Бородина

Up

 

ДК 621.8+ 624: 539.37

ББК 22.251

©Бородина Л.К. Новые идеи из моего старого архива. Пневмотор и его достоинства. Москва. 2012, 220 с.

         Книга предназначена для широкого круга читателей, интересующихся новыми идеями, которые можно с успехом воплотить и сейчас и поработать на дальнюю перспективу. Здесь найдут любознательные люди оригинальные простые решения трудных задач, и если им понравится хоть одна из изложенных идей, то эта книга достигнет своей цели.

Под редакцией к.т.н. Л.К.Бородиной.

Тел. 7-499-746-1629, Email: lena2298@gmail.com

 JSBN № 978-5-98551-205-2

  

О Бородиной Ларисе Константиновне

Этот 1-й сигнальгый экземпляр книги Ларисы Бородиной (Larisa Borodina):

© Бородина Л.К. Новые идеи из моего старого архива. Пневмотор и его достоинства. Москва. 2012, 220 с. был подарен мне в конце ноября 2012 года с дарственной надписью:

Уважаемому Валерию Николаевичу,

пионеру эластичной механики, локомотиву, движущему весь поезд торовых технологий вперед, не страшась труда и усталости!

Успеха Вам в Вашей многогранной научной деятельности!

С дружеским приветом посылаю Вам свой наивный труд и надеюсь,

что совместная книга у нас будет лучше!

27 ноября 2012 года, Бородина

 

В [1,2] я писал, что только русские ученые и изобретатели являлись и пока являются системными первооткрывателями множества торовых устройств различного функционального назначения, материалов и оснастки для изготовления эластичных/мягких торов, были и остались моими учителями и соратниками.

Вот эти выдающиеся и легендарные люди:

-          Анатолий Коробов (Dr. Anatoliy Korobov), знаком с ним с 1982 года;

-          Лариса Бородина (Dr. Larisa Borodina), в 1993 году познакомил меня с ней Виктор Шишкин;

-          Виктор Шишкин (Dr. Viktor Shishkin), знаком с ним с 1993 года;

-          Рувим Кожевников (Ruvim Kozhevnikov, 1924-2007), в 1996 году познакомила меня с ним Лариса Бородина;

-          Валентина Ионова (Dr. Valentina Ionova), знаком с ней с 1996 года;

-          Олег Шальнев (Dr. Oleg Shalnev), познакомила меня с ним Валентина Ионова.

Но это не все.

 Лариса Бородина в этом уникальном «торовом» коллективе является:

-          1-й женщиной;

-          1-й и единственной женщиной в области торовой архитектуры и строительства [3]: со мной проводила НИОКР по работам, например, [4];

-          1-й и единственной женщиной по созданию пневмоторовых летательных аппаратов и их элементов [из настоящей книги, 5];

-          1-й женщиной по «шаубергеровским» вихревым технологиям [6] и т.п.

 

Она, русская Женщина, первая в 4-х «номинациях»! Это - верх интеллекта, а для женщины... – это просто невозможное событие в Природе! С 1993 года, когда она с семьей потомственных гидростроителей: муж-Виктор Бородин (Viktor Borodin), прекрасные близняшки дочь-Лена и сын-Виталий и внуки, жила в Люберцах Московской области, мы регулярно встречались с ней на ее квартире, а с 1995 по 2001 гг.  каждым летом я и моя жена Татьяна ездили к ней на дачу в деревню Мерлеево Чеховского района (на реке Нара под Москвой, 65 км от МКАД). Помню, что «куда не кинешь взгляд», практически везде была разрушенная  инфраструктура, как будь-то все было взорвано при отступлениии к Москве «красной армией». Она мне «между делом» рассказывала об интереснейших работах в области прикладной гидравлики, в частности, о кавитационных процессах, «невидимой» структуре прозрачной воды и воздуха, и внедренных ею работах и консультациях в этих областях. Я тогда и не мог подумать, что через 10 лет, будучи уже в Америке, я через «торовые технологии» выйду на эти же «шаубергеровские» процессы, а именно: самоподдерживающиеся процессы («вечные двигатели», но КПД < 100%) с применением замкнутых самоподерживающихся вихрей VTorticesTM

В предлагаемой настоящей книге [5] в 6-й главе она «обозначила» содержание своей 2-й книги из серии «Новые идеи из моего старого архива. «Шаубергеровские» процессы в моей практике» [6] о

-          Физических явлениях, происходящих в высокоскоростных потоках.

-          О природе торсионных полей.

-          О встречах с Анатолием Акимовым (Anatoliy Akimov, 1938-2007).

-          О гидроударах, теплогенераторах и т.п.

В телефонном разговоре в день «Конца Света» 21 декабря 2012 года попросила опубликовать эту [5] и 2-ю [6] книгу на известных всем наших «народных» сайтах www.evgars.com и www.alt-tech.org на «кнопке» «Бородина», что я с удовольствием делаю.

 

Литература:

  1. Шихирин В.Н. Торовые технологии – основа эластичной механики. Статья из сборника материалов 1-й Международной научно-практической конференции «Торовые технологии», 30 июня – 2 июля 2004 года, Иркутский Государственный технический университет, с. 22-48.

  2. Валерий Шихирин. Идеи и самые простые торовые устройства для закупорки поврежденной нефтяной трубы на примере Deepwater Horizon Incident in Mexican Gulf. Материалы докладов 7-й международной научно-практической конференции «Торовые технологии», Иркутский государственный университет, 27 октября 2010.

  1. Шихирин В.Н. Создание совершенных архитектрных и строительных технологий (на примере торовых технологий) для выживания Человечества в условиях похолодания климата на Земле. Статья из материалов 4-й международной научно-практической конеренции «Торовые технологии», 24 октября 2007 года, Иркутский Государственный Технический Университет, с. 28-49.

  2. Разработка концепции и схем функционирования процессов транспортровки, сооружения хранилищ и длительнго хранения грузов различного назначения (атомные движители подводных лодок) методами торовых технологий и раскатки грунта. Отчет о поисковой научно-иследовательской работе "Брод-СП", заказчик Министерство обороны России (Секция прикладных проблем при президиуме АН РАН и экологическое главное управление №17 на Москворецкой набережной), РКК «Энергия», НПО «Композит» и другие, научный руководители: Шихирин В.Н., Коробов А.И., Бородина Л.К. Исполнитель - Научно-производственная фирма «Градерика, лтд», Зеленоград, Москва, 1995.

  3. ©Бородина Л.К. Новые идеи из моего старого архива. Пневмотор и его достоинства, Москва, 2012, 220 с.

  4. ©Бородина Л.К. Новые идеи из моего старого архива. «Шаубергеровские» процессы в моей практике». Москва, 2013, 220 с.

 

Валерий Шихирин                                                                                                                                                                Чикаго, 25 декабря 2012 года

 

Dr. Valeriy Shikhirin
Elastoneering Inc Founder, and President,
Independent Scientist, Inventor, and Engineer.
Chicago, USA,
Email: info@elastoneering.com

1. Website http://www.elastoneering.com
2. Web-papers and articles in worldwide used English language http://www.evgars.com/shikhirin.htm or

http://www.alt-tech.org/eng/index.php?module=content&func=folder_view&id=46 
3. Web-papers and articles in original Russian language http://www.evgars.com/new_page_42.htm or

http://www.alt-tech.org/index.php?module=content&func=folder_view&id=46 
4. For better understanding of the contents of articles please refer to working models video and animation materials as experimental part of Dr. Shikhirin Technologies at http://www.youtube.com/user/elastoneering
5. I don't use any social networks, and Skype.

Книга предназначена для широкого круга читателей, интересующихся новыми идеями, которые можно с успехом воплотить и сейчас и поработать  на дальнюю перспективу. Здесь найдут любознательные люди оригинальные простые решения трудных задач, и если им понравится хоть одна из изложенных идей, то эта книга достигнет своей цели.

ОБ АВТОРЕ

 

         Бородина Лариса Константиновна, кандидат технических наук, инженер-гидротехник  широкого профиля, имеет большой практический опыт в области строительства. В годы Великой Отечественной войны служила в инженерных войсках 1 Белорусского фронта рядовой-чертежницей. Окончив гидротехнический институт в г. Одессе, несколько лет была преподавателем этого же Вуза, а после его преобразования вновь в инженерно-строительный уехала на строительство Бухтарминской ГЭС (Казахстан).

         Переехав в Москву, работала в проектных институтах Минэнерго и, закончив аспирантуру в МИСИ им. Куйбышева по специальности "Гидротехнические сооружения", началась ее научная деятельность в проблемной лаборатории высоких плотин в МИСИ в области гидравлики и аэродинамики, практическая деятельность по сооружению первого в Подмосковье сводчатого железо-бетонного здания пролетом 18м с использованием пневмоопалубки и закончилась в институте повышения квалификации строителей при МИСИ. До сих пор занимается изобретательской деятельностью, несмотря на преклонный возраст, и хочет поделиться своими мыслями и идеями с людьми любознательными и жадными до науки.

                                                

ОТ АВТОРА

          В этой книге мне хочется в популярной форме рассказать об одном конструктивном элементе - пневмоторе и его достоинствах, которые могут позволить конструкторам широко использовать его в разных сферах деятельности в качестве альтернативного решения сложных инженерных задач. Пневмотор прост  в изготовлении. Берется воздухонепроницаемая ткань длиной L, сшивается по кромке в полый рукав, концы рукава с обеих сторон выворачиваются и в центре сшиваются или склеиваются, оставляя просвет для клапана. Получаем рукав с двойными стенками длиной ~L/ 2. Нагнетая через клапан сжатый воздух в получившуюся двойную манжету, мягкая оболочка превращается в пневмотор. О нем и пойдет речь.

         В конце моей трудовой деятельности в области пневмоопорных сооружений мне на глаза попались две подряд напечатанные статьи Р.З. Кожевникова в журнале "Техника  - молодежи" "О мешке изобретений в мешке" и "Еще раз о мешке изобретений в мешке" (где-то 1974г.) Я отыскала автора, мастера с золотыми руками, посетила его мастерскую, где он продемонстрировал работающий на пневмоторах пресс для склеивания из фанеры бутафорских колонн для различных выставок и маленькие модели различных устройств.

         Меня поразили две модели: передвижная тележка для больших грузов и пневмобаба, ручная тромбовка. Я, весом 120 кг, встала на маленькую платформу (по величине, не большую напольных  весов). Под платформой был наполненный воздухом пневмотор, внутрь которого была продета непрерывная лента, приводимая в движение маленьким моторчиком от детской игрушки. Включение - и я поехала с малой скоростью. Плавно, без рывков и сотрясений тележка переползла через поставленный поперек движения брусок дерева сечением 4х4см. Такой маломощный моторчик мог сдвинуть и перевезти груз в 120 кг!  Невероятно, но факт. Автор сам не мог объяснить, почему так происходит. Но ведь происходит! И он продолжал до своей смерти мастерить и показывать устройства с большим КПД.

         В отличие от механизаторов, которых заинтересовали насосы, поршни, разного рода движители, основанные на применении цилиндрических  и конусных, рукавных торовых элементов [13] в различных устройствах малых размеров (D<600мм), меня интересовали вопросы использования пневмоторов, прежде всего, в строительстве крупных сводчатых сооружений в качестве пневмоопалубки торовой конструкции много больших размеров (диаметром 12, 18, 24 м).

         Возникшие идеи воплотились в ряд авторских свидетельств, которые сейчас и по интернету разыскать нельзя. Поэтому не ради бахвальства, а ради облегчения понимания того, что может дать строительной отрасли использование новых идей в 1-ой главе собраны копии авторских свидетельств, которые подтверждают их новизну и полезность [1-12].

         Во время перестройки, начавшейся в нашей стране вплоть до дефолта 2008г., в рядах научных работников, знающих не только свое дело, но и марксизм, возник негласный лозунг - продавать в капиталистическом обществе свой научный труд как товар за возможно  большие деньги. Поэтому ведущие специалисты в области торовых технологий (ТТ) либо уехали на ПМЖ в другие страны, либо работают на продвижение ТТ в других странах. Однако, начиная с 1995г., после того, как Всероссийский НИИ межотраслевой информации издал спецвыпуск, посвященный ведущим технологиям,  в которые входят рукавные и торовые преобразователи, вниманию специалистов, занимающимися торовыми технологиями (ТТ), было сообщено о выходе в свет книги на русском и английском языках под редакцией д.т.н., проф. А. И. Коробова и к.т.н. В. Н. Шихирина [21],  в научных кругах вновь возрос интерес к ТТ, и при Иркутском ГТУ уже не один год проходят всемирные конференции по обмену опытом в области торовых технологий в разных сферах человеческой деятельности.

         Мое направление в области ТТ - это, прежде всего, скоростные методы строительства с использованием мягких оболочек, включая и пневмоторовые конструкции.

         В процессе работы над книгой, разбирая свои архивы, я наткнулась на предложения, высказанные мной еще 26 лет тому назад , где пневмотор, по идее, мог быть не только пневмоопалубкой для строительства сводчатых зданий и укрытий, но и использоваться в плавательных средствах. Заполненные сжатым инертным газом в качестве рабочей среды и собранные в определенном порядке пневмоторы напоминали сборно-разборный дирижабль, который мог бы поднять в воздух различные по весу грузы. Значит, варьируя формой пневмоторов, их количеством и рабочей средой (воздух, газ, пена, пульпа), можно использовать их не только в строительстве надземных сооружений, но и подземных, на воде, под водой и в воздухе, нанизывая их на мягкие или жесткие фиксаторы, свободно, как мягкие рукава, и расправляя рабочей средой до расчетной формы. Сжатый воздух тоже хорошо с этим справляется.

         В архиве я обнаружила также рекламные альбомы итальянской фирмы "Бини-Шелс", которая славилась строительством купольных сооружений на мягкой опалубке. Возникла идея совместить в некоторых объектах-комплексах разные виды опалубок, создающих купола и сводчатые здания. Если еще учесть опыт французского  архитектора Фрея, то можно строить очень выразительные комплексы зданий и сооружений, привлекая тентовые покрытия, например, для временного перекрытия стадионов и других зданий.

         Отдавая себе отчет в том, что сейчас во всем мире грядет кризис, в государствах мира заняты решением более жизненно необходимых проблем, чем строительство, я все же решила написать для любознательных и активно работающих людей эту книгу, полную идей, простых решений сложных проблем. Идеи эти требуют доработки специалистами, поскольку я не знаю тонкостей их работы. Чтобы реализовать идею в жизнь, необходим еще длительный и упорный труд по подготовке специалистов этого дела, обучение рабочих, техников и студентов строительных специальностей, изготовление   моделей и их опытных образцов, испытание, а потом, если нужно, внедрение.

         Это направление ТТ, которое в начале затратно, но при успехе может завершиться хорошим вложением денег в нужную всем строительную индустрию, ибо можно еще на стадии проектирования добиться заданных сроков окупаемости пневмоторов при непременной  надежности их работы в строительном технологическом процессе и снабжении их необходимыми фиксаторами. Поэтому все, что вошло в книгу, работает на дальнюю перспективу, но знать о возможностях решения проблемных задач альтернативным путем заранее никогда не повредит, особенно молодым людям.

         Итак, начинаем вводить Вас в мир пневмоторов.

         Порядок изложения материалов см. в Содержании. Важно отметить, что в тексте может быть повтор при изложении работы пневмотора, как единой конструкции, включающей в себя мягкую оболочку в виде рукава с двойными стенками с клапаном для подвода сжатого рабочего тела , а также фиксаторы, которые определяют форму в пространстве всей конструкции, собираемой из одного или нескольких пневмоторов для устройств различного функционального назначения.

         Эти устройства при изменении рабочего тела могут с успехом работать как на земле, так и под землей, на воде и в воздухе. Они могут состоять из одного или нескольких пневмоторов.  Мягкая оболочка пневмотора может быть изготовлена из равномерно растяжимой ткани или другой, с чередованием нерастяжимых тканей с эластичными вставками. Это может придать пневмотору при расчетном избыточном давлении, например, вместо внешней линейной поверхности цилиндрического пневмотора, многоволновую внешнюю оболочку.

         Получается, что конструкция пневмотора при варьировании рабочим телом, количеством пневмоторов и фиксаторов, а также их материалами может быть использована в очень многих устройствах. Поэтому в книге приводятся только идеи их применения в различных сферах деятельности нашей промышленности и пояснения их работы на эскизах под номерами, внесенными в кружок. А дальше эти идеи должны, при необходимости, разрабатывать специалисты по схеме: проектирование - модель - опытный образец - производство - внедрение.

 

ВВЕДЕНИЕ

         Целью этой книги является в основном пропаганда одного лишь весьма интересного конструктивного элемента – пневмотора, о котором мало кто и мало что знает, но его замечательные свойства могут значительно облегчить конструирование устройств, работающих на земле, под землей, на воде и в воздухе.

         Многофункциональность его использования, простота изготовления и эксплуатации, легкость и многие другие замечательные свойства делают пневмотор удобным модульным элементом в сложных устройствах и технологиях.

         Сейчас назрела необходимость восстанавливать в стране почти полностью разрушенную индустрию, модернизировать устаревшие предприятия и даже целые отрасли.

         Пропагандируемый пневмотор, как конструктивный элемент, поддержан многими энтузиастами внедрения альтернативных методов решения сложных задач и проблем.

         Глава 1 включает в себя принятые понятия, термины и условные обозначения словосочетаний, необходимых для сокращения текста.

         В работе не рассматриваются рукавные пневмоторы, используемые для движителей, механизмов и устройств, преобразующих энергию сжатого газа в возвратно-поступательное движение. Это удел эластичной механики и других направлений, которые используют рукава малых диаметров (до~600мм [13]) Мы в основном будем рассматривать большие  пневмоторы диаметрами от 2 до 40м, которые могут значительно облегчить строительство зданий и сооружений, применяемых в различных отраслях строительства (например, промышленно-гражданском, гидротехническом, транспортном и др.).

         Понятие пневмотор связано с тем, что первые его разработчики заполняли тор сжатым воздухом, который и назвали рабочим телом (отсюда приставка - пневмо). Но рабочим телом, при необходимости, может быть и газ, и жидкость, и пена, пульпа, что меняет возможности пневмотора, как элемента конструкции. Несмотря на различие рабочих тел внутри мягкой оболочки, понятие пневмотор обозначает, что рабочее тело находится в нем под давлением, обеспечивающим плотное прижатие внутренней стенки мягкой оболочки к фиксатору, а  внешней придает нужную форму. Поэтому мы и сохранили это понятие в его изначальном виде.

