Устройство для обозрения

Устройство для обозрения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к индустрии развлечений и может быть использовано в парках культуры и отдыха в городах, а также в других местах развлечения для обозрения панорамы местности и архитектуры городов с высоты «птичьего полета», а также для проведения аэрофотосъемки и воздушной рекламы.

Известны устройства для обозрения в виде колеса обозрения по пат. РФ №2026705 от 01.02.1995 г. и №2109543 от 27.04.1998 г.

Колесо обозрения по пат. РФ №2026705 состоит из основания, круговой фермы с горизонтальной осью вращения и подвешенными по ее окружности кабинами для посетителей.

Недостатком известного устройства является относительно малая высота подъема кабин и, как следствие, малая площадь обзора.

Известно устройство для обозрения по патенту FR №2820397 А1, 09.08.2002 г., которое состоит из основания, пассажирской кабины и подъемника в виде воздушного летательного аппарата (ВЛА) легче воздуха (ЛВ).

В свою очередь известный ВЛА ЛВ содержит привязной аэростат, заполненный газом легче воздуха. Также устройство снабжено механизмом его подъема и спуска и выполнено с возможностью его удержания на основании в режиме «причала».

Недостатком известного аналога является относительно большое время, необходимое для его приведения в рабочее состояние, что снижает его мобильность.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному техническому решению является известное устройство для обозрения, содержащее основание, пассажирскую кабину и подъемник. В качестве подъемника использован ВЛА ЛВ, выполненный в виде привязного аэростата, содержащего наполненную легким газом оболочку с пассажирской кабиной. Аэростат соединен с помощью тросов с механизмом его подъема и спуска. Устройство также снабжено фиксатором, удерживающим ВЛА ЛВ на основании в режиме «причала».

Недостатком ближайшего аналога является относительно невысокая мобильность, связанная с необходимостью проведения значительного объема работ по его установке, требующей, кроме того, значительной площади для его установки, что во многих случаях исключает возможность его использования в городских условиях. Фиксированное положение устройства (его кабины) в поднятом положении затрудняет круговой обзор панорамы местности.

Целью изобретения является разработка мобильного устройства для обозрения панорамы местности, обеспечивающего более благоприятные условия кругового обзора открывающейся панорамы.

Заявленное устройство расширяет арсенал средств данного назначения.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для обозрения, содержащем основание, пассажирскую кабину и подъемник, в качестве которого использован ВЛА ЛВ, выполненный в виде привязного аэростата, содержащего наполненную легким газом оболочку с пассажирской кабиной и соединенного с помощью тросов с механизмом его подъема и спуска (МПС), причем устройство снабжено фиксатором, удерживающим ВЛА ЛВ на основании в режиме «причала», МПС состоит из реверсируемого двигателя (РД). Силовой вал РД с помощью шестеренчатой передачи (ШП) соединен с осями свободно вращающихся барабанов с намотанными на них тросами. Внешние концы тросов через соответствующие клюзы в основании соединены с ВЛА ЛВ.

Новым также является то, что фиксатор выполнен состоящим из пассивного и захватывающего элементов. Пассивный элемент (ПЭ) в виде вертикального стержня верхним концом закреплен на внешней поверхности нижней стенки ПК. Через клюз в центре основания ПЭ взаимодействует с захватывающим элементом (ЗЭ) фиксатора, который размещен под поверхностью основания.

Основание устройства выполнено с возможностью его вращения в азимутальной плоскости. Основание состоит из двух разнесенных по высоте конгруэнтных площадок. В зазоре между площадками на нижней площадке закреплен МПС ВЛА ЛВ.

Благодаря новой совокупности существенных признаков достигается возможность установки и монтажа устройства в относительно короткое время на малых площадках. Эксплуатация устройства минимизирует материальные затраты, т.к. подъем ВЛА ЛВ происходит за счет аэростатической подъемной силы ВЛА ЛВ. Отмеченное указывает на возможность реализации сформулированного технического результата.

Проведенный анализ патентных и специальных источников информации позволил установить, что в них отсутствуют аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем существенным признакам заявленного решения, что указывает на его соответствие условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях знаний с целью выявления в них отличительных признаков заявленного объекта показали, что они не следуют явным образом из известных источников информации. Также не выявлена известность влияния отличительных существенных признаков на достижение сформулированного технического результата, что указывает на соответствие заявленного объекта условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Заявленное устройство поясняется чертежами, на которых показано:

на фиг.1 - общий вид устройства в режиме «полета»;

на фиг.2 - общий вид устройства в режиме «причала»;

на фиг.3 - вариант конструкции основания устройства;

на фиг.4 - вариант конструкции механизма подъема и спуска ВЛА ЛВ.

