Патент на изобретение №2255021

(54) ТРАНСПОРТНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

(57) Реферат:

Изобретение относится к воздушным транспортно-энергетическим системам. Система содержит транспортные средства, привязной аэростат, привязной канат, предназначенный удерживать и направлять транспортные средства, ветряные электростанции, смонтированные на привязном аэростате и предназначенные для обеспечения движения транспортных средств. Привязной канат выполнен с двумя или более токопроводами, скрепленными с электроизолирующими слоями из материала с высокой прочностью. Каждый токопровод расположен в вертикальной продольной плоскости, прикреплён к наконечникам привязного каната через электроизолирующие слои и подключён к соответствующей ветряной электростанции. На наружных поверхностях токопроводов, расположенных в вертикальной продольной плоскости, прочно закреплены токопроводящие износостойкие покрытия. Технический результат – повышение эффективности и надежности при использовании системы в верхних слоях тропосферы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к воздушным транспортно-энергетическим системам, содержащим транспортные средства, привязные аэростаты, устанавливаемые в верхних слоях тропосферы, привязные канаты, удерживающие и направляющие транспортные средства, ветряные электростанции, смонтированные на привязном аэростате и предназначенные для обеспечения движения транспортных средств.

Известно устройство, содержащее привязной аэростат [(19) RU (1) N 2028249 (13) C1 (46), 1995], телескопическую штангу и привязные расчалки.

Недостатками указанного устройства являются сложность и большой вес конструкции и, как следствие, отсутствие возможности поднять таким устройством ветряные электростанции в верхние слои тропосферы, где максимальные ветровые энергетические потенциалы, нести подвесные транспортные средства и снабжать их электрической энергией.

Известна установка для транспортирования грузов [(19) RU(11)N 2072927 (13) C1 (46), 1997], где привязные аэростаты удерживают привязные тросы, несущий канат с перемещающейся по нему грузовой кареткой и систему оттяжных тросов.

Недостатками указанной установки являются большой вес тросов и канатов и отсутствие снабжения электрической энергией подвесных транспортных средств.

Известна установка с применением привязных аэростатов, так называемая термовоздушная электростанция [(19) RU (11) N 2018761 (13) C1 (46) 1994], взятая за прототип, где аэростат закреплен к воздуховоду и тросами к земле. Указанная установка из-за сложности и ненадежности конструкции имеет низкую эффективность при использовании в верхних слоях тропосферы и непригодность надежно нести и направлять подвесные транспортные средства и обеспечивать их движение.

Предлагаемая транспортно-энергетическая система имеет повышенную эффективность и надежность при использовании ее в верхних слоях тропосферы и способна нести и направлять подвесные транспортные средства и обеспечивать их движение.

Это достигается тем, что транспортно-энергетическая система, содержащая транспортные средства, привязной аэростат, привязной канат, предназначенный удерживать и направлять транспортные средства, ветряные электростанции, смонтированные на привязном аэростате и предназначенные для обеспечения движения транспортных средств, снабжена привязным канатом, выполненным с двумя или более токопроводами, скрепленными с электроизолирующими слоями из материалов с высокой удельной прочностью, каждый токопровод расположен в вертикальной продольной плоскости или вблизи ее, прикреплен к наконечникам привязного каната через электроизолирующие слои и подключен к соответствующей ветряной электростанции.

При этом на наружных поверхностях токопроводов, расположенных в вертикальной продольной плоскости или вблизи ее, прочно закреплены токопроводящие износостойкие покрытия.

Повышенная эффективность и надежность предлагаемой транспортно-энергетической системы достигаются тем, что она содержит привязной канат, удерживающий привязной аэростат с размещенными на нем ветряными электростанциями в верхних слоях тропосферы, где наибольшие ветроэнергетические потенциалы, также удерживающий и направляющий транспортные средства, который выполнен с двумя или более токопроводами, изготовленными из токопроводящих материалов с высокой удельной прочностью, например углеволокон, и скрепленными с электроизолирующими слоями из материалов с высокой удельной прочностью, например стекловолокон, при помощи клея, например полиакрилового, и прикрепленными через электроизолирующие слои, например резиновые, к прочным, например стальным, наконечникам, а через типовые шины к ветряным электростанциям. Каждый токопровод расположен в вертикальной продольной плоскости или вблизи ее, т.е. в плоскости действия сил тяжести от транспортных средств, что позволяет иметь надежный контакт несущих токосъемных роликов с токопроводами и обеспечивать электрической энергией эти средства от соответствующих ветряных электростанций.