          В главе 2 обозначены основные особенности пневмоторов из мягкой водо и воздухонепроницаемой ткани.

          Глава 3 посвящена пневмоторам, работающим на воде, с использованием сжатого воздухе.

          Глава 4 – пневмоторовым летательным аппаратам, работающим на гелии.

          В главе 5 даны альтернативные скоростные методы строительства, которым студентов не обучают даже в строительном университете. Читая эту главу, рекомендую заглянуть и в авторские свидетельства главы 1 п. 1.6. В ней показаны возможности применения торовых технологий (ТТ).

          Глава 6 особая и посвящена необычным физическим явлениям, происходящим в высокоскоростных потоках жидкости и газа, знания которых необходимы для понимания процессов, не укладывающиеся  в рамки классической физики.

         Глава 7 необычна по форме. Из всех эскизов пневмоторовых устройств были отобраны наиболее интересные решения и предложены различным ведомствам, для использования их при модернизации своих отраслей. Здесь и предложения по получению энергии в летающих пневмоторовых ветро-электростанциях, сборно-разборном дирижабле, спортивных и других сооружений сводчатой и купольной конструкции. Это необычно по форме, а по существу есть над чем подумать.  

 

ГЛАВА 1.

Основные понятия и условные обозначения.

 

         1.1. Принятые в тексте основные понятия и эскизные обозначения.

         Т -  Тор.

         С математической точки зрения тор - это геометрическая объемная фигура, мысленно полученная вращением замкнутого жесткого, например, круглого контура вокруг вертикальной оси Y, отстоящей от центра контура О на расстоянии R (см. рис. 1.1а).

Рис. 1.1. Схемы тора – Т и цилиндрического пневмотора  - ПТЦ.

а) тор в разрезе; б) ПТЦ – цилиндрический пневмотор в разрезе до нагнетания в него сжатого воздуха; в), г), д) – ПТЦ разной длины (ПТЦк, ПТЦс, ПТЦд) в рабочем состоянии. Здесь Lрасч. – длина соприкосновения ПТЦ с фиксатором, необходимая для расчета силы их сцепления. L - длина ПТЦ, 1 – круговой контур тора Т; 2 – зев ПТЦ -торец.

        

         В быту мы сталкиваемся с торами повседневно (велосипедные камеры,  бублики и др.). Из спасательных средств на воде всем известен спасательный круг из тора, надутого сжатым воздухом. В последнее время используют торы как поплавки для размещения в них плавающих, перемещающихся фонтанов и др. Жестким контуром может быть и треугольник, квадрат, эллипс, параллелепипед, и торы при этом по сечению превращаются в конические, квадратные, эллиптические, вытянутые параллелепипеды, превращающиеся в рукав с двойными стенками. Из всего многообразия жестких контуров выбираем для рассмотрения два – круг и прямоугольник.

          ПТ – пневмотор.

          На рисунке 1.1 для сравнения приведен тор а) и цилиндрический пневмотор – ПТЦ б), в), г) и д),  как фигура вращения удлиненного параллелепипеда вокруг оси Y.

         В плане тор выглядит как «бублик» и его круглое поперечное сечение в рабочем состоянии можно изменить только наружными фиксаторами.

         Другое дело пневмотор. Выполненный из жесткого параллелепипедного контура он представляет собой полый, без дна стакан с двойными стенками. Если же стенки будут выполнены из мягкой ткани, то выглядеть он будет как двойная манжета. Когда нагнетаем внутрь нее сжатый воздух, то внутренние стенки перемещаются к оси Y беспрепятственно, пока не встретятся друг с другом, а наружной стенке «стакана» препятствует растяжению и изменению цилиндрической формы малорастяжимая ткань пневмотора ПТЦ.

         В центре ПТЦ образуется зев в который легко вставить фиксаторы: гибкие (канаты, тонкая проволока), полужесткие (шарнирные) и жесткие, с помощью которых ПТЦ может менять свою форму поперечного сечения без разгерметизации. Через тор же нельзя пропустить жесткий фиксатор, и он работает как пузырь, не обладающий удивительными свойствами пневмотора.

         С двойной мягкой манжетой мы сталкиваемся при измерении артериального давления у человека и удивляемся, с какой силой она обжимает нашу руку (фиксатор) при затрате малых усилий для сжатия в манжете воздуха с помощью маленькой резиновой груши. Так и в пневмоторе - небольшой подвод избыточного давления ∆Р внутрь ПТ создает большие усилия для сцепления с фиксатором и позволяет измерить артериальное давление человека.

          На рисунке 1.2 приведены конические пневмоторы, которые являются фигурами вращения треугольника вокруг оси Y и наклонного параллелепипеда. В итоге, они в рабочем состоянии представляют собой конический пневмоторы ПТК, отличающиеся только лишь  раскроем и формой зева, что иногда требуется для лучшего обжатия фиксатора и прикрепления к нему ПТК.

 

          1.2.    Отобранные для рассмотрения пневмоторы:

Пневмотор цилиндрический – ПТЦ, рис. 1.1 б), в).

         Деление ПТЦ на короткие, средние и длинные обусловлено тем, что, чем короче ПТЦ, тем большее влияние на его деформацию оказывают торцы, и тогда при расчетах сцепления ПТЦ с фиксатором нужно помнить, что и L<Lрасч.. В длинных  ПТЦ  деформацией торцов можно пренебречь, считая, что у них L=Lрасч., а в средних по длине - в зависимости от выбранного соотношения,  в коротких  -  влияние деформации торцов на работу ПТЦ значительно.

 

Конический пневмотор ПТК

 

         Пневмоторы конические ПТК бывают длинными, средними и короткими и обозначаются соответственно ПТКд, ПТКс, ПТКк. Рис. 1.2.

 

Рис. 1.2. Конический пневмотор ПТК.

а) фигура ПТК, очерченная жестким замкнутым треугольным профилем; б) то же в плане; в) фигура ПТК, очерченная наклонным параллелепипедом; г) то же в нерабочем состоянии; д) то же в рабочем состоянии; е) разрез ПТК по А-А.  

           

          1.3.Условные текстовые сокращения

        

         Т               Тор

         ПТ             Пневмотор

         ТТ             Торовые технологии

         П               Пузырь, наполненный рабочим телом

         ПОС          Пневмоопорные сооружения

         СМС         Скоростные методы строительства

         ПО            Пневматическая опалубка

         ПТО          Пневмоторовая опалубка

         ПТФ          Пневмоторовый фиксатор

         ПТЗ           Пневмоторовая заглушка

         Рр             Рабочее давление внутри пневмотора

         Ра             Атмосферное давление

         ∆Р=Рр-Ра  Избыточное давление внутри пневмотора

         ПТЦ         Цилиндрический пневмотор и его разновидности (ПТЦд, ПТЦс,      

                           ПТЦк;     д-длинный, с- средний, к- короткий)   

         ПТК          Конический пневмотор и его разновидности (ПТКд, ПТКс, ПТКк)

          а.с.            Авторское свидетельство.

          Дс            Дирижабль сигаровидный.

          Дк            Дирижабль-катамаран.

          Дт            Дирижабль-тримаран.

          ДГ            Дирижабль-гибрид.

          ДТ            Дирижабль-тяжеловоз

          ДБ            Дирижабль-баржа.    

          СРПТД     Сборно-разборный пневмоторовый дирижабль.

          ЛТ            Летающая тарелка.

          ЛВЭС-ПТ Летающая ветроэлектростанция пневмоторовая.

          ПВЭС-ПТ Привязная ветроэлектростанция пневмоторовая.

           Обозначения в эскизах:

           

           1.4.  Классификация пневмоторов.

 

         А.  ПТ, как элемент конструкции, может работать:

              1.   Без фиксаторов (рукавные ПТ).

              2.   С мягкими (тросовыми или ленточными) фиксаторами.

              3. С жесткими фиксаторами (деревянными, металлическими, рамными, колонными) и с комбинированными фиксаторами. Фиксаторы придают ПТ-элементу функциональную значимость. Важно, чтобы они были достаточно гладкими и не повредили мягкий элемент ПТ при работе.

         Б.    По форме мягкого элемента рассматриваем пневмоторы :

               1. Цилиндрические ПТЦ (д, с, к);

                2. Конические ПТК (д, с, к)

                Из них можно набрать многие устройства.

         В.   По материалу мягкого ПТ:

                1. Из прочных легких тканей водо- и воздухонепроницаемых.

                2. Из прочных армированных тканей водо- и воздухонепроницаемых.

                3. Из прочных жаро и холодоустойчивых тканей.

                4. Из тканей с грязесобирающим ворсом.

                5.Легчайшие ткани для летательных аппаратов водо- и воздухонепроницаемые.

                 6. Химически устойчивые ткани ПТ.

         Г.  По функциональному назначению ПТ можно разделить на:

                1. Рукавные ПТ большой длины и малого диаметра, используемые для возвратно-поступательного движения в механизмах и устройствах [13, 15, 16].

                2. Пневмоторовые опалубки, используемые в строительстве в качестве обычной опалубки для возведения сводчатых зданий больших пролетов.

                3. ПТО, используемые для изготовления несъемной жесткой опалубки для последующего возведения на ней здания с нужным армированием, экраном, гидроизоляционными и теплоизоляционными покрытиями (например, при возведении мостов).

                4. ПТ, используемые как газо- и водонепроницаемые емкости.

                5. ПТ и устройства к ним для стыковки купольных и сводчатых цилиндрических зданий в единый комплекс (гостиницы, мотели, больницы, тур комплексы, спорткомплексы и стадионы, причальные устройства для дирижаблей и т.д. и т.п.).

                6. ПТ как сооружения (водоподъемные ПТ-плотины, регуляторы-распределители воды в оросительных каналах и др.)

 

          1.5. Изготовление пневмотора.

 

         Изготовление пневмотора необычайно просто, ибо он выкраивается и изготавливается из рукавной экструзионной ткани сразу с гидроклапаном, далее с торцов выворачивается до середины и сшивается или склеивается в единое целое. На рис.1.3 показаны этапы изготовления цилиндрических пневмоторов ПТЦ для небольших моделей.

Рис.1.3. Выкройка модели цилиндрического пневмотора ПТЦ.

а)выкройка ПТЦ из полого рукава шириной вп  и длиной L=2lпт +2lк, где lк длина гидроклапана (5-8 см), lпт – длина ПТЦ; б) выворачивание торцов наружу, склеивание клапана, а затем склейка торцов полого рукава внахлест δ=1÷2см. Полученный полый двухслойный рукав и есть пневмотор. Гидроклапан внедряем в пространство между двумя слоями рукава. В клапан вставляется трубка (шланг) от портативного нагнетателя сжатого воздуха; в) пневмотор в рабочем состоянии приобретает форму цилиндра диаметром Dпт  и длиной lпт.

         Пневмотор испытывается на прочность и герметичность.

         При нагнетании в пневмотор сжатого воздуха он превращается в цилиндрический валик, т.к. наружная стенка деформируется мало, в пределах, допускаемых для герметичных тканей. Внутренняя же стенка в деформации ничем не ограничена и под воздействием воздуха устремляется внутрь мягкой оболочки, заполняя все внутреннее пространство внутри пневмотора. Встречая на своем пути фиксаторы, внутренняя стенка обволакивает их, образуя нужную поперечную форму, и следует (изгибается) по продольной форме фиксатора, делая только заломы в мягкой оболочке. За счет этих заломов длинный пневмотор удерживает любые пространственные повороты пневмотора.

 

1.6. Авторские свидетельства.

 1.

   

  

2.

  

Приложение 2

Технология набрызга.

 

  

  

3.

 4.

 

 5.

 

  

 

  

 

 7.

  

  

 

 

 

  

  

 

  

 

  

 

 

 

 

  

 

ГЛАВА 2.

Основные особенности пневмоторов из мягкой

водо- и воздухонепроницаемой ткани.

    

         2.1. Рассматривая пневмотор как элемент конструкции или устройства, сравнивая его с пузырчатыми мягкими оболочками, где рабочее тело, которое создает их форму, находится внутри "пузыря", мы можем наглядно увидеть конструктивное преимущество ПТ над П.

         В рабочем состоянии легко одетый на фиксатор или фиксаторы ПТ,  под действием сжатого воздуха приобретает ту форму в поперечном сечении, которую мы зададим, правда, в пределах длины окружности рукава. При заполнении ПТЦ рабочим телом, его наружная стенка может приобрести не только круговую гладкую цилиндрическую поверхность, но и коническую, гофрированную (при специальной ткани ПТ) и нужной конфигурации путем изменении формы ПТ фиксаторами и их количеством.

         Рабочее тело находится в замкнутом пространстве между наружной и внутренней стенкой. При этом внутренняя стенка под действием избыточного давления (∆Р) внутри ПТ не испытывает сопротивления деформации, подобно наружной, поэтому переходит в пучок сжатых продольных складок и силой сжимает находящийся в зеве (торце) ПТ фиксатор.

         Варьируя количеством nф жестких фиксаторов (например, труб), ПТ можно придать разную поперечную форму в пределах периметра рукава  (см. рис.2.1):

Рис. 2.1. Возможные формы поперечного сечения ПТЦ

одного радиуса R при различных количествах nф фисаторов.

А) внутри ПТЦ а) круглая форма с одним фиксатором; б) распластанная форма двумя фиксаторами nф = 2;  в) подъемистая при nф = 3   и т.д, что важно, например, при устройстве под землей ливнеспусков или подземных ходов.

Б) снаружи ПТЦ  г) внутренние фиксаторы nф = 3; д) наружный фиксатор nф = 1.

Система фиксаторов внутренних и наружных позволяет использовать ПТЦ одной формы для возведения на нем стадионов, спортивных арен для различных единоборств, птицефабрик и животноводческих ферм в плане замкнутой формы. 

         При сооружении мостовых переходов внутри ПТ может быть расположен фиксатор в виде трубы значительного диаметра, способного пропустить строительные расходы ручьев и даже небольших речек или отвести грунтовые воды.

         Наличие отверстия в ПТ или ПТО обеспечивает надежность их работы и долговечность. Известно, что любая ткань, и особенно водо- и воздухонепроницаемая, не терпит концентрации напряжений в местах прикрепления к ней любых фиксаторов с нарушением герметизации швов (что неизбежно в "пузырчатых" мягких оболочках), т.к. в ткани нарушается ее структура и способность выдерживать нагрузки, связанные с закреплением фиксаторов. Наличие отверстия в двойной манжете ПТ или ПТО позволяет не только пропустить гладкие трубчатые или тросовые фиксаторы, но и закрепить их за пределами длины ПТО, не подвергая мягкую оболочку растягивающим и колющим усилиям, нарушающим герметизацию ПТ и ПТО.

         Благодаря отверстию, даже в длинные пневмоторы можно вдеть фиксатор, изгибающийся в пространстве во всех нужных направлениях и получить, после подвода сжатого воздуха, цилиндрический пневмотор, повторяющий по длине форму фиксатора. В мягкой оболочке только образуются шарнирные заломы, которые и удерживают эту форму. Например, при образовании пустот в монолитном бетоне в обход встречающегося препятствия, ПТО может самоуплотняться при сжатии, но обеспечить проектную пустоту для прокладки инженерных коммуникаций.

         Интересно, что модель длинного пневмотора может изгибаться в воздушном пространстве во всех направлениях, и она за счет трения в изломах мягкой оболочки удерживает заданную пространственную форму довольно долго. Это делает мягкий пневмотор интереснейшей конструкцией, на моделях которой можно обучать детей на уроках труда, на практических занятиях в техникумах и вузах альтернативным методам решения стоящих перед ними задач, творчески мыслить и выдвигать свои новые идеи.

         Наличие отверстия в ПТ не исключает того, что он может быть заполнен жидкостью через клапан для подвода сжатого рабочего тела. Если пневмоторовую емкость положить на наклонную поверхность, то за счет даже маленькой разницы в напорах жидкости на торцы, ПТ начинает двигаться по уклону, выворачиваясь. Эта способность ПТО выворачиваться облегчает распалубку изделия из-за замены трения скольжения трением качения.

         Как видим, наличие зева в ПТ позволяет при одном и том же диаметре D менять поперечную форму ПТ в зависимости от производственной необходимости (например, при устройстве длинных монолитных ливнеспусков, приспосабливая их к ландшафту местности). Пузырчатые ПО изготавливаются только для одного устройства. Прикрепление к ним фиксаторов и тяг дело чрезвычайно трудное, изменение формы поперечного сечения без специальных мер невозможно. Раскрой и изготовление трудоемко.

         2). С помощью мягких ПТ оболочек мы можем, варьируя рабочим телом (газом, воздухом и жидкостью) количеством ПТ - n и фиксаторов nф дать простор для работы конструкторам потому, что рабочее тело загнано в геометрические емкости. Мы можем нанизать на фиксатор несколько ПТ так, чтобы между ними создать зазор, нужный для выпуска следящих и маневрирующих устройств, подвесить прожектора для освещения стройплощадок в ночное время, поддерживающие консоли для двигателей и движителей и т.д. и т.п. Надуваясь, пневмоторы образуют необходимую нам конструкцию, управляемую и надежную, т.к. всегда на фиксаторе ПТ можно закрепить аварийные экземпляры, которые вступают в работу в случае повреждения в цепи хотя бы одного пневмотора.

         3). Простор в работе конструкторы получают еще из-за того, что ПТ чрезвычайно просты в изготовлении. Это упрощает процесс изготовления модели устройства и проверки идеи еще перед стадией проектирования.

         4). При использовании ПТ как опалубки очень важно учитывать легкость ее перекатывания с захватки на захватку без трения скольжения, что делает ПТО долговечными и надежными в работе. Т.е. трение скольжения заменено на трение качения.

          5). Архитекторы с помощью ПТ опалубок могут делать чудесные сооружения из цветного цемента, тонкие из фибробетона или других композиционных материалов, комбинируя со светопрозрачными панелями.

