Патент на изобретение №2370610

(54) ТЕЛЕБАШНЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области радиосвязи с использованием телебашен для расширения зоны приема средств радиосвязи и цифрового радио- и телевещания. Технический результат: увеличение высоты телебашен при снижении их стоимости. Телебашня содержит несущую конструкцию, полезный груз, кабели электропитания, связи и комплекс обслуживания. Несущая конструкция телебашни выполнена в виде оболочки, разделенной внутренними перегородками на несколько полостей, часть из которых заполнена несущим газом. Остальные могут заполняться потоками воздуха, которые истекая из наружных отверстий-дюз в воздушных полостях оболочки создают вектор тяги, противодействующий ветровому напору на телебашню.

Данная заявка на изобретение является расширением заявки на изобретение «Привязной аэростат».

Изобретение относится к области радиосвязи с использованием телебашен для расширения зоны приема средств радиосвязи и цифрового радио-телевещания.

Известен метод расширения зоны приема радиосвязи за счет подъема антенн на большую высоту.

Известны технические средства подъема антенн на большую высоту:

– космические аппараты и спутники;

– самолеты, вертолеты, дирижабли, свободные и привязные аэростаты;

– радио-телебашни и антенно-мачтовые устройства.

Наиболее близкими к предлагаемому изобретению являются телебашни.

Известны телебашни, содержащие несущую конструкцию, полезный груз, кабели электропитания и связи, комплекс обслуживания:

– несущие конструкции из железобетона и/или стали имеют высоту 540 метров (Москва) или 310 метров (Санкт-Петербург);

– полезный груз, размещаемый в верхней части несущей конструкции, представляет собой телекоммуникационное оборудование;

– кабели электропитания и связи обеспечивают энергоснабжение полезного груза и оборудования телебашни, а также передачу информации между ними и комплексом обслуживания;

– комплекс обслуживания включает в себя систему энергоснабжения, пункт управления и контроля для полезного груза и оборудования телебашни.

Известные телебашни имеют недостаточную высоту по сравнению с существующей потребностью из-за резкого увеличения стоимости конструкции при увеличении высоты. Максимальная высота строящихся телебашен 610 метров (Гуанчжоу) и 558 метров (Джакарта).

Целью изобретения является увеличение высоты телебашен в два раза и более при снижении их стоимости.

Для этого несущая конструкция телебашни выполняется в виде оболочки, разделенной внутренними перегородками на несколько полостей, часть из которых заполнена несущим газом, остальные могут заполняться потоками воздуха. Потоки воздуха, истекая из наружных отверстий-дюз в воздушных полостях оболочки, создают вектор тяги, противодействующий ветровому напору на телебашню.

Оболочка телебашни, ее форма, а также давление в газовых и воздушных полостях оболочки рассчитываются исходя из необходимой прочности и устойчивости несущей конструкции телебашни при максимально возможной скорости ветра.

Конструкция телебашни является более широким понятием по сравнению с конструкцией привязного аэростата с тросом-шлангом, как формально, так и по существу. Формально конструкция привязного аэростата с тросом-шлангом является частным случаем конструкции телебашни, так как при непосредственном соединении газовых полостей троса-шланга с газовыми полостями аэростата они представляют собой единую оболочку.

По существу на Луне несущий газ (гелий, водород) не обладает подъемной силой, и аэростат не работает. А оболочка в форме цилиндра или конуса, заполненная газом, может быть использована как несущая конструкция телебашни, так как давление газа внутри оболочки будет противодействовать весу полезной нагрузки. Наличие подъемной силы у несущего газа в земных условиях является положительным фактором. Отрицательным фактором является ветровой напор на телебашню.

Для противодействия ветровому напору отдельные воздушные полости оболочки в расчетных точках телебашни могут иметь наружные отверстия-дюзы для создания вектора тяги при истечении из них воздушного потока. Дюзы могут быть с отклоняемым вектором тяги.

Присоединение воздушных и газовых полостей оболочки телебашни к наземным газораспределительным и удерживающим средствам выполняется общепринятым или стандартным способом для механического (силового) и газового (герметичного) соединения.

Оболочка телебашни может быть изготовлена из материала, превышающего по удельной прочности высококачественную сталь.

При использовании телебашни для цифрового телевидения энергопотребление и расчетный вес полезной нагрузки могут быть снижены. Так как цифровое телевидение по сравнению с аналоговым телевидением требует более низких передающих мощностей (для покрытия той же зоны нужен цифровой передатчик на 20 дБ или в 100 раз менее мощный).

Телебашня работает следующим образом:

в газовых полостях оболочки телебашни, заполненных несущим газом и соединенных с наземными газораспределительными средствами, поддерживается заданное давление газа. Периодически при необходимости используется режим циркуляции несущего газа между наземными газораспределительными средствами и телебашней (туда и обратно) для контроля его состава и очистки.

Автоматически, в зависимости от силы и направления ветра, от наземных воздухораспределительных средств в определенные воздушные полости оболочки с внешними отверстиями-дюзами подается воздух с необходимой температурой и давлением. Струи воздуха истекая из дюз создают реактивный вектор тяги, противодействующий ветровому напору на телебашню.

Формула изобретения

Телебашня, содержащая несущую конструкцию, полезный груз, кабели электропитания и связи, комплекс обслуживания, отличающаяся тем, что, с целью увеличения высоты и снижения стоимости, несущая конструкция телебашни выполнена в виде оболочки, разделенной внутренними перегородками на несколько полостей, часть из которых заполнена несущим газом, остальные могут заполняться потоками воздуха, которые, истекая из наружных отверстий-дюз, в воздушных полостях оболочки создают вектор тяги, противодействующий ветровому напору на телебашню.