Устройство для обозрения, показанное на фиг.1 (режим «полета») и фиг.2 (режим «причала»), состоит из основания 1, ВЛА ЛВ, включающего оболочку 2, и ПК 3. В частности, изображенный на фиг.1, 2 ВЛА ЛВ выполнен в виде привязного аэростата, оболочка 2 которого заполнена легким газом (например, водородом, гелием, нагретым воздухом и т.п.). Аэростат находится в выполненном состоянии, т.е. в состоянии полного наполнения оболочки 2 газом.

Мягкая оболочка 2 аэростата может быть выполнена из полиэстерной аллюминизированной ткани и для придания большей герметичности покрыта полиуретаном. С целью обеспечения безопасности полета внутренний объем оболочки секционирован, и каждая секция снабжена обратным клапаном, что исключает значительное снижение аэростатической подъемной силы при нарушении целостности оболочки какой-либо ее секции.

ПК 3 закреплена на оболочке 2 аэростата с помощью кевларовых тросов 4. ПК 3 выполнена закрытой и оборудована широкими окнами 5 (фиг.2). Внутри ПК 3 может быть установлены сиденья для пассажиров (не показано).

Нижняя часть оболочки 2 в месте крепления ПК 3 усилена подложкой из высокопрочного синтетического материала кевлара (не показано). Аналогичной усиленной подложкой снабжена верхняя часть оболочки 2 для придания ей большей надежности при воздействии в этой части оболочки более высокого избыточного давления газа (не показано).

На оболочку 2 может быть дополнительно надета сетка, которая служит для удержания оболочки 2 в системе аэростата, сохранения ее формы и для подвески ПК 3 и другого необходимого оборудования.

Особенности конструкции и методика расчета подъемной силы аэростатов известны и описаны, например, в книге: Арис М.Я., Полянкер А.Г. Дирижабль нового поколения. - Киев, Наукова Думка, 1983. - с.16-25.

ВЛА ЛВ соединен с помощью кевларовых тросов 6 с МПС, показанным на фиг.3, 4.

Основание 1 устройства (на фиг.3) выполнено в виде двух конгруэнтных верхней 7 и нижней 8 площадок, разнесенных по высоте на расстояние h. Основание 1 выполнено с возможностью его вращения в азимутальной плоскости. Для этой цели основание снабжено механизмом азимутального вращения, состоящим из двигателя 9 и шестеренчатой пары, включающей шестерню 10, жестко закрепленную на внешней поверхности нижней площадки 8 основания 1, и передаточную шестерню 11, насаженную на вал двигателя 9. Для обеспечения свободного и плавного вращения основание 1 снабжено свободно вращающимися колесами 12 и установлено на кольцевой монорельс 13 (фиг.3). Механизм азимутального вращения размещен в котловане 14, оборудованном под центром основания.

В промежутке между нижней 8 и верхней 9 площадками установлен МПС (фиг.3, 4).

МПС установлен на внутренней поверхности нижней площадки 8 основания 1. МПС состоит из реверсируемого двигателя 14, двух шестеренчатых передач (ШП) 15 и четырех свободно вращающихся барабанов 16 с намотанными на них соответствующими тросами 6. Барабаны 16 установлены симметрично относительно центра площадки 8 на взаимно перпендикулярных диаметрах. ШП 15 предназначены для передачи вращающегося момента силового вала двигателя 14 на оси барабанов 16. Верхняя площадка 7 основания 1 снабжена периферийными клюзами 17 над местами установки соответствующего барабана 16 (фиг.1, 3) и центральным клюзом 18. Через клюзы 17 пропущены тросы 6, концы которых закреплены на оболочке 2 ВЛА ЛВ. Вращение всех барабанов 16 от одного привода-двигателя 14 обеспечивает синхронность разматывания тросов 6 и плавность подъема ВЛА ЛВ.

Устройство снабжено фиксатором, состоящим из пассивного 19 и захватывающего 20 элементов (фиг.2, 3, 4).