         Итак, преимущества пневмоторов состоят в:

         1. Наличии отверстия, позволяющего:

         а) разместить в нем фиксаторы, изменяющие форму без прикрепления их к мягкой оболочке,

         б) рабочее тело можно загнать в геометрические легкие емкости - ПТ,

         в) нанизывать несколько ПТ на один фиксатор, давая свободу конструкторам размещать в промежутках между ПТ функциональные устройства и др.;

         2. Обволакивать  и прижимать ПТ к фиксатору с заданной силой, позволяющей сохранять всей конструкции целостную проектную форму;

         3. Перемещении ПТ по поверхности путем выворачивания мягкой оболочки, заменяя тем самым трение скольжения трением качения. Это очень важно при распалубке и перемещении ПТО с одной захватки на другую, при создании транспортных средств на пневмоторовом ходу и др.

         4. Простоте изготовления.

         5. Обеспечении с помощью ПТ надежности работы всей конструкции в нормальной и аварийной ситуациях.

         2.2. Вариантность применения ПТ огромна, если только рассмотреть

         1. мягкие оболочки - цилиндрические и конические ПТЦ и ПТК, их ткани - нерастяжимые и эластичные, водо- и воздухонепроницаемые и  их количество;

         2. фиксаторы - мягкие и жесткие, их количество;

         3. рабочее тело - воздух, газ, пена, жидкость, пульпа, гель.

         Варьируя 1, 2, 3 можно существенно уменьшить затраты труда при выполнении работ различного назначения:

         а) С помощью фиксаторов изменять плавно форму поперечного сечения по длине ПТЦ от цилиндрической до подъемистой;

         б) Пропускать через ПТО с трубчатым фиксатором строительные расходы, грунтовые воды, различные инженерные коммуникации;

         в) Облегчить монтажные работы при прокладке длинных трубопроводов. Для этого достаточно еще при транспортировке одеть ближе к торцам плети трубопровода два коротких ПТЦ и обжать плети рабочим телом. При укладке в траншею плети мягко опускаются на ПТ опоры, с помощью подкачки сжатого воздуха в один из ПТ можно обеспечить нужный уклон плети в траншее, облегчить установку постоянных опор и приближение плетей друг к другу для сварки. ПТЦ могут использоваться многократно, а плети перемещать вдоль оси трубопровода, используя свойство замены трения скольжения на трение качения в ПТ.

         г) Нагнетая внутрь ПТЦ различное рабочее тело, можно, например, трубопроводную плеть прокладывать по суше (воздух), по дну водоемов (вода), транспортировать по воде (сплавлять), поднимать в воздух (газ). Все это легко поддается расчету.

         д) С помощью ПТЦ и ПТК можно создать различные летательные аппараты сборно-разборной конструкции, используя водо- и воздухонепроницаемую ткань для мягких оболочек и различные формы фиксаторов. Размеры таких ПТ можно унифицировать, сделав их взаимозаменяемыми (в случае надобности).

         е) Можно просто решить вопросы незадымляемости шахт и высотных зданий при пожарах, возникающих в разветвлениях и этажах с направлением дыма в общую вентиляцию. Для этого такие объекты должны быть рассчитаны на ЭМВС-6 (электромоделирующее устройство вентиляционных сетей).  Противопожарные службы должны знать, где им следует установить заслонку от дыма, способную пропустить через нее спасателей, эвакуировать людей и как подсоединиться к основной вентиляционной сети. То же самое и в высотных зданиях.

         ж) Пневмоторы могут применяться в тележках, передвигающихся по болотам и зыбким грунтам (а. с. Кожевникова Р.З.), опытный образец которого изготовлен в США (Шихирин В.Н. [15, 16]) и во многих других устройствах, использующих преимущества элементов пневмоторовой конструкции.

         Основным недостатком ПТ конструкций является двойной расход ткани, иногда  весьма  дорогой.

 

ГЛАВА 3

Предложения по внедрению высоких торовых технологий (ТТ)

в различные отрасли производства

        

          Сознавая то, что при сложившимся экономическом положении нашей огромной страны после разрушения советской цивилизации и переходу к капиталистической системе правления и рыночным отношениям, при огромной утечке талантливых людей за рубеж, у многих угасли мысли о модернизации своих предприятий и даже отраслей промышленности (хотя правительство обозначило это направление главнейшим), мне показалось, что все еще не так безнадежно.

         Мое решение - пересмотреть свои архивы и дать идеи альтернативного решения тех проблемных задач, где мои современники испытывают затруднения.  Имея значительный опыт работы в военном, гидротехническом, промышленно-гражданском строительстве с мягкими пневмоопорными сооружениями, пневмоопалубками в ведущих НИИ страны, а также следя за событиями в стране и в мире в перестроечные годы, особенно в мире науки и строительства, мне пришла мысль поиграть в "конструктор" с тремя составляющими элементами пневмотора: формой мягкой ПТ оболочки, фиксаторами и рабочим телом.

         То, что у меня в результате получилось, приведено в этой главе. Экономических обоснований превосходства альтернативных идей существующим в архиве у меня нет. Они просто устарели и не годятся для опубликования.

         Итак, что нам может дать пневмотор, как элемент устройства или сооружения?

 

          3.1. Предложения для туризма и отдыха на воде.

 

Плавательные средства для отдыха на воде.

          1). Для автотуристов.

Тележка для автотуристов  - эскиз 1.

 

        Набор для отдыха на воде, состоящий из четырех ПТЦ, двух ПТК, шести пластмассовых трубчатых фиксаторов и веревки. 1 –ПТЦ. 2 –ПТК, 3 – трубчатый фиксатор. 4 – тележка. 5 – веревка или трос для групповых игр. 6 – плот (настил не показан). 7 – сборный матрас для детей. 8 – обеденный стол.

         Компактный набор для отдыха на воде, который умещается в одной тележке на 2-х колесиках.

 

          2). Для прогулок по воде.

Пневмоторовый гидропед - эскиз 2.

        Поплавки-лыжи набираются из мягких ПТЦ, изготовленных из легких водо-воздухонепроницаемых тканей (по  2÷3 на поплавок), что обеспечивает надежность и непотопляемость его даже в случае прорыва 1÷2 пневмоторов. Удивительная простота изготовления ПТЦ,  их установка на место при сборке каркаса, позволяет надуть сжатым воздухом ПТЦ в распор в считанные минуты, например,  компрессором от автомашины.

        3). Для прогулок и перевозки грузов.

 

         Пневмоторовые сборно-разборные яхты,  тримараны, катамараны  - эскиз 3.

        Пневмоторовые сборно-разборные яхты: а), б) – тримаран, план и разрез соответственно, в) – катамаран. 1 – ПТЦ, 2 – мачта, 3 – рама фиксатор на которую при сборке одеваются ПТЦ, 4- палуба, 5 – полимерные носовые части.

         Пневмоторовые лыжи-поплавки позволяют придать плавучесть яхте.

         Устройство плота с укрытием, закрепление мачты с парусами возможно при необходимой конструкции фиксирующих рам из труб. ПТ позволяют обеспечить нужную работу яхты, комфорт отдыхающим. Аналог см. [Катера и яхты, №5, 1982г.].         

          3.2. Быстро собираемые плавательные средства при наводнениях и чрезвычайных ситуациях на воде.

         Эффективность работы спасателей при наводнениях связана с быстротой оказания помощи населению по эвакуации, спасению людей и иногда имущества. МЧСовцы, как в военное время понтонеры и строители переправ, должны за очень короткое время вывести из зоны бедствия, с затопляемого берега на незатопляемый население целых деревень. Поэтому  продолжим предлагать идеи быстрой сборки пневмоторовых мостов и переправ, а также мостов через овраги, мелкие ручьи и даже речки с использованием ПТЦ. Предполагается, что спасатели обучены работе с пневмоторами.

        

Индивидуальные пневмоторовые плавательные средства при наводнениях,

эскизы 4, 5, 6.

         В районах, где часто наблюдаются паводки, люди должны быть обучены тому, как они могут индивидуально помочь себе и семье за очень короткое время от оповещения до момента, когда за ними прибудут спасатели.

 

Пневмоторовый спасательный круг, эскиз 4.

         Пневмоторовый спасательный круг: 1 – ПТЦ, 2 – фиксатор – палка, труба, 3 – страховочный пояс, продетый рядом с фиксатором через ПТЦ. 

         Индивидуальные средства спасения можно составить из ПТЦ так, как это показано на эскизах 1, 2 и 3.  Для не умеющих плавать,  в эскизе 4, наряду с жестким фиксатором, можно пропустить и тканевый в виде полотенца - широкой полосы (непрерывной ленты), на которую можно сесть или лечь и отдохнуть, если нужно, или родители за него могут помогать удерживаться ребенку наплаву до прихода спасателей.

         Для спасателей легко оборудовать плавстредства по эскизам 2 и 3 моторами, за счет чего увеличить скорость их передвижения по воде.

Понтонный мост, эскиз 5

         Пневмоторовый мост, собираемый из длинных ПТЦ, надуваемый сжатым воздухом. 1 – затопляемый берег, 2 – не затопляемый берег, 3 – анкера, закрепляющие трос 4 моста, 5 – нанизанные на трос пневмоторы ПТЦ.

         Пневмоторовый понтонный  мост состоит из двух тросов с нанизанными на них ПТЦ. Тросы заанкеряются  в берега. После подвода в ПТЦ воздуха они занимают проектное положение, соприкасаясь друг с другом по торцам в распор. Между собой две ветви пневмоторового моста соединяются жесткими и гибкими связями, а поверх раскатывается брусчатый настил с перилами для прохода людей с затопляемого берега на не затопляемый. 

      При значительном подъеме воды пневмоторовый мост может быть удлинен добавлением секций ПТЦ, объединением их с пневмоторовым мостом и новой анкеровкой тросов на берегах. На затопляемом берегу возводится временный причал плавательных средств с выходом на мост.

 

      Пневмоторовый понтон – модуль понтонного сборного моста (ПТ-понтон),

эскиз 6.

          Модуль пневмоторового понтонного моста. 1 – ПТЦ, 2 – рама-фиксатор ПТЦ из жердей, труб.

         Иногда мост можно собрать из нескольких модулей – понтонов, у которых фиксаторами являются деревянные жерди. Этот элемент показан в плане.             Собираться они могут из ПТЦ различной длины и объединяться в плавучий мост гибкими связями. Инженерное решение такого моста должно быть продумано для тех поселений, которые систематически страдают от наводнений.

         Мне в 30-е годы пришлось пережить большое наводнение на р. Днестр. По ту сторону реки в то время было другое государство - Бессарабия и пока власти СССР договаривались о том, как устранить ледяной затор на реке, вода начала затапливать наш город Могилев-Подольск. Помню, каких усилий стоило жителям нашего двора , чтобы заслонить двор от надвигающейся беды. Мужчины укладывали мешки с песком в проемы ворот. Женщины с детьми собирались покидать свои однокомнатные квартирки в одноэтажном  длинном, вдоль забора, доме. Взрослые успели уйти в горы с детьми и с самым дорогим для них скарбом.

         Мой отец, военный кавалерист, прискакал из части домой  на своем коне, сером красавце в белых яблоках. Бабушка отказалась эвакуироваться, т.к. ни она, ни я с братом (мы были малыми) не могли плавать. В этой суете и панике к нам подошел хозяин кирпичного дома и предложил пережить наводнение на втором этаже, уверив, что он уже однажды "плавал" в Днестре, и дом устоял. Он даже разрешил поднять на площадку лестничной клетки красавца коня. Вода стремительно прибывала,  несмотря на преграды, и мы с балкона наблюдали, как она затапливает одноэтажные дома, как действуют спасатели и как спасаются люди, животные и птицы. Никому не хочется умирать. Мы с братом не понимали, почему беспокоятся старшие. Просто они уже ждали спасателей.

         Наконец, когда вода подошла к балкону так, что мы могли, стоя на нем, нагнуться и помочить ручки, на лодке приплыли спасатели, чтобы эвакуировать нашу семью в безопасное место. Бабушка обратила внимание на то, что, судя по домам напротив, начался быстрый спад воды, и мы не эвакуировались. Когда вода ушла, я запомнила, что эта беда, общая для всех, не только повредила дома-мазанки, но и все имущество, но люди были спасены, а это - самое главное. Паводок нанес столько ила, что, выйдя во двор, я провалилась по колено в грязь. И убрать все со двора предстояло всем миром.

         Во время наводнения сейчас люди гибнут потому, что боятся из-за мародеров потерять с трудом нажитое имущество, иногда и живность, подвергая себя смертельной опасности. Вспоминая, как на деревянных дверях сидели две курицы и мчались на бурном потоке вниз, к Днестру, и как умно вел себя папин конь, мне подумалось, что в современных условиях заставить упрямых людей эвакуироваться можно, только обеспечив, например, эвакуацию их авто и любимых животных.

         Поэтому мной был рассмотрен вопрос, что же делать в современных условиях. И опять подумалось, что если у спасателей будут плавсредства, быстро собирающиеся из одного конструктивного элемента и, учитывая то, что в нашей стране паводки наступают не одновременно, мягкие пневмоторы могут быть быстро доставлены авиацией и сброшены там, где они нужны. А из них можно собрать плавсредства и для авто, и для живности, и для упрямых собственников, соединяя ПТЦ в блоки, например, из элементов спасения (эскиз 6) или других. Из-за небольшого веса ПТЦ, их в достаточном количестве могут переправить из других регионов страны в зону бедствия на самолете или ж. д. транспорте.

 

Пневмоторовые запани, эскиз 7.

         Пневмоторовые запани: а) запань против поверху плавающих отходов (рабочее тело – сжатый воздух), б) то же против топляков (рабочее тело – вода), в) то же против тяжелых жидкостей (рабочее тело – пульпа). 1 – русло реки. 2 – ловушка. 3 – пневмоторы ПТЦ разной длины и диаметра. 4 – трос. 5 – анкера.

         К сожалению, в последнее время все чаще приходится спасать от загрязнения наши реки и водоемы путем вылавливания вредных веществ, попадающих в реку и, загрязняющей ее не только по поверхности, но и в средней части русла, даже по дну.

          Запань – это устройство, преграждающее движение по реке нежелательных отходов и требующих отводить их в ловушки, чтобы не допустить их продвижения вниз по реке.

1)    Пневмоторовая запань, заполненная сжатым воздухом, не допускает проход к гидросооружениям, водозаборам, водоотводам бревен, сплавляемых по реке молем,  шуги, создающей ледяные заторы,  масляных и нефтяных пятен.

2)    Пневмоторовая запань, наполненная жидкостью,  задерживает  в средней части русла топляки - лес, долго находившийся в воде. Он засоряет решетки турбин ГЭС, водозаборов и др.

3)    Пневмоторовая запань, наполненная грунтовой пульпой, в нижней части русла может задержать и загнать в ловушку прорвавшиеся из береговых отстойников вредные отходы тяжелее воды.

         Важно отметить, что варьируя только рабочим телом, мы можем удерживать запань на плаву а), опустить вниз, заполнив жидкостью б) и, наконец, заполнить пульпой в) и распластать по дну реки.

          

Защита водных акваторий от нефтяных и масляных пятен, эскиз 8.

         Защита водных акваторий от нефтяных и масляных пятен: а) ПТ-запань, 1 – ПТЦ, 2 – трос, 3 - длинный рукав из ворсистой грязеёмкой ткани. б) устранение нефтяного пятна на водоеме, 1 – ПТЦ-запань, 2 – пятно, 3 – источник пятна, плавсредство 4 – плавучий по окружности нефтесборник.

         При значительных пятнах нефти или масла на прилегающих к поверхности воды слоях жидкости можно сделать запань из ПТЦ (эскиз 1), поместив их  в защитную грязесборочную муфту (длинный полый рукав). Ворс поглощает грязь и, пропуская непрерывную нить пневмоторов через плавучий по окружности пневмоторовый фильтр [10], нефть и масло отжимаются в спец. сборник (здесь не показано). Отжатые от нефти или масла ПТЦ, опять вступают в работу, загрязняясь и отжимаясь, пока пятно не уберется с поверхности. Форма запани, состоящая из замкнутой цепочки с нанизанными на нее ПТЦ (эскиз 8), может быть в плане разной формы 3- круглой, эллиптической, удлиненной. Это решается на месте, если есть все необходимое для этой работы, или может быть хотя бы доставлено из ближайших районов от места аварии.

Понтонный мост для прокладки инженерных коммуникаций, эскизы 9 и 10.

 

         Иногда фильтр-отстойник (грязесборник) может потребовать прокладки трубопровода от пятна до места откачки по воде или слабому грунту. С помощью пневмоторов разных диаметров можно соорудить такой плавучий мост для прокладки по воде даже крупных трубопроводов.

         а) плавучий мост состоит из ПТ модуля (эскиз 6), на который надета мягкая оболочка ПТЦ. В ПТЦ (эскиз 6) подводится сжатый воздух, а ПТЦ (эскиз 1) используется как мягкая двойная  защитная оболочка, начиненная элементами ПТЦ (эскиз 6), по ней и прокладывается трубопровод и другие нужные инженерные коммуникации.

         б) сечение моста для прокладки крупного трубопровода состоит из коротких секций (эскиз 9), чтобы в промежутке между ними можно было пропустить крепежные тросы.

 

 

             Эскиз 9.  Понтонный мост для прокладки инженерных коммуникаций без их закрепления:

 а) прокладка газопровода 1 через водные преграды, болота, слабые грунты на пневмоторовых поплавках 2 разного диаметра, обеспечивающий заданный уклон плетей трубопровода 3.

б) прокладка инженерных коммуникаций (кабеля, трубопроводов без закрепления к понтонным ПТ-элементам – 2.в) то же для пульпопровода – 3.

 

              Эскиз 10. То же, что и эскиз девять, только с их закреплением:

   а) упрощенная схема крепления, 1 – трубопровод, 2 – понтонные элементы, 3 -  гибкий трос.

   б) усиленное крепление, 4 – защитная армированная полимерная рукавная  пленка.

 

ГЛАВА  4

Пневмоторовые летательные аппараты (ЛА) сборно-разборные.

     Играя с плавательными средствами, как дети играют в игру «конструктор», имея набор только ПТЦ и ПТК в некотором количестве, а так же набор фиксаторов, компрессора подумалось, а будет ли прок от того, если надуть модуль ПТ вместо воздуха, воды, пульпы сжатым инертным газом легче воздуха. Получилось. Набрав на жесткий фиксатор в определенном порядке несколько ПТЦ и ПТК, снабдив в эскизе фиксатор носовой жесткой частью  в виде хорошо обтекаемого конуса, а хвостовую – оперением, получился сборно-разборный дирижабль, напоминающий поплавок (эскиз 2). Из всего вышерассмотренного,  убедилась, что один единственный элемент ПТ можно многофункционально использовать.

