 - гарпун, 136 - трос гарпуна;
на фиг.25 и ниже: 137 - труба элемента ветролома, 138 - ее фланцы, 139 - угол отклонения ветрового потока;
на фиг.26 и ниже: 140 - ветроломы, 141 - станция-док, стрелкой указано направление вращения планеты;
на фиг.27 и ниже: 142 - кольцо большого диаметра с увеличенным расстоянием между желобами 143 для роликов, 144 - кольцеобразный щиток для прикрытия щели между соседними по вертикали трубообразными защитными оболочками, 145 - место присоединения мостков 15 снаружи кольца большого диаметра 142;
на фиг.28: 146 - колеса роликов, 147 - держатель колес, 148 - опорная арматура в виде кольца, 149 - кольцеобразные крепления трубообразной защитной оболочки к опорной арматуре, 150 - оси колес.
Кабина 3 установлена на четырех перекрещивающихся балках 4, каждую балку 4 приводит в движение пара стволов подъемника 1 или 2, то есть всего 8 стволов. На фиг.1 стволы второй - четвертой пар не приведены, поскольку их конструкция сходна с изображенной. Для доставки легких грузов можно использовать и пару стволов, но тогда потребуется облегченная кабина без должной герметизации и надежности, поэтому выбрана тяжелая кабина, подобная орбитальному отсеку кораблей «Союз» или грузовому отсеку кораблей «Прогресс». Для экономии электроэнергии насосов 7 и 8 на части рабочего цикла установки каждая пара стволов 1 одной кабины соединена с парой стволов 2 другой кабины. Кабины стволов 1 и 2 спускаются и поднимаются в противофазе: в то время как одна начинает спуск из самой верхней точки подъема, вторая - из самой нижней, потом они меняются местами. Пространство стволов 1 и 2 под нижними подъемными поршнями 6 является сообщающимся. Пространство стволов 1 и 2 над верхними подъемными поршнями 5 также является сообщающимся. Названия «основной» и «дополнительный» являются условными, поскольку стволы 1 и 2 равноправны и функционально меняются местами: сначала спуск кабины происходит в одной паре стволов, в другой паре стволов -подъем второй кабины, потом, наоборот, вторая кабина спускается, первая поднимается.
В работе установки выделяются три этапа. На первом этапе верхняя из пары кабин сообщающихся стволов находится выше точки невозврата (т.е. точки, выше которой отпущенное тело не падает на поверхность Земли, а начинает орбитальное движение), тогда гравитационная сила Земли ее вниз не тянет, требуется внешнее усилие для сдвига ее с места. Для этого открываются заслонки 11 при насосах 7 и 8, включаются насосы 7 и 8, вызывая движение воздуха в сосудах 1, которое спускает кабину вниз. Из стволов 1 под поршнями 6 воздух направляется под поршни 6 поднимаемой кабины, а из стволов 2 над поршнями 5 воздух направляется к поршням 5 спускаемой кабины, вторая кабина поднимается. На втором этапе после прохождения верхней кабиной точки невозврата она начинает падать на Землю, вытесняя своим весом воздух под поршнями 6 в стволы 2 и поднимая вторую кабину. На этом этапе насосы 7 и 8 можно выключать, экономя электроэнергию. На третьем этапе спускаемая и поднимаемая кабины оказываются на одном уровне, для продолжения движения снова включаются насосы 7 и 8. По окончании движения заслонки 11 при насосах 7 и 8 закрываются. Открытие заслонок для начала нового цикла движения происходит по условному сигналу, например по радиосигналу или путем переговоров верхнего и нижнего операторов по телефону, сотовому или обычному.
Давление внутри сосудов 1 и 2 можно регулировать: выше поршней 5, открывая заслонку 11 при верхнем на