Пассивный элемент (ПЭ) предназначен для устойчивой фиксации ВЛА ЛВ в режиме «причал» и выполнен в виде стержня, верхним концом закрепленным к нижней стенке ПК 3 (точка «а» на фиг.2). Захватывающий элемент (ЗЭ) 20 установлен в центре нижней площадки 8 основания 1. ЗЭ 20 состоит из пары подпружиненных захватов (ПЗ) 21, закрепленных на осях 22 и нижними концами соединенных с элементом разблокировки (ЭР) 23 фиксатора.

В качестве ЭР 23 может быть использован соленоид с парой рычагов, приводимых в действие при подключении ЭР 23 к источнику управляющего напряжения (не показан). ПЭ 19 и ЗЭ 20 взаимодействуют при причаливании ВЛА ЛВ через центральный клюз 18.

Устройство для обозрения работает следующим образом. В исходном положении (режим «причала») ПЭ 19 фиксатора через центральный клюз 18 погружен в пространство между верхней 7 и нижней 8 площадками основания 1, зафиксирован и удерживается парой ПЗ 21.

Тросы 6 выбраны полностью и намотаны на барабаны 16. После размещения пассажиров в ПК 3 начинается режим «полета». Для этого управляющее напряжение подают на ЗЭ 20. ЭР 23 срабатывает, отводит П3 21 от ПЭ 19, тем самым разблокирует ПЭ 19. Одновременно включают РД 14 и через ШП 15 обеспечивают синхронное вращение барабанов 16, освобождая тросы 6. Под действием аэростатической подъемной силы начинается подъем ВЛА ЛВ на заданную высоту Н, после достижения которой РД 14 выключают. ВЛА ЛВ удерживается на заданной высоте уравновешивающей силой, зависящей от массы самого ВЛА ЛВ, массы полезной нагрузки (массы всех пассажиров) и полной аэростатической подъемной силы. Порядок вычисления перечисленных величин и методика расчета равновесного состояния ВЛА ЛВ известны и описаны в указанной выше книге Арис М.Я. и Поляникера А.Г. на с.16-21.

После достижения заданной высоты Н включают механизм азимутального вращения путем подачи питающего напряжения на двигатель 9. Частоту оборотов основания 1 выбирают в пределах 0,25-1,0 оборотов в минуту. Требуемая частота оборотов определяется передаточным числом взаимодействующей пары шестерен 10 и 11. После завершения обзора панорамы выключают механизм азимутального вращения. Подают на вход РД 14 напряжение обратной полярности, происходит снижение ВЛА ЛВ с помощью тросов 6, наматывающихся на синхронно вращающиеся барабаны 16. После вхождения через центральный клюз 18 ПЭ 19 и его фиксации с помощью ПЗ 21 ВЛА ЛВ вновь переходит в исходное положение - режим «причала».

Таким образом, устройство не требует большой площади для развертывания и может быть смонтировано и демонтировано за короткий промежуток времени, что делает его мобильным. Отмеченное указывает на возможность достижения сформулированного технического результата.

1. Устройство для обозрения, содержащее основание, пассажирскую кабину и подъемник, при этом в качестве подъемника использован воздушный летательный аппарат легче воздуха, выполненный в виде привязного аэростата, содержащего наполненную легким газом оболочку с пассажирской кабиной, и соединенный с помощью тросов с механизмом его подъема и спуска, причем устройство снабжено фиксатором, удерживающим воздушный летательный аппарат легче воздуха на основании в режиме «причала», отличающееся тем, что механизм подъема и спуска состоит из реверсируемого двигателя, силовой вал которого с помощью шестеренчатой передачи соединен с осями свободно вращающихся барабанов с намотанными на них тросами, внешние концы которых через соответствующие клюзы в основании соединены с воздушным летательным аппаратом легче воздуха, причем основание выполнено с возможностью его вращения в азимутальной плоскости и состоит из двух разнесенных по высоте конгруэнтных площадок, в зазоре между которыми на нижней площадке закреплен механизм подъема и спуска воздушного летательного аппарата легче воздуха.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксатор состоит из пассивного и захватывающего элементов, пассивный элемент выполнен в виде вертикального стержня, верхним концом закрепленного на нижней стенке пассажирской кабины, и через клюз в центре основания взаимодействующего с захватывающим элементом фиксатора, размещенным под поверхностью основания.