     Уникальные свойства ПТ позволили конструировать различные модели летательных аппаратов, предлагая при этом использовать разработанные новинки в этой области за рубежом. Приведу в качестве примера лишь три новинки.

1.    В Китае на поток поставлено изготовление летающего робота в роли спасателя [22] многофункционального назначения для поисково-спасательных работ на базе летающего беспилотного управляемого с земли вертолета. У него уникальная начинка. Приборы позволяют роботу по команде компьютера совершить взлет, патрулирование и посадку, т.е. он может пригодиться в борьбе с землетрясениями, пожарами, а также в поисково-спасательных операциях.  Он может беспрерывно наблюдать за важными объектами, облет длинных трасс автодорог, трубопроводов и ЛЭП. Длиной он всего 3 метра. Но вертолет требует постоянной дозаправки энергии двигателя и надежности полета. Однако эти же приборы можно установить на связке ПТ, надетых на жесткий фиксатор, разместив между ПТ нужные приборы. Надутые например гелием они не будут требовать топлива, могут зависать в зоне где не летают самолеты и т.д. Т.е. идея состоит в том, что ЛА на ПТ могут быть хорошей альтернативой при модернизации авиа отрасли.

2.    В журнале [23] в маленькой статье сообщалось, что американская фирма «Локхид» сконструировала управляемый по радио парашют, который можно использовать для доставки грузов на расстояние до 23 километров с места сброса с самолета. Под куполом парашюта крепится блок управления. Приемник принимает команды с борта самолета или с земли и управляет тремя электродвигателями, которые натягивают и отпускают по команде стропы, изменяя направление полета. Парашют применяют для сбрасывания необходимого груза людям, терпящим бедствие на море или на суше, т.е. летательными аппаратами умеют управлять… .  Так почему их не сделать пневмоторовыми?

3.    Русские ученые разработали, а американцы наладили выпуск тканей, для дирижаблей. Следовательно, ткани для дирижаблей и других летательных аппаратов тоже есть. Есть и дефицитный  в других странах гелий.

 

4.1. Пневмоторовые летательные аппараты, сборно-разборные.

 

Воздушные шары летающие, не прикрепленные к земле:

 

-        Воздушные шары на мягких фиксаторах - эскиз 11.

 

         Поперечные сечения пневмоторовых воздушных шаров, надутых газом, легче воздуха и набираемых из количества  п ПТЦ различной длины Li.  ΣL=ΣnLi  в связке на тросах. 1 – ПТЦ, 2 – полезный груз т, 3 – трос.

        -   Воздушные шары на жестких фиксаторах - эскиз 12.

          Пневмоторовый воздушный шар. 1 – элемент ПТЦ, 2 – Жесткий фиксатор. К нему, в обход ПТЦ прикрепляются фалы 3, удерживающие корзину 4 с полезным грузом т. Под корзиной прикреплены пневмоторовые шасси 5 для безопасного приземления и взлета.

         ЛА в свободном полете под действием потока воздуха представляют собой планирующий ЛА и набирается он из ряда ПТЦ в количестве, обеспечивающем необходимую подъемную силу F, грубо подсчитанную из следующих положений: объем 1 куб.м легкого газа при нормальном атмосферном давлении имеет подъемную силу (Fводорода= 1,2 кг, Fгелия = 1,05 кг). Варьируя параметрами ПТЦ (диаметром и длиной, а следовательно и объемом, заключенного в них газа), их количеством (n) и собственным весом, можно обеспечить подъем в воздух ЛА на мягких фиксаторах с полезным грузом m, а также поддержание в ПТЦ нужного рабочего давления в напряженной, без складок, форме.

     Сбалансированный воздушный шар для управления полетом может иметь легкие движители, управляемый пилотом или автоматически с земли.

     Жесткие фиксаторы могут быть различного поперечного сечения, при условии гладкости их поверхности, не создающей концентрации напряжений в мягкой оболочке ПТЦ. Разнообразие решений зависит от количества ПТЦ и фиксаторов.

 

 

4.2.  Летательные аппараты (ЛА) плоскостные

-         Пневмоторовый  дирижабль сборно-разборный на одном фиксаторе - эскиз 13.

  

           Пневмоторовый сборно-разборный дирижабль на одном жестком фиксаторе 1,с причальным блоком 2 и хвостовым оперением 3 по торцам, с нанизанными на него в процессе сборки мягких оболочек двух видов ПТЦ и ПТК, после нагнетания в них под рабочим давлением легк, ого газа, приобретает заданную проектом форму. Важно, что вся полезная нагрузка сосредоточена в гондоле 4, которая крепится только к фиксатору, не трогая герметичной ткани ПТЦ и ПТК. К жесткому фиксатору крепятся и другие устройства, например, такелажные, рулевые, исследовательские, следящие, что делает этот дирижабль многофункциональным. При необходимости гондолу 4 можно разместить и в зеве пневмоторов, включив ее составной частью в жесткий фиксатор. Меняя размеры ПТЦ и ПТК можно менять и грузоподъемность дирижабля в значительном диапазоне. 5 -  пневмоторовые шасси или воздушная подушка

 

-        ЛА с жесткими фиксаторами в одной плоскости  -  эскиз 14.

 

         Л.А. пневмоторовая рама:  а) жесткий фиксатор-рама, б) ПТ-рама, план с разрезом, 1 – ПТЦ, 2 – ПТК, 3 – рама – жесткий фиксатор Л.А., 3 – причальное устройство, 4 – М-мотор или движитель для управления полетом пилотом или радио с земли.

 

         Пространственное размещение жестких фиксаторов с нанизанными на них ПТЦ и ПТК позволяет создавать ЛА в виде дирижаблей, рам в горизонтальной плоскости с необходимой подъемной силой для размещения 1-2 человек и легких летательных аппаратов. Здесь видна аналогия конструкции ЛА с поплавками, яхтами, катамаранами, которые используют для движения на воде силу ветра. Пространство между мягкими оболочками ЛА, так же можно использовать для размещения в нем ветровых движителей, например полотняных вертушек или парусов паропланов.

         Пароплан на пневмоторах может обеспечить длительность полета и надежность приземления даже на воду. Lp - длина раздвижки между ПТ в чистоте.

 

4.3.Пневмоторовые  воздушные шары, прикрепляемые к земле.

 

         Воздушные шары,  единичные аэростаты для наблюдательной аппаратуры, прожекторов, рекламы - эскизы 15, 16.

           Эскиз 15    а) пневмоторовые воздушные шары, единичные аэростаты, собираемые из одного длинного пневмотора в горизонтальной плоскости X-X. 1 – ПТЦ, 2 – трубчатый жесткий фиксатор, 3 – гибкий трос, 4 – поднимаемый полезный груз т, 5 – лебедка для перемещения груза по вертикали, 6 – пневмоторовые амортизаторы.

         Эскиз 16 то же, что эскиз 15, только ПТЦ расположен по вертикальной оси Z-Z. а) для перемещения груза 5  по вертикали, б) пневмоторовое поддерживающее устройство для ветряных движителей, солнечных батарей, могущее стать швартовочным устройством для дирижабля. 1 – ПТЦ, 2 – жесткий фиксатор – полая железобетонная труба, 3 – ветряной движитель.

         Расчеты показали, что небольшие грузы в виде прожектора, видеоаппаратуры, автоматически управляемой с земли, требуют определенной подъемной силы, которую может обеспечить единичный воздушный шар, длиной L и диаметром D. ПТЦ дает возможность использовать для его изготовления ткани и оболочки чулочной технологии и простые трубчатые фиксаторы. Простота изготовления ПТ без штуцеров из рукавных тканей и тросовое закрепление ПТЦ и груза дает возможность использования их больших поверхностей для размещения, например, солнечных батарей, рекламы и стать полезными при освещении ночью больших площадок, спортивных состязаний и т.д.

 

4.4. Воздушные шары в группе, связке

для организации воздушных заграждений, поддержек - эскиз 17.

 

 

 

    

          Пневмоторовые воздушные шары в группе, в связке, как на гибких, так и на жестких фиксаторах могут использоваться а) для организации воздушных заграждений. Количество ПТЦ 1 в связке зависит от функционального назначения . Так как грузы т подвешиваются лишь на фиксаторы 2, это могут быть не только удерживающие тросы, но и разные приборы и устройства. б) для удержания полезного груза на  нужной высоте канатных дорог, разгрузки кораблей, не могущих войти в порт, перегрузки негабаритных грузов через тоннели и т.д. используются связки по эскизу 11 или другие, в зависимости от груза. 1 – ПТЦ, 2 – фиксатор, 3 – тележка канатной дороги, 4 – полезный груз в контейнерах.

              Единичные воздушные шары могут прикрепляться не только к земле, но и к различным специальным устройствам для облегчения технологических процессов. Например, прикрепленный к тележке канатной дороги воздушный шар, уменьшая вес сопровождаемого груза, способствует  тому, чтобы соблюдался необходимый провис рабочего каната и груз безопасно по нему передвигался.

         Для надежности работы воздушных шаров ПТЦ-конструкции единичный шар может быть заменен на связку ПТЦ на общем фиксаторе, по длине суммарно дающих нужную длину L. При нарушении работы хотя бы одного ПТЦ может быть подключена аварийная, ненаполненная рабочим телом мягкая оболочка, нанизанная на фиксатор.

 

Пневмоторовые воздушные шары в горизонтальной и вертикальной связке для подъема людей и грузов с обзорной площадкой - эскиз 18.

              а) на жестких фиксаторах в разрезе, б) то же в плане, в) то же на гибких связях в горизонтальной плоскости, г) то же в вертикальной плоскости. Такие ПТ-шары при диаметре D увеличивают объем легкого газа  в 3÷14 раза за счет длины окружности ΣL=2πRD. ПТ-шар компактен, поднимает больше груза, легко закрепляется к земле или к другому устройству. 1 – ПТЦ, 2 – гибкие связи, 3 -  полезный груз.

         Для увеличения подъемной силы таких летательных аппаратов ПТЦ можно связывать тросами или веревками, как в горизонтальной плоскости, так и по вертикальной. Возможность проложить в ПТЦ силовые кабели и такелажные тросы позволяет поднимать с надежностью существенно большие грузы, надежно их удерживать и при надобности менять высоту связки пневмоторов, защищать аппаратуру и людей при высадке.

 

4.5. О паропланах.

      Реализация 2-го свойства длинных ПТ - способности легко принимать форму жесткого фиксатора - эскиз 19.

          Пневмоторовый пароплан. Перед разбегом к пароплану присоединяется гибкий трос (веревка), с нанизанными на них ПТЦ (1), легкий газ в ПТЦ поднимает перед пилотом трос (2) в виде подковы и не мешает разбегу, а лишь облегчает его. Для управления полетом служит парус (4) со стропами (5), Если хотя бы три стропа сделать из рукавных пневмоторов, способных изменять их длины, то можно автоматизировать управляемость полетом. Без приложения физической силы можно свободно парить в воздухе на площадке (3).

        Для увеличения дальности и длительности полета человека с парашютом можно дополнить пароплан гибким тросом с нанизанными и надутыми легким газом ПТЦ, либо одним длинным пневмотором, который повторяет форму фиксатора. Вариантов пароплана много с учетом одной человеческой силы и набора аппаратуры. Кроме улучшения планирования и управления полетом в воздушном пространстве легко обеспечить  безопасность полета человека и его приземления.

 

"Воздушный змей" на пневмоторах - эскиз 20.

 

 

             1 – ПТЦ, 2 – жесткая рама, 3 – гибкие стропы, 4 – РПТ – рукавный ПТ-строп, перемещающий груз по ЛА, 5 – сетка, 6 – парус-парашют.

          ПТ надеты на жесткую раму. Тогда при взлете

         Для большей надежности пароплана можно использовать и чисто рамную конструкцию жесткого фиксатора с нанизанными на ней ПТЦ разной длины, чтобы пропустить между ними тросы, удерживающие груз, а можно и мягкие паруса-парашюты, которые размещаются внутри рамы с ПТ (эскиз 20) - это просто пароплан, управляемый человеком (воздушный плот). Как и в яхтах, паруса могут выставляться и убираться, скручиваться во время полета, ловить или устранять работу попутного ветра, т.е. планировать в воздухе.

         В случае необходимости, варьируя диаметром ПТЦ и, значит, объемом газа, можно рассчитать ЛА на подъем полезного груза. На эскизе 20 показан ЛА без двигателей, облегчающих подъем его до воздушного потока и продвижение в заданном направлении. Он плоский, поскольку рама с нанизанными ПТЦ находится в одной плоскости. Пролет рамы L позволяет нанизывать в зоне, где нет парусов, ПТЦ большего диаметра, увеличивая подъемную силу ПС и корректируя допустимый подъемный груз. Здесь уместно отметить, что смена пневмоторов при необходимости их замены по диаметру очень прост на земле и в воздухе. ПТЦ сдувается, освобождается от сил, прижимающих его к фиксатору и как простая двойная манжета снимается с него, освобождая место замены с последующим нагнетанием воздуха или газа в заменяющий ПТЦ. Гибкие связи ставят по расчету с учетом заданных условий работы ЛА и функций, им выполняемых.

 

Облегченный парашют-параплан с ПТ-устройствами.

 Эскиз 21.

 

 

  

           1 – стационарно поставленные ПТЦ, наполненные легким газам или временно прикрепленные на время полета. 2 – стропы парашюта, 3 – парус, 4 – полезный груз.

           В ПТЦ можно встроить вентиляционные движители, работающие на литие-фосфатных батарейках и управлять полетом пароплана. Зев ПТЦ позволяет это сделать.

         В обычных парашютах-паропланах, чтобы оторваться парашютисту от земли, требуется иногда значительное усилие и разбег. Если на сам парашют по торцам надеть даже небольшие пневмоторы - воздушные поплавки, то можно облегчить парашютисту, как взлет, так и посадку, а установив приборы радиоуправления стропами, помочь передвигаться по заданному маршруту. Такое дополнение к известному парашюту-пароплану облегчит и работу инструктора с новичками, может обеспечить большую дальность полета и плавное приземление.

         Пишу и чувствую себя неуютно. Советую, хотя сама не пробовала даже подняться в воздух с парашютом. Но по ТV периодически показывают, что это дело не простое. Нужна возвышенность, достаточная длина разбега, чтобы поймать в парашют воздух и взлететь, летать, а потом успешно приземлиться. Таких мест мало. Поэтому, чтобы обезопасить парашютиста от неприятностей, можно, кроме размещения ПТЦ на парусе, уменьшить вес человека, втиснув его самого в пневмотор, как в мешок без дна, но с двойными стенками, который в нужный момент сработает, подобно защитной воздушной подушке, используемой в автомашинах.

         Авиаторам виднее, что лучше сделать и как разместить ПТЦ на известных нам парашютах-паропланах. Им и карты в руки.

         А если включить еще один компонент вариантности - не надутая пневмоторовая мягкая оболочка ПТК или ПТЦ и продолжить размышления, то мы увидим, что такое сочетание может иметь место.

 

Пневмоторовое летающее крыло – дельтаплан. Эскиз 22

 

           а) крыло плоское, б) крыло самолетного профиля на гибких РПТ фиксаторах. 1 – ПТЦ, 2 – жесткая рама-фиксатор, 3 – обтекатели, 4 – защитная полимерная пленка, 5 – причальное устройство.

           Самолетный профиль крыла создается длинными ПТЦ на жестких фиксаторах, которые связываются между собой гибкими связями ( на эскизе не показано)

         Если на жесткий фиксатор (показан пунктиром на эскизе 22) насадить ПТЦ разной длины и разного или одинакового диаметра и защитить мягкой одинарной оболочкой или усиленной от ПТК, двойной, то мы получим форму обтекаемого крыла, если защитим пневмоторы, например, пластмассовыми обтекателями и одинарной или ПТК оболочкой, что поможет исключить завихрения воздуха, а значит, сделает более плавным полет летающего крыла.

        Летающее крыло можно создать на гибких рукавных пневмоторовых фиксаторах и автоматизировать управление им во время полета.                                                                                           

4.6  Пространственные многоуровневые сборно-разборные

летательные аппараты (ЛА)

         -           ЛА пространственные на жестком фиксаторе - эскиз 23;

         -           Изменение парусности  ПТЦ и ПТК - эскиз 24;

           Эскиз 23. 1 – ПТЦ, 2 –жесткий фиксатор, ,в виде стрелы крана. Пунктиром (3) показана возможность изменять грузоподъемность ЛА изменяя диаметр ПТЦ.

           Эскиз 24. Изменение парусности ПТЦ и ПТК жесткими фиксаторами 1,2,3, вставленными в их зев. Фиксаторы позволяют, не меняя объема газа ПТ менять их форму.

         Пневмоторы и оборудование могут, в случае надобности, размещаться таким образом, чтобы обеспечить выполнение летательными аппаратами нужных функций при обеспечении надежности работы ЛА. При этом можно варьировать длинами L связок с nПТ, их количеством, расстояниями Lх и Lв, создавая Lр для размещения нужного оборудования (шасси, парусов, малых ветряных двигателей на матерчатых лопастях, вырабатывающих энергию для ЛА, малых двигателей для взлета и т.д.).

         ПТ могут в связке состоять из ПТЦ или ПТК разного диаметра, чтобы, в некоторых случаях, увеличить или уменьшить Lр. В качестве жестких фиксаторов можно использовать трубчатые фиксаторы из метона, либо трубы, упроченные решетчатыми конструкциями по типу стрел крана.

 

Летающая пневмоторовая тарелка ЛПТ. Эскиз 25.

          ЛПТ может быть сконструирована:

          а) на ПТЦ и жестком каркасе. 1 – ПТЦ, 2 – жесткий каркас, 3 – защитная пленка.

          б) на конусном ПТК и гибком фиксаторе. 1 – ПТК, 2 – гибкий трос, 3 – полезная нагрузка т,

             4 – шайба.    

         Используя внутри пневмотора раздвигающиеся жесткие фиксаторы, можно изменять их форму с целью изменения парусности. Варьируя фиксаторами прямыми, круглыми или овальными в 2-х уровнях, можно спроектировать летающую тарелку беспилотную или управляемую человеком. При этом использовать возобновляемую ветровую или солнечную энергию.