Повышенная надежность в удержании и направлении транспортных средств, а также защита токопроводов от износа и эрозии достигается наличием токопроводящих износостойких покрытий.

На Фиг.1 изображена транспортно-энергетическая система, содержащая привязной аэростат, закрепленные к нему привязной канат, ветряные электростанции и подвесные транспортные средства.

На Фиг.2 изображены привязной канат и подвесное транспортное средство в поперечном разрезе.

Привязной аэростат 1 (Фиг.1), включающий смонтированные на нем ветряные электростанции 2 и 3 известной конструкции, например ортогональные, удерживается в верхних слоях тропосферы при помощи привязного каната 4 с наконечниками 5, закрепленного через узлы крепления 6 к привязному аэростату 1 и через узлы крепления 7 к наземной якорной станции 8. На привязном канате 4 подвижно закреплено транспортное средство 9 известной конструкции, снабженное электродвигателями. Привязной канат 4 (Фиг.2) выполнен из двух токопроводов 10 и 11, размещенных в вертикальной продольной плоскости, прочно прикрепленных к наконечникам 5 через электроизолирующие слои 12, 13 и подключенных к ветряным электростанциям 2, 3 через типовые шины 14, 15, и электроизолирующих слоев 16, прочно прикрепленных к наконечнику 5 привязного каната 4 в горизонтальной плоскости и скрепленных с токопроводами 10 и 11. В предлагаемой конструкции привязного каната 4 токопроводы 10 и 11 выполнены из углеволокон, обладающих токопроводящими свойствами и высокой удельной прочностью и прочно скрепленных между собой полиакриловым клеем с добавками графитового порошка.

Электроизолирующие слои 16 выполнены из стекловолокон, обладающих электроизолирующими свойствами, высокой удельной прочностью и скрепленных между собой, с токопроводами 10, 11 и с наконечниками 5 полиакриловым клеем.

На наружных поверхностях токопроводов 10 и 11 прочно закреплены токопроводящие износостойкие покрытия 17 и 18.

Токопроводящие износостойкие покрытия 17 и 18 выполнены из алмазных пленок с графитовой прошивкой на токопроводящей подложке и прочно закреплены на наружных поверхностях токопроводов 10 и 11 при помощи полиакрилового клея с графитовым порошком.

На привязном канате 4 (Фиг.1 и Фиг.2) подвижно закреплено транспортное средство 9 через токопроводящие несущие приводные ролики 19, 20 и удерживающие ролики 21, 22, которые механически и электрически связаны с электродвигателями через бортовую систему управления транспортного средства 9.

Транспортно-энергетическая система (Фиг.1) после монтажа и проверок в наземных условиях на привязном аэростате 1 ветряных электростанций 2 и 3, привязного каната 4 и прочего оборудования устанавливается в рабочее положение путем поднятия аэростата 1 до натяжения привязного каната 4 и установки его на заданной высоте. После этого раскручиваются ветряные электростанции 2 и 3 под воздействием ветрового напора верхних слоев тропосферы, вырабатывается ими электрическая энергия и подается через привязной канат 4 в подвесные транспортные средства 9, обеспечивая их движение.

Формула изобретения

1. Транспортно-энергетическая система, содержащая транспортные средства, привязной аэростат, привязной канат, предназначенный удерживать и направлять транспортные средства, ветряные электростанции, смонтированные на привязном аэростате и предназначенные для обеспечения движения транспортных средств, отличающаяся тем, что привязной канат выполнен с двумя или более токопроводами, скрепленными с электроизолирующими слоями из материала с высокой прочностью, каждый токопровод расположен в вертикальной продольной плоскости, прикреплен к наконечникам привязного каната через электроизолирующие слои и подключен к соответствующей ветряной электростанции.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что на наружных поверхностях токопроводов, расположенных в вертикальной продольной плоскости, прочно закреплены токопроводящие износостойкие покрытия.

РИСУНКИ