 Сборно-разборные пространственные ЛА с быстро-заменяемыми ПТЦ и ПТК.

                    При жестких связях каркаса ЛА - эскизы 26, 27, 28.

             Эскиз 26. Трёхъярусная ПТ-тарелка. 1 – ПТЦ, 2 – жесткий фиксатор. Защитная пленка не показана.

             Эскиз 27. ЛПТ комбинированная, состоящая из ПТК и ПТЦ. 1 – ПТК, 2 – ПТЦ, 3 – жесткий фиксатор, 4 – опора ПТК – мягкая сетчатая паутина, 5 – полезный груз.

         Эскиз 28. Двухъярусный  конический ПТ летательный аппарат с мягкими боковыми связями. Разрез по центру. 1 – ПТК, 2 – жесткий фиксатор, 3 – мягкие боковые связи (стропы), 4 – шайбы, 5 –  трос, 6 – полезный груз.

         Как было показано выше в эскизе 25 а), б),  ПТЦ и ПТК с успехом можно размещать на разных уровнях по высоте, объединяя их жесткими или (и) гибкими фиксаторами. Между ними можно разместить легкий маломощный двигатель новейшей конструкции, продумать вопросы управления ЛА в воздушных потоках. Вариантов конструкций ЛА в связке может быть множество. Можно для ПТЦ менять диаметр D, а, значит, и подъемную силу; менять количество ПТЦ в связке, вводя по высоте еще один ярус; размещать груз и рулевое оборудование как внутри связки ПТ, так и снаружи, придавая ЛА приемлемую, с точки зрения аэродинамики, форму. Здесь тоже множество вариантов.

           На примере ЛА в виде летающей тарелки можем показать варианты:

     Вариант 1 – эскиз 25.  В ЛА имеются 2 жестких круговых фиксатора, диаметрами D1 и D2 например, трубчатые обручи (эскиз 25 а), на которых нанизаны и надуты ПТЦ в количестве n. Между ПТЦ надутых враспор размещаются наклонные стойки и гибкие тяги, создающие общий каркас летательного аппарата.

     Вариант 2 -  эскиз 26 . При трех жестких фиксаторах мы получим, например, высоту ЛА, равную Н3, при двух - Н2. Всю эту конструкцию мы можем либо закрыть наружной оболочкой, либо оставить решетчатую сквозную опору из стоек С без укрытия с целью снизить давление ветра на ЛА.

     Вариант 3 – эскиз 27.   Размерами круговых колец, их количеством мы тоже можем варьировать и получать отличные друг от друга решения. Так, для рекламы вообще могут ПТЦ изготавливаться из полиэтиленовых  рукавов.

    Вариант 4 – эскиз 28.  ЛА в виде летающей тарелки может быть изготовлен из двух ПТК. ЛА с гибкими связями между ярусами.

 

ЛА  в виде трехъярусного пневмоторового воздушного шара. Эскиз 29

 

     Ярусы ПТЦ, как бы подвешиваются к верхнему ярусу стропами С. 1 – ПТЦ, 2 – круговые жесткие фиксаторы, 3-стропы, 4-гибкие тросы.    

     У ЛА боковые связи   могут быть мягкими. Это своего рода стропы парашюта, на которых может быть подвешена гондола с нужным оборудованием, а ветровентиляторный двигатель – руль установлен сверху купола летательного аппарата.

          Уменьшая парусность ЛА, можно удовлетворить многим требованиям, предъявляемым к ЛА с различными функциональными назначениями и закреплениями к анкерам на земле.  Ярусы ПТЦ, как бы, подвешены к верхнему ярусу стропами с.

 

4.7.  Крыло, как элемент сборно-разборного летательного аппарата

Полноповоротное крыло на жесткой раме с ПТЦ одинакового диаметра - эскиз 30.

 

      а) жесткая рама, б) вал крыла с поворотным механизмом, в) ПТЦ, г) ПТК в роли защитной пленки крыла.

      Крыло состоит из жесткой рамы, на которую в процессе изготовления нанизываются ПТЦ различной длины и (или) одного диаметра. Ось рамы Х-Х соединена с фюзеляжем, из которого можно подать команду поворота крыла для изменения подъемной силы. На крыло надевается защитный чехол из ПТК, объединенный, если понадобится, с защитными жесткими щитками на торцах крыла, соединяющими ПТК (например, из гибкого углеродистого пластика) в единую защитную поверхность крыла. ПТК при этом не надуваются.

         В сборно-разборном дирижабле такие крылья помещаются в зазоры между секциями и могут выдвигаться для работы в виде стабилизатора полета, поворота дирижабля, посадки или подъема, меняя угол атаки ветра своим поворотом в пределах 180о-360о вокруг оси Х-Х. Главное назначение полноповоротного крыла – изменять подъемную силу на посадочную, сделать ЛА более поворотливым.

 

         Крыло на жесткой раме с ПТЦ разного диаметра - эскиз 31

 

  

                   1 – ПТЦ, 2 – жесткая рама, 3 – защитная пленка из ПТК.

         Если на эту же жесткую раму при изготовлении нанизать ПТЦ разных диаметров и поместить в оболочку ПТК, то мы можем менять форму крыла в поперечном сечении. Но крылу, с помощью фиксаторов, можно придать форму самолетного крыла, изготовив каркас в виде пространственной фермы с нанизанными на нее ПТЦ и обтянутой без рабочего тела мягкой оболочкой ПТК. Жесткая рама не дает все же такого эффекта при работе с крылом, как это может дать рама с несколькими степенями свободы.

         Меня заинтересовал вопрос, можно ли сделать жесткое неизменяемой формы крыло (30)  полужесткой изменяемой формы. Например, увеличивать или уменьшать его площадь в горизонтальной плоскости, изменить угол атаки крыла, сложить его перед тем, как убрать в нишу.

         Применив в качестве фиксатора в ПТЦ раму с несколькими степенями свободы, установив в углах шарниры, добиться изменения крыла не удалось без повреждения угла поворота крыла. Тогда подумалось, что решить эту задачу можно аналогично тому, как решила американская фирма "Локхид". Она изменяла курс пароплана изменением натяжения трех строп электромоторчиками. Только в сборно-разборном летательном аппарате нужно использовать пневматику и применить рукавные пневмоторы [13].

 

Крыло на шарнирах, трудноизменяемое - эскиз 32.

            Если в жесткой раме а) сделать шарнирными узлы  1, 2, 4, 5, то поворот такого крыла в положение указанное пунктиром влечет за собой поворот и вала с поворотным устройством (5-5′ по отношению к оси летательного аппарата), что затруднено.

         В жесткой раме (эскиз 30) мы установили в узлах шарниры, обозначенные цифрами. Один узел оставили жестким. На эскизе 32 показана такая рама. Однако, если в этой раме три элемента сделать гибкими, то у крыла появляется маневренность. Заменим 3 жестких стержня на 3 гибких. На эскизе 33 они обозначены волнистой линией. Уменьшая или увеличивая длину стержня 5-5" возвратно-поступательным движением рукавного пневмотора (РПТ), размещенного внутри трубчатого фиксатора (часть которого матерчатая),  позволяет изменяться 5-5" в пределах, заданных проектировщиками. Для того, чтобы изменить угол альфа  крыла по отношению к оси ЛА, следует еще два стержня рамы сделать растяжимыми от точки 5 до точек 1 и 2.

         В систему управления формой крыла включены три элемента рамы 1-5 и 5-2, которые тоже могут удлиняться или укорачиваться, если центральным телом у них будет рукавный гибкий ПТ, либо внутренняя пружина. Подтягивая точку 5 до  точки 5′ стержнем 5′-5″, точки 1 и 2 изменят свое положение. Расправляя стержни 1-5 и 5-2 , мы можем получить чуть ли не прямоугольное, в плане, крыло с большей парусностью, чем было. А сжимая рукавные элементы, мы можем сложить крыло, подготовив его к укладке в нишу.

         Это только первое решение, пришедшее экспромтом, для изменения крыла в горизонтальной плоскости. А что получится, если изменить крыло в вертикальной плоскости?

         В жесткой раме (эскиз 30) заменим жесткие узлы 1, 2, 4 и 6 на шарнирные. Изменить геометрическую форму крыла нельзя, несмотря на несколько степеней свободы. Крыло можно повернуть на некоторый угол, но при этом нужно повернуть и 5-5′, а это - поворотная ось всего крыла, что сложно осуществить.

         Изменяемое крыло с использованием рукавных пневмоторовых элементов [13] в плоскости ХY - эскиз 33.

            Крыло изменяемое в горизонтальной плоскости XY. ПТЦ не показаны. В раме а) три стержня 1-5, 5-2, 5-5′ рукавные пневмоторовые с РПТ-фиксаторами, которые способны расправить крыло до контура б) 1″-2″-3″-4″, либо менять угол крыла с α до α′, подтягивая комбинированный  в) элемент рамы 5-5″ и гибкие г) 1-5, 5-2 стержни.

         Сделать крыло изменяемым в плане (в плоскости XY) можно, если несколько жестких элементов заменить на гибкие. На эскизе показана рама, у которой три жестких стержня заменены на гибкие, где в ПТЦ вставлены РПТ, выполняющие роль фиксаторов. Конструктивно это выглядит так, как показано на эскизе 33. Вместо обычных устройств, осуществляющих возвратно-поступательное движение гибких элементов рамы, предлагаются пневматические рукавные ПТ-преобразователи энергии сжатого воздуха в возвратно-поступательные движения. Подтягивая узел 5 в положение 5′, мы можем изменить угол α до угла α′, а раздвигая гибкие рукава 5-1 и 5-2, можно изменить парусность крыла (показано пунктиром).  

 

Изменяемое крыло с  рукавными фиксаторами РПТ - эскиз 34

            Изменяемое крыло с пружинистыми рукавными РПТ-фиксаторами, управляемое сжатым воздухом. Машущее крыло состоит из двух частей:  I -  жесткая  неизменяемая часть крыла заштрихована. II – упруго-гибкая часть крыла ПТЦ и оболочка – ( не показана) . Точки 1, 2, 3, 4 – узлы рамы крыла в исходном положении. 1′, 2′ - узлы рамы после перемещения точки 5 в точку 5′. 5″ - перемещение точки 5′ по вертикали (оси Z-Z) в результате  импульсного сброса давления в РПТ, точки 1″ и 2″ не показаны.

          а) крестовина на три патрубка, на  которые  надеты рукавные пневмоторы РПТ, соединенные гибким нерастяжимым тросиком с и с системой импульсной подачи сжатого воздуха d в крестовину;

         б) барабаны, на которые наматывается тросик с, обеспечивающий возвратно поступательное движение  точки 5 в позиции 5′ и 5″ с определенным интервалом.

         Изменить форму крыла в вертикальном направлении (по оси Z) теоретически возможно с помощью РПТ, которые могут перемещать точку 5, 1, 2 вниз, а возвращать эти точки  на место, с заданной частотой опуская из вверх-вниз, меняя форму крыла с плоской на изогнутую и обратно. Так можно сделать крыло и для махолета, не гнушаясь помощи кукловодов и робототехников.

         Перемещение т.5 в т.5″ возможно  с помощью трех рукавных пневмоторов, имеющих общую систему подачи сжатого воздуха, объединенную с певмо-импульсным компрессором. При подводе сжатого воздуха РПТ выворачиваются настолько, насколько им позволяют закрепленные на барабанах не вывернутые концы рукавов. Регулируя при помощи барабана длину намотки на барабан части рукава, можно достичь требуемого перемещения т.5 по оси Z с определенным интервалом. Подробнее см. [21, 13].

         Редактируя написанное, узнала, что в Японии именно кукловоды запустили в небо летающую машущую крыльями птичку, а по ТV показали летящего человека с большой скоростью с малым реактивным двигателем на летающем крыле.

 

4.8.  О летательных аппаратах и причальных устройствах.

О пневмоторовых дирижаблях. Эскиз 13

      Идея создания сборно-разборного дирижабля на ПТ-элементах появилась тогда, когда обществу потребовались маленькие дирижабли и ЛА - беспилотники-разведчики, стражи порядка, наблюдатели за объектами   и трассами дорог и трубопроводов.

      Участившиеся в стране чрезвычайные происшествия, в районах далеко отстоящих от обжитых мест, куда не на чем добраться, возникла идея создания маленького дирижабля, собирающегося из жесткого фиксатора-трубы, на которую нанизываются дырчатые мягкие ПТЦ и ПТК.

      В концах фиксатора привинчивается носовая и хвостовая части из легкой пластмассы, позволяющей улучшить аэродинамические и летные свойства дирижабля при малых скоростях воздушного потока (30-50км/час).

         В таком дирижабле  весь объем рабочего тела (например, гелия) заключается в герметичные отсеки из  ПТЦ и ПТК,  внутрь которых в определенном порядке продевается жесткий фиксатор. Рабочее тело при нагнетании его под давлением в ПТК и ПТЦ, обжимает давлением Pрасч. жесткий фиксатор и торцами (в распор)  прижимает пневмоторы  друг к другу, превращая ЛА в единое целое.

         Если у ЛА нет двигателя, то этот ЛА можно назвать воздушным шаром, аэростатом. В нашем случае, используя оригинальность конструкции, между ПТК и ПТЦ можно подвесить, например, ветровентиляторный двигатель, рули в виде азипода и др. устройства, подвесить полезный груз, оснастку для подъема груза. Это делает  ЛА дирижаблем, да и еще многофункциональным по назначению.

         Кроме этого достоинства, между ПТЦ и ПТК можно на фиксаторе большими шайбами обеспечить функциональные зазоры, например, для устройства гондолы и пункта управления полетом на 1-2 пилота.

         ПТЦ очень удобно использовать в качестве тары для жидкостей, нанизав их на жесткий фиксатор.  Все это может транспортировать дирижабль. Наличие ПТ-отсеков позволяет разместить в промежутках между ними выдвигаемые телескопические крылья для управления полетом, двигатели, шасси и др., не нарушая герметичности отсеков, сохраняя рабочее тело.       

4.8.1. Причальные устройства и грузовые лифты

     Для надежной работы дирижабля нужно иметь хорошие причальные устройства в виде высоких мачт с поворотным кругом наверху и четырьмя коническими пневмоторами (эскиз 35). Такие причалы для дирижаблей различного функционального назначения могут размещаться вблизи гидромелиоративных станций, малых аэродромах, разбросанных по всей стране. В первую очередь там, где наиболее часты ЧП, где пожары и бездорожье.

 

Сборно-разборные причальные устройства

с конусными  пневмоторами - эскиз 35.

 

 

       1 – поворотные круги, соединенные жесткой рамой, 2 – четыре конусных пневмотора, 3 – носовая часть дирижабля, 4 – ось вращения поворотных кругов на подшипниках,  5-флюгер.

           Сборно-разборное причальное устройство состоит из жестко соединенной при сборке рамы с двумя поворотными кругами 1, вращающимися на шарнирах  вокруг оси 4. В нишах такой рамы вставляются четыре ПТК - 2, которые прикрепляются к раме гибкими фиксаторами и надуваются сжатым воздухом через полую трубу - ось вращения поворотного круга. Такое причальное устройство в зависимости от габарита дирижаблей и их назначения может вместе с флюгером 5 устанавливаться на стреле крана, на отдельно стоящем дереве или даже на железобетонном столбе, как у ветряков. Свойство ПТК, центровать попадающийся в зев предмет, захватывать носовую или хвостовую часть дирижабля и удерживать его на плаву,  развернув по ветру автоматически.

         Устройство на эскизе 35 – легко разбираемое и собираемое при монтаже. Главная идея – использовать ПТК на поворотном круге как зажимное в зеве и удерживающее  устройство для различных летательных аппаратов.  Конструктивных решений рамы много.

 

Причальные стационарные башни, эскиз 36

 

            1 – башня, 2 – грузовой лифт, 3 – фундамент башни, 4 – ниши для грузового лифта с ПТЦ, 5 – анкера, 6 – разгрузочные площадки.

         Для дирижаблей-грузовозов выше перечисленные причалы не годятся. Нужно строить причальные стационарные башни. Мной предлагается способ возведения такой башни по [7], см. гл.1 с использованием пневмоторов. Только вместо резервуара с водой монтируется причальное устройство 35.  Используемые при монтаже башни цилиндрические пневмоторы ПТЦ в дальнейшем можно использовать для подъема грузового лифта.

         Конструктивно в башне необходимо иметь площадки для погрузки и выгрузки груза на разной высоте. Поэтому лифт должен останавливаться у каждой площадки и выкатывать из лифта груз на ПТ тележке. На эскизе 36 дана схема башни, а в таблице 4.1 приведены подсчеты, при каком избыточном давлении  и площади F касания ПТЦ к лифту можно поднять груз G. Малые F даны для моделей.

 

Таблица 4.1.

        

          Вариантов причальных устройств для дирижаблей много. Мы же рассмотрим пневмоторовый причал сборно-разборной конструкции. Любому дирижаблю требуется причал на заданной его габаритами высоте и обеспечение нормальной его разгрузки и загрузки, т.е. нужна опора для причального устройства значительной высоты такой конструкции, чтобы она обеспечила функциональную возможность проведения необходимых работ. На эскизах 35 и 36 показана лишь идея причала для одиночного  сигарного дирижабля – ДС  по эскизу 13, а ведь для грузоперевозок могут понадобиться дирижабли-катамараны ДК и тримараны ДТ. Следовательно, и причальные устройства для них должны быть особенные.

         Сначала поговорим о дирижаблях-грузовозах и тяжеловозах, а потом вернемся к ПТ причальным устройствам.

 

4.8.2.  Летательные аппараты - грузовозы

         Потребность в грузоперевозках тяжелых грузов в отдаленные от железных дорог и автодорог места огромна, а ЛА для этого в России нет. Наши дирижабли ДС маломощны и с трудом поднимают полезный груз в 1 тонну (членов экипажа) и развивают малую скорость. Возможности постройки дирижабля-грузовоза в России ограничены, ибо единственный Ангренский завод РТИ после перестройки отошел Узбекистану. По моим сведениям в г. Березовске Свердловской области был построен цех длиной 72м и шириной 12 (кстати, с использованием серийно выпускаемой пневмоопалубки методом погиба). Цех предназначался для пошива пневмоопалубок и ЛА. Директором этого цеха был известный авиаторам большой энтузиаст пошива ЛА Бимбат Давид Залманович. Кроме воздушных шаров он надеялся построить мягкий дирижабль и готовился к этому, ибо такого технического архива по дирижаблям,  как у него, я не встречала ни в одной библиотеке.

         С гелием в стране проблем нет. Он является продуктом переработки природного газа, есть и природные источники гелия. Страна даже может поставлять гелий в Европу.

         Что касается материала для мягкой оболочки, то такой материал изобрели российские дирижаблестроители, но изготавливают его в США, и стоимость его немалая. Для жесткого или шарнирного фиксатора дирижабля можно использовать композиционные материалы, применяющиеся в самолетостроении, или метон  (ячеистый алюминий с полимерным покрытием) или использовать фюзеляжи самолетов, отслуживших свой срок в качестве жесткого фиксатора. Благо зев ПТЦ и ПТК позволяет это осуществить.

         Оснастить новейшими приборами, управляющими полетом дирижабля, не трудно. В России есть институт, занимающийся, в основном, этими проблемами.

         Итак, сейчас есть все предпосылки, чтобы заняться строительством  дирижаблей-грузовозов.

         Одиночные дирижабли (в виде сигары ДС по эскизу13) имеют жесткий фиксатор с нанизанными на него ПТЦ и ПТК. Чтобы увеличить грузоподъемность дирижабля, нужно либо удлинить дирижабль, либо  увеличить его диаметр. Но можно оставить ту же длину, объединив два ДС в один дирижабль-катамаран ДК, соединив их вместе в горизонтальной или вертикальной плоскостях. Если объединим одной рамой-фермой три ДС, получим ДТ - тримаран-дирижабль.

 

4.8.3. Типы крыльев

Полноповоротное крыло, самолетный профиль - эскиз 37.

           а) с подъемной силой направленной вверх, 1 – ось ЛА, 2 – ось вращения крыла, 3 – крыло.

           в) с подъемной силой направленной вниз после поворота крыла на 180°.

 

         Создав у дирижабля полноповоротное (на 360о) крыло, можно подъемную силу крыла П+, необходимую при взлете, превратить в силу П- посадочную, способствующую снижению ЛА. На эскизе показан поворот крыла вокруг оси О на 180о. При других углах поворота можно использовать крыло, как стабилизатор полета и маневренности. Перевернутое крыло, но не поворотное, уже испытали на подлодках, увеличив при этом скорость погружения их в водные глубины [24] и маневренность.

 

Складывающееся крыло (на шарнирах) - эскиз 38

            а) план и разрез крыла, 1 – ось ЛА, 2 – секции крыла - СI, CII, СIII,  3 – жесткий фиксатор крыла в виде плоской фермы, расположенный в распластанном комбинированном ПТК+ПТЦ пневмоторе, надуваемым сжатым воздухом, 4 – ПТЦ, 5 – ПТК, 6 – длинный односторонний шарнир.

           б) крыло в сборе.

         Такое крыло может быть применено на больших ЛА и в сборно-разборных тяжеловозах.  Длинный размах крыла удобно использовать как в полете , так и уменьшив хотя бы в 2-3 раза, в случае необходимости, перемещать по железной дороге в сложенном виде.

         Крыло состоит из 3-х секций. Фиксаторами крыла являются рамы трубчатые (на эскизе подкосы не показаны). На рамы надеты 3 ПТ, один цилиндрический ПТЦ, два других – конические ПТК. Они выполняют роль оболочки крыла. Между тремя секциями устанавливаются шарниры 1, 2, позволяющие собрать крыло размахом L в габарит L/3. Если ПТ пошить из эластичного материала и одного по всей длине, то в полете можно и изменять форму крыла. Но это для всех проблема.

 

 Поперечные сечения и условные обозначения ПТ дирижаблей -  эскиз 39

Dс – базовый основной сигаровидный дирижабль – эскиз 40,

Dк – дирижабль-катамаран,

Dт – дирижабль тримаран,

DТ – дирижабль тяжеловоз, танкер,

DГ  – дирижабль гибрид,

DБ – дирижабль-буксир,

        Поперечное сечение: 1 – одиночный дирижабль Dс, 2 – жесткий фиксатор, 3 – фиксатор – жесткая плоская рама, 4 – жесткая треугольная ферма-фиксатор, 5 – причальное устройство, 6 – одиночный базовый дирижабль в связке, 7 – гибкие связи, 8 -  грузовой отсек, 9 – фюзеляж самолета ИЛ -76Т, грузоподъемность 40т, сухой вес 90т, экипаж 7 человек. 10 – гибкий трос межу буксиром (11) и баржей (12).

      Поскольку ПТ дирижабли в силу своих особенностей могут легко группироваться в связки, способные перемещать груз различного веса, в эскизе 39 показана разновидность этих связок. В зависимости от функционального назначения ЛА и размещения легких двигателей или движителей, аппаратуры, гондолы с пилотами, выбирается нужная поперечная форма ЛА или создается новая.

      В поперечнике ЛА состоит из базовых дирижаблей сигарного силуэта ДС. Для облегчения изготовления дирижаблей-грузовозов в России удобно выбрать дирижабль ДС длиной 70м и изменяемого диаметра мягкой оболочки, нанизанной на жесткий трубчатый фиксатор диаметром 3м для удобства размещения в нем коммуникаций управления полетом, коммерческих грузов и исследовательской аппаратуры.

      Дирижабли-грузовозы гибриды, включающие в связку фюзеляжи  транспортных самолетов обозначаются  [ДГ], а тяжеловозы [ДТ], связка буксир + баржа [ДБ].

     Базовым дирижаблем принят ДС,  изображенный на эскизе 40.

 

4.8.4. Сборно-разборный пневмоторовый дирижабль (СРПТД)

основной сигаровидный Dc°, эскиз 40

 

   

    1 – ПТЦ и 2 – ПТК, нанизанные на жесткий фиксатор (5), после принятия расчетной формы прижимаются враспор своими торцами друг и к ограничителям длины жесткого фиксатора – причальному устройству (3) и к хвостовой части – стабилизатору (4). Между ПТЦ пропущены тросы (8), прикрепленные к (5) и удерживающие гондолу с грузом (6) и ПТ пояс безопасности. Увеличение грузоподъемности Dc°можно осуществить заменой ПТЦ и ПТК (показано пунктиром)

 9) на оболочки большого диаметра, либо удлиняя жесткий фиксатор и добавляя число ПТЦ. 

      Форма сборки дирижабля зависит от массы перевозимого груза m, от удобства его закрепления и др.

         При рассмотрении типов дирижаблей, сборно-разборный пневмоторовый дирижабль выгодно отличается от обычных (назовем их сигарными) дирижаблей, ибо их мягкие элементы просты и могут изготавливаться в цехах небольшой протяженности.

         Чтобы прикинуть, какой объем гелия V(куб.м) необходим для  поднятия намечаемого груза, мы приняли, что 1 куб.м гелия может поднять 1кг груза. Задаваясь диаметром дирижабля и его длиной можно определить максимальную грузоподъемность дирижабля и построить график зависимости Gmax=f(V).

         Чтобы облегчить работу с моделями (СРПТДС), более подробный график нужно составить и  для полезных грузов от нуля до тонны. По этому  графику  можно подобрать форму и размеры дирижаблей-беспилотников и пилотируемых экипажем из нескольких человек. С изготовлением таких малых летательных аппаратов проблем нет.

         Сборно-разборный дирижабль  хорош  еще тем, что он позволяет варьировать размерами жестких фиксаторов, а не только размерами мягкой оболочки. Например, удлинить трубчатый фиксатор можно, вставляя последовательно трубу в трубу, а трубы подбирать так, чтобы внутри фиксатора по длине был удобный доступ к функциональной в полете аппаратуре.

         Каким считать такой узел стыковки труб фиксаторов - жестким или шарнирным, зависит от узла соединения труб фиксаторов. Шарнирный, управляемый тросами жесткий фиксатор можно осуществить с помощью длинных рукавных пневмоторовых движителей, расположенных внутри полого трубчатого фиксатора. Это увеличит маневренность дирижабля.

         Далее посмотрим, какие дирижабли или летательные аппараты могут быть построены уже в наши дни, если варьировать числом ДС и различными фиксаторами. О двигателях и движителях, обеспечивающих взлет, полет и посадку, пока речь не идет.

         Сборно-разборный пневмоторовый дирижабль состоит из трубчатого жесткого фиксатора с закрепленными на его торцах обтекаемых, носовой и хвостовой, частей. На жесткий фиксатор могут быть нанизаны цилиндрические или конические пневмоторы из легкой газонепроницаемой ткани. Эта конструкция имеет пустой вес Gп. Если мы надуем ПТ гелием, то при условии, что 1 куб.м гелия может поднять в воздух всего 1кг веса, нужно стремиться свести Gп  к минимуму, чтобы естественная подъемная сила гелия, размещенного в отсеках дирижабля, Ge смогла поднять не только Gп, но и коммерческий груз Gm, т.е. Gm=Gе-Gп., учитывая прогресс в авиастроении от этого правила в современных условиях можно отойти.

          Можно оснастить дирижабль подъемными устройствами, которых не было раньше. Ведь из прошлого мы знаем, что в цепеллинах  Gп входил и вес топлива ~ 50т, и вес дизельного двигателя мощностью > 200 л.с., поэтому они и по габаритам превышали длину 200 м и имели большой диаметр при скромном Gm.

          Сейчас можно сконструировать дирижабль меньших размеров так, чтобы его взлетная масса Gmах = (Gп – Gе + Gm), т.е при хорошо сбалансированной разности (Gп – Gе) →0 взлетная масса Gmax=Gm.

          Вес полезного груза Gm может взять на себя активная подъемная тяга Gt двигателей (вертолетов, ветровентиляторов, полноповоротных крыльев, навигационных устройств для маневрирования полетом, импульсов воздушных пушек при взлете), которая должна приниматься с учетом динамических нагрузок, действующих на дирижабль во время полета – встречного и бокового ветра по пути следования дирижабля в отведенном ему «коридоре». Здесь уже без исследований в аэродинамической трубе не обойтись. Для прикидочных же расчетов влияния их приблизительно можно оценить, зная площадь парусности дирижабля и давления ветра при допустимой расчетной скорости его движения. Поэтому в настоящее время, когда появилась необходимость в летающих грузовозах и тяжеловозах, удобно набирать Gmах из модулей-дирижаблей   Gmах= п۰Gi, где п – количество дирижаблей, а   Gi – грузоподъемность одного дирижабля.

         В зависимости от того, какой Gm нужно транспортировать, можно удлинить дирижабль, увеличивая длину жесткого фиксатора или увеличивать диаметр пневмоторов, увеличивая объем V гелия большим количеством их в отсеках и, следовательно, увеличивая Gmax. Когда увеличивается диаметр ПТЦ, между торцевыми элементами (заштрихованными) и увеличившимся в диаметре ПТЦ размещаются конические пневмоторы ПТК. Все вместе они придают дирижаблю сигаровидную форму. Все существующие дирижабли так и устроены - это сигаровидные дирижабли ДС. Зазоры δ между ПТ позволяют прикрепить к жесткому фиксатору (а не к мягкой оболочке) такелажные приспособления, аппаратуру, элементы маневрирования ДС и др. Нагнетая сжатый газ, пневмоторы объединяются враспор, обволакивая всевозможные приспособления в зазорах.

         Следует  отметить, что при конструировании дирижабля важно придать связке ДС хорошо обтекаемую форму, поэтому можно варьировать не только формой поперечного сечения ДС, ДТ и ДК, но и продольной, выпуская вперед, например, причальную часть дирижаблей в связке. Это относится и к дирижаблям-гибридам. Можно объединить по горизонтали три ДС, поместив их торец с выдвинутым вперед средним ДС в гладкую полимерную пленку, как уже умеют делать авиаторы. Выдвижение вперед позволит причалить всему дирижаблю. Такие связки ДС в ДК и ДТ позволяют при относительно небольших длинах дирижабля и диаметрах поднимать значительные грузы. В дирижаблях можно использовать и длинные рукавные ПТ, чтобы обеспечить защиту мягкой оболочки при посадке на землю или воду, делая рукава из более прочной ткани.

         Дирижабли небольшой длины, состоящие из отдельных секций ПТЦ и ПТК, получаются весьма простыми при изготовлении и сборке, не требуют крупногабаритных цехов, а все необходимое для их постройки и оснащения приборами в России имеется.

        Недавно по ТВ озвучили предложение нашего министра обороны передать дирижаблестроителям несколько списанных самолетов АН-22 (Антей), чтобы использовать их в качестве гондол на будущих дирижаблях.  Это было бы мечтой иметь дирижабль тяжеловоз с хорошо оснащенной гондолой. Фюзеляж АН-22 весит не менее 100т, значит и поднять такую гондолу в воздух может только дирижабль-грузовоз, снабженный ~ 100 тыс.куб.м гелия. Предварительно фюзеляж необходимо превратить в зачищенную гладкую без выступов «мумию», которая будет служить жестким фиксатором пневмоторового дирижабля. Зев цилиндрического ПТ должен быть не менее 12м. сам дирижабль, после наполнения его гелием, даже при наружном диаметре ПТ = 30 ÷ 40 м не может поднять даже сухой вес. Если же его разместить в нижнем ряду тримарана, то изготовить такой дирижабль теоретически можно и по длине он будет не больше чем АН-22. Но ведь списывают в утиль и более мелкие самолеты. Можно же включить в состав ДТ фюзеляжи самолетов, которые перевозят не 80 тонн груза, как АН-22, а значительно меньше, например, 5÷25т для дирижаблей, гасящих лесные пожары, чтобы поднять в небо 10 куб.м воды. Конечно можно, но и нужно решить много индивидуальных задач. Полет над лесным пожаром требует термоустойчивой мягкой оболочки, инертного газа, движителей, которые бы удерживали дирижабль на заданной высоте при быстром удалении груза - воды и многое другое.  Задача эта тоже решаемая.

          Дирижабль-гибрид представляет собой связку ЛА с фюзеляжами самолетов или вертолетов. ЛА могут быть воздушные шары, аэростаты, дирижабли. Комбинаций тут много, но СРПТД для дирижабля-гибрида ДГ наиболее подходит.

         СРПТДС с успехом может работать у нефтяников, помогая им прокладывать трубопроводы по бездорожью, поднимая и транспортируя к месту установки плети трубопровода и при надлежащей оснастке плетей короткими пневмоторами помогать строителям точно устанавливать уклон и стыковки плетей.

         О возможностях таких дирижаблей поговорим позже, обращаясь уже к специалистам различных отраслей хозяйства страны, а сейчас посмотрим, как может вписаться самолетный фюзеляж в дирижабль-гибрид.

         Для маневрирования СРПТД наличие фюзеляжа с навигационными приборами представляет большую ценность. Важно правильно его закрепить гибкими или жесткими подвесками, не повредив при посадке и взлете. В фюзеляже всегда есть место для экипажа и для людей или коммерческого груза, а также для размещения всякого рода двигателей, работающих, например, на батарейках. На летающей подлодке [24] источником энергии служат 24 четырех-вольтовые батарейки литий-фосфатные. Они приводят в движение семи сильный электромотор, который крутит винт диаметром 60см, создавая тягу в 230кгс (2300Н). И это в воде!

         Комплект же крыльев с перевернутым профилем позволяет подлодке летать под водой и погружаться без балласта. Двигателями можно также варьировать, чтобы создать СРПТД-тягу, способную вести его по заданному курсу и в высотном коридоре, отведенном дирижаблям. Оснастить движителями, которые позволят СРПТД зависать на месте, т.е. увеличить и роботизировать систему управления полетом тоже авиаторы умеют.

         Мы рассмотрели дирижабли-грузовозы и дирижабли-гибриды. Для их производства у нас есть все. Отметим, что у нас много списывается отлетавших свой срок самолетов, которые классифицируются по взлетной массе на несколько классов:

         1 кл. - 75 т и больше;

         2 кл. - от 30 до 75 т;

         3 кл. - от 10 до 30 т;

         4 кл. - до 10 т и легчайшие до 495 кг.

 

         Значит, из многообразия наших самолетов в качестве гондолы можно использовать фюзеляжи самолетов для гондол дирижаблей соответствующего класса. Ниже рассмотрим дирижабли-гибриды не только с самолетами, но и с вертолетами.

         Президент РАН говорил по ТV о том, что очень нужен дирижабль-тяжеловоз на 200т груза и танкер для транспортировки гелия в Европу. Посмотрим, что может сделать для этого СРПТД.

Дирижабли с изменяемой формой жестких фиксаторов в связке дирижаблей.

ДТ с поворачивающими связями - эскиз 41.

            1 – центральный дирижабль, 2 – боковые дирижабли, 3 – жесткие связи, 4 – поворотный круг.           

         Можно создать СРПТДТ, подобно тримарану на воде. Центральный дирижабль 1 значительно больше по диаметру, чем боковые дирижабли 2, которые соединены с 1 жесткими связями 3, способными поворачивать дирижабли-поплавки на угол ±α относительно горизонтальной плоскости XY. Этим маневром можно использовать силу ветра для поворота всего комплекса СРПТД в связке. Для этого на жестком фиксаторе дирижабля 1 должен быть установлен поворотный круг 4. Углы α, изменяясь от нуля до 90о, могут, если необходимо, увеличить или уменьшить парусность ЛА.

ДС с шарнирным фиксатором - эскиз 42.

           1 – ПТЦ, 2 – ПТК (может быть длинным комбинированным ПТЦ+ПТК), 3 – шарнирный фиксатор, 4 – причальное устройство.

         При больших длинах ЛА трудно выполнить жесткую конструкцию фиксатора. Он, как правило, работает, как позвоночник у человека. Узлы стыковки труба в трубе на болтах или сварке все же не дают жесткого узла. Тогда длинный ДС при полете будет изгибаться. Надетые на такой полужесткий фиксатор ПТЦ и ПТК будут выравнивать фиксатор за счет работы сжатого газа внутри ПТ. Для длинного дирижабля можно ПТЦ устанавливать посредине стыка, чтобы обжатием внутренней мягкой стенкой ПТЦ обеспечить целостность полушарнира.

         Можно создать ЛА, упрятанные в один комбинированный пневмотор ПТК+ПТЦ, и обеспечить возможность ДС лететь, изгибаясь в плоскости. Мягкий пневмотор может повторять форму фиксатора, автоматически образуя заломы возле шарниров. В дирижаблях с изменяемой формой жестких фиксаторов, как правило, допускаются небольшие отклонения в области шарниров. Главное, еще не изучена аэродинамика таких летательных аппаратов даже на моделях.

 

4.8.5. СРПТД-гибриды

Варианты гибридного дирижабля ДК. Дирижабль-самолет - эскиз 43.

 

             1 – причальное устройство, 2 – фюзеляж самолета, вмонтированный в жесткий фиксатор в месте его рационального размещения для выполнения функционального назначения (носовой, хвостовой или центральной части), 3 – продолжение жесткого фиксатора, 4 – ПТЦ и ПТК, 5 – малые ПТЦ страховочные, 6 – жесткая рама.

          ДТ - удобная конструкция для устройства Д-гибрида (ДГ). На элементах трубчатой жесткой стрелы можно нанизать ПТЦ в том количестве, чтобы V гелия в них обеспечивал подъем взлетной массы ЛА, варьируя их длиной и диаметром и расположением фюзеляжа в поперечном сечении. Можно еще варьировать и длиной ДС.

         Важно, что фюзеляж самолета со всей начинкой втиснут в несколько пневмоторов, создавая большой дирижабль. В зависимости от функционального назначения, фюзеляж самолета не обязательно помещать внутрь пневмоторов. Его можно разместить, подвесив на гибких тросах, превратив в комфортабельную гондолу для экипажа.

 

Гибрид ДТ с вертолетом - эскиз 44

 

 

             1 - причальное устройство, 2 – фюзеляж- самолет, 3 – вертолет,   4 -  ПТЦ и ПТК большие. 5 -  малые ПТЦ,  6 - жесткая рама - основа СРПТД, 7 - гибкая подвеска вертолета в виде сетки.   

 

                                           4.8.6.   Дирижабль - тяжеловоз

 

         Рассматривая разновидности дирижаблей, как летательных аппаратов, их можно подразделить по взлетной массе на:

         Легчайшие , беспилотники - до 0,5т,

         легкие - от 0,5 до 1,0т,

         средние – 1,0 до 10,0 т,

         грузовозы - от 10 до 20 т,

         грузовозы средние - от 20 до 50т,

         грузовозы тяжелые - от 50 до 100т,

         дирижабли-тяжеловозы - более 100т.

         Как показали расчеты и графики, СРПТД идеально подходит для решения самых трудных проблем в дирижаблестроении. Его можно уже сейчас проектировать, испытывать и строить, исходя из следующего:

         1. Имеются в наличии все материалы для мягких оболочек и жестких фиксаторов.

         2. Из-за особенности конструкции СРПТД, собираемой из относительно небольших отсеков мягкой оболочки и жесткого фиксатора для раскроя и пошива ПТЦ (этого "мешка без дна" с двойными стенками) не требуется огромных производственных помещений.

         3. Простота пошива ПТЦ сразу с гидроклапанами по сравнению с изготовлением оболочки для мягкого дирижабля поражает.

         4. Использование преимуществ ПТ, способного пропускать через себя и между собой различные по функциональному назначению устройства, повторять форму жестких фиксаторов, работать в связке на разных уровнях, делает СРПТД универсальным ЛА.

         5. В СРПТД может быть использован полноповоротный профиль крыла, позволяющий изменять направление подъемной силы.

         6. Использование дирижаблей-гибридов может позволить создать дирижабль-тяжеловоз.

         7. Рабочее тело (гелий) размещено в герметичных мягких ПТ-отсеках, что очень важно для обеспечения надежности и безопасности полета ЛА.

         8. При расчетах нужно помнить, что дирижабли - это устройства, поддерживаемые не только равновесием силы тяжести и силы Архимеда, но и воспринимающие внешние нагрузки. Поэтому для стабильности полета СРПТД нужно правильно назначать места размещения и удержания груза в определенных секциях дирижабля в зависимости от его функционального назначения.

         9. Тихий ход дирижабля обеспечивает решение проектировщиками тех задач, которые являются проблемными в самолетостроении.

         Как показали прикидочные расчеты,  дирижабли-тяжеловозы требуют, с целью уменьшения их астрономических размеров по длине и поперечному сечению, принять конструкцию дирижабля-тримарана Дт (обозначим  его СРПТДт).

         Если поставить перед собой задачу перевозить на дирижабле СРПТДт груза больше, чем 100тонн, то на дирижабле должно быть такое количество мягких ПТЦ, чтобы они суммарно могли удержать в своих герметичных отсеках гелия больше, чем 100000м3,  а при весе 200т - 200000м3.

         СРПТДт может быть хорошим гибридом жестких и мягких конструкций. Предположим, с его помощью мы хотим набрать взлетную массу 400т - Gmax. При этом сухая масса - Gп(собственный вес) и Gm в сумме должны составлять не более 50% Gmax. В нашем случае 400т/2=200т. Следовательно, несмотря на Gп=100т. у АН-22 и его солидные габариты, СРПТДт может его поглотить внутрь одного Дс из Дт и обеспечить комфортную перевозку людей и грузов. Имея по пути следования аэродромы с причалами для ЛА, можно частично выгружать контейнеры с грузом, если нужно и часть газа гелия, т.е. сразу, летя по одному маршруту, доставлять груз и гелий.

         Причальные устройства для таких тяжеловозов даны на эскизах 45 и 46, где рассмотрены два варианта причала носовой частью или хвостовой, в зависимости от того, как размещен в СРПТДт фюзеляж АН-22, его отверстия для загрузки и разгрузки ЛА.

         Прилетели, разгрузились, а что делать дальше?  Нужно отправить тяжеловоз на базу. Опущенный на землю дирижабль разбирается на части. Мягкие оболочки просушиваются, складываются в контейнеры, носовые, хвостовые части, не превышающие габаритов, принятых на железной дороге, трубчатые фиксаторы укладываются на открытые платформы и отправляются обратно к месту вылета. Проблему транспортировки АН-22 можно решить с помощью еще не разгруженного гелия, отправив его в ближайший порт и погрузив на баржу. Тут возникают трудности, как поведет себя СРПТДт при освобождении от такого значительного груза? Здесь может сослужить службу вода, которая может во время разгрузки АН-22 закачиваться в освободившиеся от гелия отсеки ПТЦ.

         Даже такие простые рассуждения говорят, что для тяжеловозов-гибридов самолетные фюзеляжи тоже можно конструировать и изготавливать из специальных композиционных материалов и таких габаритов, чтобы фюзеляж можно было после разборки СРПТДт отправлять назад в одном составе по железной дороге.

         Продолжим разговор о причальных устройствах для грузовозов. Дирижабли-тяжеловозы в наше время могут понадобиться лишь десантным войскам, да крупным предпринимателям, т.е. это будут единичные экземпляры ЛА. Промышленности, транспорту, строительству, исследователям требуются дирижабли по грузоподъемности от легчайших,  до средних. В стране ежегодно списываются сотни отслуживших свой срок самолетов, и их фюзеляжи резонно использовать в дирижаблях-гибридах для размещения в них экипажа, пассажиров, груза. Прежде всего, для разработки СРПТД нужно иметь сведения о сети причальных башен и их конструкции, чтобы знать, можно ли там произвести погрузочно-разгрузочные работы и многое другое. Для этого нужно создать необходимую инфраструктуру для летательных аппаратов, систему аэродромов и причальных устройств, мест погрузки , разгрузки, хранения и т.д. и т.п.

         Пневмоторовыми элементами можно воспользоваться для строительства причальных башен с поворотным причальным кругом [7], а затем приспособить их же для работы грузового лифта.

         Прорисовки показали, что причаливать, например, Дт-тримараны можно как носовой, так и хвостовой частью. Для этого, у одного из трех Дс на хвосте не надо делать оперение (чтобы использовать для причала). По длине объединение 3Дс в 1ДТ можно осуществить сдвигом Дс относительно друг друга по длине, чтобы не повредить причальную башню и обеспечить нормальное проведение погрузочно-разгрузочных работ (в основном, грузы удобнее перевозить в контейнерах или компактных тюках).

         При проектировании причальных башен можно предусмотреть ПТК причальные устройства на разной высоте и тогда производить разгрузку Д на земле или с использованием небольших транспортеров.

         Особенно ценно в СРПТД то, что его можно пришвартовывать в маловетреную погоду к башне боком на предложенную диспетчерами отметку принимающей пассажиров и груз площадки причальной башни. Для этого нужно ввести в работу швартовочный ПТЦ, который расположен на жестком фиксаторе и обеспечивает зазор дельта между ПТЦ для выпуска функциональных приспособлений. Под давлением он может раздвинуть шайбы (или реечный механизм) и организовать просвет, позволяющий открытие двери в жестком фиксаторе или в фюзеляже самолета и выдвижение трапа на причальную площадку, и транспортер для выгрузки груза. Гелий при этом повышенном давлении может быть перекачен в соседние ПТЦ.

 

4.8.7. Причальные устройства для дирижаблей-грузовозов   ( ДГ)

                            Причал полноповоротный для тяжеловозов, эскиз 45

         1. Причальная башня для ДГ, 2. Поворотный пневмоторовый ПТК причал для дирижаблей.        3. Грузовой лифт (могут поднимать его ПТ элементами).          4. Площадки для разгрузки и загрузки дирижаблей. 5. Зал ожидания.      6. Загрузочное устройство фюзеляжа-самолета в дирижабле-гибриде.            7. Соединительная рама.    Способ возведения см. в [7] и гл.1

         Эскиз 46 – то же, но причал хвостовой частью (зеркально эскизу 45).

 

         Конструировать дирижабли-гибриды разумно, когда известны конструктивные решения причальных башен.

 

Причал универсальный - эскиз 47.

         СРПТД может быть собран так, что сможет пришвартовываться боком (бортом). Для этого функциональный зазор между ПТЦ в дирижабле при швартовке увеличивается до величины, превышающей ширину выходного люка (двери) и трапа, а также грузового люка с транспортером.

         На одной башне по высоте могут быть установлены причальные устройства для легких и средних грузовозов, оставляя места для боковой разгрузки и загрузки дирижаблей. Ажурные формы башни делают ее хорошим причалом.

4.8.8. Пневмоторовая взлетно-посадочная полоса

для дирижабля – эскиз 48.

         1 – ПТЦд, 2 – гибкий фиксатор (канат), 3 – желоб для хранения ПТЦ в зимнее время, 4 – причальные такелажные  телескопические тумбы, 5 – воздушная подушка, работающая при взлете и посадке, 6 – козловой большепролетный кран.

      Дирижабли ДТ и ДГ удобнее разгружать и загружать на земле, на крупных аэродромах, где для них можно найти  место относительно небольшой площади,  но прилегающей к хорошим авто и железным дорогам. Идея наземного ПТ причала состоит в том, чтобы он был больше хотя-бы в 2 раза габаритов дирижабля и включал в себя пространство для размещения воздушной подушки, оборудованной компрессором, для помощи ДТ при взлете.

      На эскизе 48 такой взлетно-посадочной полосы,  размерами L х B показана выстилка всей площади длинными ПТЦ, надуваемыми сжатым воздухом стационарным компрессором, лишь на время приемки дирижабля или постоянно поддерживая в них избыточное давление.

      Все ПТЦ имеют гибкий (веревочный или тросовый) фиксатор заанкеренный по торцам.

      При посадке дирижабль, ударяясь о податливые мягкие пневмоторы, способны к саморегуляции давления в них и вращаться вокруг фиксаторов, обеспечивают безопасную посадку на мягкую подушку.

     По углам  посадочной полосы устанавливаются телескопически выдвигающиеся колонны с вертикальными ПТЦ  (эскиз 49) и причальными тросами для удержания ДГ в равновесном состоянии на период разгрузки и загрузки.

 

Эскиз 49.

Телескопически выдвигающиеся колонны, с вертикально расположенными ПТЦ.

           1 – ПТЦ, 2 – телескопическая стойка с ПТЦ – причал для малых ЛА, 3 – массивная швартовочная тумба для удержания в равновесии ПТДГ при погрузо-разгрузочных работах, 4 – дирижабль, 5 – страховочные стропы, 6 – малый ЛА.

4.9. Кое-что о расчетах сложных пневматических систем

 и о не учитываемых внешних нагрузках.

      Управлять дирижаблем дело более сложное, чем авиалайнером. Еще более сложно управлять дирижаблем огромных размеров, да еще и состоящим из целого ряда ПТ отсеков, с рабочим телом (например, гелием). У такого дирижабля большая разветвленная пневматическая система,  автоматически обеспечивающая поддержание стабильного одинакового давления во всех отсеках,  необходимого давления в рукавных ПТЦ для осуществления нужного маневра в воздушном потоке, для управления двигателями и движителями, основанными на пневматике.

       Такую сложную систему по-моему убеждению, лучше всего рассчитывать    на устройствах подобных ЭМВС-6, работающих в горном институте им. Скачинского. На них рассчитывают разветвленные вентиляционные сети глубоких шахт, приспособив возможности ЭМВС-6 для своих задач, можно иметь полное представление о работе всей сложной пневматической системе дирижабля.

      Еще одно замечание, касающееся выбора коридора для движения ДТ в нужном направлении. Не знаю даже как выразить свою мысль, наверное, так: избегайте в полете внезапно появляющихся спутных потоков воздуха, увлекаемых ракетой. Пояснить это можно так. Земля, вращаясь с большой скоростью вокруг своей оси вовлекает в движение окружающую ее атмосферу, которая по широте разделена на шесть тороидов  (см.работы Шихирина В.Н.).

      Тороиды-кольца,  вращаясь вместе с Землей,  образовали над ней стабильную «крышу» внутри которой поддерживается стабильный волновой режим движения воздуха с запада на восток, чередуя зоны повышенного и пониженного давления.

      В последнее время я стала замечать, что спустя два-три дня после запуска с Байконура крупных ракет в Москве наступает похолодание, а когда ракета стартует из Плесецка – потепление.

      Ракеты, двигаясь с огромной скоростью, увлекают за собой целый шлейф спутного потока воздуха, а шлейф за собой еще больше, осуществляя прорыв то холодного, то теплого воздуха в район Москвы. Эти непредвиденные потоки воздуха очень коварны своей непредсказуемостью. Зоны их влияния на пути  дирижабля  следует избегать, а это значит, что нужно втиснуться, войти в контакт с военными ведомствами, ведь дирижабль-тяжеловоз может быть построен быстрее, чем можно будет договориться с военными.

Заключение.

     Из  всего многообразия рассмотренных ЛА я осмелилась предложить авиаторам всего три:

1.     Базовый дирижабль Дс – гармошка (термоплан).

2.     Летающую тарелку «ЭЛКА»

3.     Пневмоторовый  ЛА – зонтик (см. гл. 7).

 

ГЛАВА 5

Скоростные методы строительства (СМС).

 

         5.1. Традиционные методы скоростного строительства.

         СМС начали развивать в СССР после разрушительной войны 1941-1945гг., когда целые города лежали в руинах, сожжены дотла были целые деревни и поселки, миллионы людей лишились жилья, закопались в землянки и всякого рода временные постройки, в основном, в многоквартирные бараки.

         Стране пришлось срочно создавать стройиндустрию и внедрять повсеместно сборно-разборное поточное строительство жилых домов из железобетона, хотя этот строительный материал оказался при изготовлении очень энергозатратным и некомфортен для проживания людей. Но это было необходимо, ибо вывести людей из землянок и бараков даже при норме 5 квадратных метров на человека построенного нового жилья потребовалось десятки лет. В период правления Хрущева был пик возведения СМС пятиэтажных домов, называемых позже хрущевками. Но у всех была надежда, что в городах люди из подвалов переселятся в новые дома. Идя на работу и с работы, они видели, как растут дома и что, работая ударно на своем предприятии, они бесплатно получат хотя бы маленькое, но теплое и с необходимыми удобствами жилье. По всей стране выросли заводы железобетонных конструкций (ЖБК), наладили выпуск цемента, добычу песка и щебня. Жизнь забурлила. Через несколько лет стали поточным методом строить Сталинград, Курск, Гомель и др. города. Возле строящихся ГЭС и заводов вместо временного жилья для рабочих строили постоянное благоустроенное жилье.

         Лично я видела руины Сталинграда, Курска, Гомеля, а также сожженные дотла целые деревни в Белоруссии, т.к. была рядовой-чертежницей в составе инженерных войск 1 Белорусского фронта, и только через многие годы увидела, как восстановили жизнь в этих городах.

         А как усилились и ускорились методы строительства при освоении целинных земель, в начале комсомольских строек на БАМе и на крупных ГЭС. Мы созидали, а не разрушали и потому нам так горько видеть, что с таким трудом построенные заводы (например, сельхозтехники им. Ухтомского в Люберцах и множество других по стране) перестали ныне существовать, а построенные в совхозах Подмосковья коровники, сушилки, сортировки для овощей, зияют пустыми окнами. А для памяти о советской цивилизации остались лишь каркасы зданий, поставленные с заботой о людях когда-то, на непаханых сейчас землях. Идет только индивидуальное строительство жилья. Печальная картина...

         В такой обстановке продолжающегося 20 лет кризиса в стране утратили значение СМС, хотя после серии пожаров в 2010г. понадобилось их применить для возведения жилья для погорельцев. Но что это по сравнению с достижениями в СМС Китая. Там возвели 15-этажное здание за 6 дней! Для достижения такой скорости строительства должна быть осуществлена значительная по времени подготовительная работа. Но результат достоин рекорда Гиннеса. Как должны быть обучены кадры проектировщиков, диспетчеров-прорабов, рабочих, как грамотно складировать сборные конструкции, как подать к месту установки, как закрепить?  Понятно, что в СМС наметился прогресс не без участия электронных помощников.

         Но общество наше для своего возрождения должно развивать еще и монолитное строительство, как жилья, так и всякого рода вспомогательных зданий и укрытий.

         Хочу вернуться еще к СМС из сборных железо-бетонных конструкций, и как на это может повлиять выбор материала для сборных конструкций. Мне запомнился факт, прочитанный мной в одном из научно-исследовательских отчетов (в Москве есть библиотека, куда мы, научные работники, обязательно отправляли на хранение 1 экземпляр отчета, чтобы с ним могли познакомиться другие). В Крыму возвели два 12-этажных здания, каркас которых был выполнен из шлака-щелочного бетона (ШЩБ). Высокая прочность ШЩБ позволила на всю высоту здания делать каркас из одинаковых по сечению колонн, что существенно ускорило и облегчило работу. К тому же, ШЩБ не требует промывки инертных от пыли и морской воды и с возрастом набирает прочность, не боится морозов и обладает еще целым рядом достоинств. ШЩБ - это детище Киевского инженерно-строительного института, лаборатории Глуховского.

         Я знаю, что эти два здания построены в 80-е годы прошлого столетия и жалею, что не знаю, что с ними сейчас. Это мое отступление в область СМС из сборного железобетона. Т.е. можно, меняя материал сборных конструкций и комбинируя их, добиться желаемых результатов при условии наличия хорошо подготовленных строительных кадров и экономического обоснования полезности такой замены в СМС.

         Монолитное строительство жилых домов в Москве успешно ведет Болгарстрой.  В Жулебино им построено несколько комплексов (например, 28-этажное здание и у его подножья четыре малоэтажных здания для инвалидов и стариков). Здания с подземными гаражами. Здесь поточное скоростное строительство отлично налажено.

         При восстановлении сельского хозяйства Хрущев Н.С. взялся за строительство зданий для скота, и на одном из пленумов он сказал, что сборные железобетонные здания для коровников не выдерживают никакой критики. Во-первых, в них скоту и людям холодно, во-вторых, при пролетах зданий 18м на одно корово-место уходит свыше 5 тонн сборного железобетона, в-третьих, бетон со временем разрушается под действием агрессивной среды внутри коровников и свинарников. Задача поставлена - искать пути снижения затрат стройматериалов на коровники и применить материалы для теплых полов и стен, а также решить, чем можно заменить СМС из сборного железобетона. Это было еще 60 лет назад. Сельскому хозяйству в то время было не до строительства крупных животноводческих хозяйств. Нужно было создать кормовую базу для скота, наладить работу скотоводства, освоить целинные земли, оздоровить скот и др.

         Поэтому большепролетными зданиями стали заниматься те министерства, кому остро необходимы были такие здания для подсобных, временных и складских помещений. Это, прежде всего, Минэнерго и Минобороны. Разработали и внедрили у себя на объектах, обладающих кранами большой грузоподъемности, так называемые быстромонтируемые здания (БМЗ) из железобетона или металла. БМЗ-12 и БМЗ-18 успешно применили на ТЭЦ и котельных. Но вопрос материалозатратности так и не был решен. Минобороны первым решил изменить СМС и прибегнуть к замене прямоугольных зданий на облегченные пространственной формы - монолитные, купольные, арочные, цилиндрические с использованием пневматической опалубки. Учитывая наибольший интерес к зданиям большого пролета, мы и переходим к рассмотрению наметившихся методик СМС с использованием пневматических опалубок.

         5.2. Скоростные методы строительства с использованием мягких (тканевых)  пневматических опалубок (ПО).   

         5.2.1. Роторный метод скоростного строительства. Толчком к разработке методов скоростного строительства с использованием мягких оболочек и опалубок послужила необходимость общества в чрезвычайных обстоятельствах строить быстро нужные объекты различного назначения. В одной из Европейских стран созрел сверх богатый урожай винограда. Нужно было в 1 - 2 недели построить емкости для хранения виноградного сока. Эту задачу решили инженеры путем роторного метода набрызг-бетона (рис.5.1) по ПО, когда на поворотном круге была закреплена пространственная мягкая оболочка, принимающая нужную форму под действием нагнетаемого в нее сжатого воздуха.

Рис. 5.1 Схема роторного технологии возведения  на пневмоопалубке пространственных купольных модулей методом набрызга отверждающихся смесей.

      а) с использованием обычной ПО, закрепленной на поворотном круге 1, вращающимся вокруг вертикальной оси Z. Сопловщик перемещается снизу вверх по неподвижным трубчатым подмостям 2. Пневмоопалубка 3 вращается с заданной проектом скоростью при избыточным давлении сжатого воздуха внутри ПО и после набора распалубочной прочности ПО освобождается от избыточного давления, а модуль снимается краном. Процесс изготовления модулей продолжается по этой же схеме.

     б) с использованием конической пневмоторовой  1 опалубки ПТК, закрепленной на неподвижной площадке 2 с помощью вертикального фиксатора 3. Вокруг ПТК по рельсовым путям 4 передвигается тележка 5 с вертикальными подмостями, на которых работает сопловщик.

         Следует отметить, что форму пневмоторовой опалубки могут изменять не только внутренние фиксаторы, но и внешние. Материал из которого изготавливаются ПТО тоже влияет на формообразование изделия. Из купольных гладких модулей можно быстро строить временное жилье в пострадавших от стихийных бедствий районах в виде юрт из легких композиционных материалов, всякого рода емкости и резервуары для жидкостей.

          Если ПТК выполнена из эластичного материала, а не плохорастяжимого материала, то перетяжкой такого купола гибкими наружными фиксаторами можно сделать купольные модули очень выразительных архитектурных форм и упрятать в углублениях усиливающие элементы конструкции. Для подземных зданий такие модули могут служить хорошим перекрытием для квадратных или круглых структур. Их можно использовать в виде красивых чаш для крупных фонтанов, используя цветные цементы и мраморную крошку в составе твердеющих смесей.

          Наконец, можно использовать купольные модули в качестве несъемной опалубки для сэндвичных купольных конструкций, а также для всякого рода постоянных подсобных зданий и укрытий.  

         В России в Московской области после аварии мягкого пневмоопорного купола возвели роторным методом железобетонный купол диаметром 40м, что решило проблему укрытия дорогостоящего оборудования на годы, без подпитки сжатым воздухом пневмоопорного купола. Только вдоль мягкой купольной оболочки, используемой как ПО и стоящей на неподвижном фундаменте, на лесах устанавливалась круглая железнодорожная колея, по которой на тележке проезжал сопловщик и бетонировал кольцами-полосами купол снизу до верху. 

         5.2.2. Купольные здания и сооружения получили значительное распространение в сейсмических районах Средиземноморья благодаря успешной работе фирмы Бини-Шеллс (Италия). Они стали воздвигать скоростным методом купола, используя не метод набрызг-бетона по ПО, а так называемый метод погиба монолитного бетона. На хорошо подготовленном ленточном круглом фундаменте (см. рис.5.2) закреплялась большая круглая эластичная, (в виде блина), диафрагма, армированная сеткой.  Поверх нее укладывалась необходимая по расчету арматура, укладывался и уплотнялся вибраторами бетон и пока он не схватился, снизу под герметично закрепленную диафрагму подводился сжатый воздух, который поднимал мягкую ПО до проектной высоты. Получался купол нужного диаметра и высоты. Внутри купола избыточное давление автоматически поддерживалось постоянным до достижения бетоном распалубочной прочности. Проемы и окна в "скорлупе" вырезались позже.

         Рис. 5.2. Возведение железобетонных куполов методом погиба (технология итальянской фирмы «Бини-Шеллс»).

        Стадии возведения купольной оболочки: а – установка мембраны; б – установка арматуры:  в – бетонирование; г – вибрирование бетона; д -  подача сжатого воздуха; е – вибрирование после подачи воздуха:

1 – воздуходувка; 2 – внутренняя мембрана; 3 – анкеровка мембраны;  4 – трубы подачи воздуха; 5 – арматурный ковер; 6 – фундамент; 7 – арматурные спирали; 8 – вибратор на роликах; 9 – катушка с канатами, за которые крепят вибраторы;  10 – внешняя мембрана.

         5.2.3. Метод погиба,  хорошо себя зарекомендовавший среди строителей, благодаря усилиям инженеров-строителей фирмы Бини-Шеллс (Италия) решили перенести на возведение арочных большепролетных зданий. На Ангренском заводе резино-пленочных изделий изготовили первую в стране ПО пролетом 12м и длиной 18м с открылками (см. рис. 5.3), и первое здание мастерской со сборными стенами, оконными проемами и дверьми возвели в Ленинграде (силами ЛИВИИСКУ). 

                                         А.

           Рис. 5.3.  А. Схема серийно выпускаемой пневмоопалубки:

1 – пневмоопалубка, 2 – открылки, 3 – анкеры, 4 – трубы-фиксаторы ПО.                                            

                                              В.

Рис.5.3. В. Предлагаемая многоволновая пневматическая опалубка.

1 – пневмоопалубка, 2 – открылки, 3 – анкеры, 4 – трубы фиксаторы ПО, 5 – нерастяжимые

участки ПО, 6 – эластичные вставки. 

                                      С.

            Рис. 5.3. С. Пневмоопалубка для бетонирования многокупольных сводов.

1- пневмоопалубка, 2 – открылки, 3 – анкеры, 4 – трубы-фиксаторы ПЛ, 5 –  нерастяжимые участки ПО,  6 – эластичные вставки, 7 – перемычки из нерастяжимой ткани.

Рис.5.4. Стадии возведения многоволнового сооружения.

а – установка( распластование) пневматической опалубки и бетонирование стен; б – устройство арматурного каркаса сводной части (укладка бетона в свод)  ; в – подъем сооружения в проектное положение ; г – общий вид сооружения после снятия опалубки: 

1 - пневмоопалубка; 2 - открылки; 3 – просечно-растяжимые сетки; 4 – арматура ребер жесткости; 5 - стены.

Само бетонирование свода и выступающих ребер и подъем этого ковра, имеющего гидро- и пароизоляцию, а также рулонную теплоизоляцию, подняли в проектное положение за 4 часа. Но этому предшествовали большие подготовительные работы по устройству фундамента, прокладке инженерных коммуникаций и основания под открылки.

         Несмотря на большие трудозатраты, устройство свода полуцилиндрической формы  в столь короткие сроки дало значительный экономический эффект, потому что опалубка после первого подъема использовалась еще Оргэнергостроем на 4-х захватках, при строительстве цеха по пошиву мягких ПО пролетом 12м и длиной 72м.                                               Первую захватку бетонировали методом погиба из горизонтальной плоскости в проектную, а остальные - смешанным методом: стены бетонировали в горизонтальной плоскости, а "сендвич" из ряда слоев арочного свода бетонировали методом набрызг-бетона, использовав ПО, как подъемный механизм. Там же пришли к выводу, что можно на горизонтальной плоскости уложить сетку, по ней бетон, провибрировать его, поднять на проектную высоту, отвердить и освободить ПО для переноса на другую захватку, т.е. соорудить несъемную опалубку, уложенную, например, с декоративными гипсобетонными лепными плитами, закладными деталями для проведения подвески инженерного оборудования здания. А в дальнейшем по этой опалубке провести усиление, утепление, гидроизоляцию свода, а если потребуется, то и набрызг-бетона на цветном цементе для придания зданию выразительности.

         В главе 1 в авторских свидетельствах, например,[2,4,9] даны рисунки этих пневмоопалубок, взятых за ближайший аналог при переходе на пневмоторовые опалубки. Там же доказывается новизна предложений, их преимущества и экономическая целесообразность, ускорение строительства за счет облегчения закрепления ПТ опалубок на месте и возможность быстрого перекатывания с одной захватки на другую.

         На рис. 5.2 показаны стадии возведения купольной оболочки (скорлупы-полусферы) итальянской фирмой Бини-Шеллс. Диаметр таких железобетонных куполов достигает 40м и поэтому позволяет, варьируя количеством куполов, их диаметрами и расположением на местности, создавать не только отдельно стоящие строения, но и целые комплексы спортивных, общественных и промышленных объектов, перекрывая корты, бассейны, спортплощадки, создавая аэропорты, рестораны, столовые для отдыхающих, парковки, гаражи для автомашин, основу для жилых оригинальных зданий.

         Фирма Бини-Шеллс, начиная с 60-х годов прошлого века, построила свыше 1600 купольных зданий в 23-х странах мира, которые хорошо противостоят ветровым, сейсмическим, пожарным нагрузкам. Строятся они быстро и востребованы обществом потому, что затраты на строительные материалы снижаются на 80%. Для их сооружения не требуется больших кранов - роль их выполняет сжатый до низкого давления воздух (∆Р=400мм вод.ст.).

         Сейчас фирма Бини-Шеллс совершенствует технологию возведения куполов для лучшего дизайна объектов строительства, используя комбинированные технологии скоростного строительства. Иногда купола засыпают землей, засаживают декоративными растениями.Это оживляет архитектуру жилых кварталов в городах и в отдаленных местностях, удовлетворяя требованиям заказчиков.

         На рис. 5.3 дана схема серийно выпускаемой Ангренским заводом Резинотехники ПО пролетом l1=12м и l2= 18м. Опыт возведения опытных образцов зданий, возводимых на ПО 12м и 18м, привел к разработке улучшенных ПО с многоволновым сводом с целью замены выступающих ребер жесткости на утопленные ребра для удобства работ с использованием ПО, изготавливаемых из различных тканей (прочных нерастяжимых и прочных эластичных) [2, 4, 9]. Это оказалось полезным и для возведения зданий на ПО методом набрызг-бетона.

         5.2.4. Мягкие пневмоопорные опалубки (ПО).

         В таблице 5.1. дана классификация МАРХИ пневмоопалубок различного назначения, использовать которые практически оказалось сложно из-за несовершенства прикрепления к мягкой оболочке крепежных устройств, которые могли бы зафиксировать ее к основанию или в блоке бетонирования без концентраций напряжений в мягкой ткани.

 Таблица 5.1. Классификация ПО, разработанная  в МАРХИ (Блинов Н.И.) для  метода набрызг-бетона малых архитектурных форм. Свежие сведения по ПО см.[25].

         Наши строители привыкли к жесткой опалубке, как к жесткому ограждающему устройству, позволяющему придать отверждающим смесям (бетонам, железобетонам, фибробетонам, гипсам, гипсобетонам, гипсоарболитам и др.) нужную форму как снаружи блока, так и внутри (всевозможные изгибы, штрабы в бетоне, отверстия под анкерные болты, патерны и галереи в массивных бетонных плотинах, для каналов прокладываемых инженерных коммуникаций, разного рода пуансонов для организации пустот в стеновых блоках).

         Обычную жесткую опалубку делают из дерева и при арочных и сводчатых зданиях предпочитают жесткую опалубку, дающую заданную форму элементам здания и целым сооружениям. Как правило, эта опалубка разового назначения. Она требует больших затрат труда на  установку опалубки, но особенно трудоемка распалубка блоков, особенно в малых отверстиях (например, под анкерные болты, трубы).

         Пневматическая опалубка пугает строителей тем, что под действием укладываемого бетона она несколько меняет форму своего поперечного сечения при набрызге бетона, ветровой и других нагрузках, возникающих в период отверждения смеси на арматурном ковре. Нужно следить за метеосводками. Из множества предлагаемых мягких пневмоопалубок (см. табл. 5.1) опытные их образцы начали изготавливать и испытывать на Ангренском заводе Резинотехники для отдельно стоящих сводчатых зданий

сначала пролетом 12м, а затем 18м для метода погиба.

         Мы рассмотрели технологии возведения зданий и сооружений скоростными методами строительства с использованием мягких опалубок. Это метод погиба,  набрызг бетона (торкретирование) и роторный метод набрызг-бетона. Каждому этому методу подбираются оптимальные ПО. Их можно подразделить на 2 группы А и Б по форме заключения в мягкой опалубке рабочего тела (сжатого воздуха, пены или жидкости).

         А.  Не замкнутые для рабочего тела.

         Это плоские и пространственные полузамкнутые ПО сооружения, днищем которых является фундамент и основание сооружения. Они герметично прикрепляются к фундаменту и подразделяются на: а) плоские круглые эластичные, используемые фирмой Бини-Шеллс для возведения куполов методом погиба; б) пространственные (купольные, прямоугольные), герметично прикрепляемые к фундаменту для использования технологии набрызг-бетона по мягкой опалубке, а также  круглые как и в роторной технологии. Они допускают утечку рабочего тела через основание (фото 5.1)

         Б. Опалубки с замкнутым пространством для рабочей среды в виде баллонов разной конструкции:

          а) в виде гладких баллонов неизменяемого поперечного сечения, разного диаметра и длины для прокладки в монолите ливнеспусков, различных трубопроводов и сводчатых зданий;

 

Фото 5.1. Пневмоопалубка А18Ц.

 

     Фото 5.2. Армирование оболочки А18Ц.

Армированием пневмоопалубки можно придать гладкую или многоволновую форму зданию.

 

Фото 5.3. Многоволновое железобетонное здание

 после снятия пневмоопалубки. Идут натурные испытания.

         б) в виде баллонов изменяемого поперечного сечения за счет эластичных вставок, что позволяет получить многоволновую форму пневмоопалубки [2,4]. Эти опалубки прикрепляются к основанию с помощью растяжек,  одной стороной к мягкой оболочке опалубки, другой - к основанию. Они проектируются к одному типу здания по пролету и длине и могут быть использованы как при погибе, так и при набрызг-бетоне. Их перестановка на новую захватку затруднена из-за трудностей, возникающих при распалубке и закреплении от всплытия в тяжелом бетоне в монолитных конструкциях.

         в) в виде пневмоторов разных диаметров и длин гладких и многоволновых сечений, изменяемых при необходимости.

 

         5.2.5. Метод набрызг-бетона при возведении сводчатых зданий.

 

         В Оргэнергострое Минэнерго была осуществлена попытка возвести гладкое здание лаборатории пролетом 18м и длиной 60м всего толщиной железобетона 5см на пневмоопорном здании А18Ц. Хотя по имеющимся библиографическим поискам выяснилось, что лишь в Германии возведена такая железобетонная оболочка с предварительно напряженной арматурой. Но раз задумали, решили рискнуть использовать готовое пневмоопорное здание А18Ц (см. фото 5.1) в качестве мягкой опалубки для отработки на ней метода торкретирования (набрызг-бетона) по арматурному ковру, состоящему из сетки рабица, обеспечивающей защитный слой для арматурной сетки диаметром 6мм.

         Прочностной расчет свода выполнили на ЭВМ в ЛенВЗНИЭПе и вручную для нескольких вариантов, поскольку не знали, каким считать закрепление свода к фундаменту - жестким, шарнирным или промежуточным. По прочности железобетона оболочка проходила. Но выполненные ВЗИСИ расчеты показали, что уже при пролетах арки больше 6м определяющим является требование обеспечения устойчивости таких зданий с учетом всех внешних нагрузок. Об этом узнали, когда уже заканчивалась работа по подготовке бетонирования. Была выставлена вся аппаратура слежения за ходом происходящих в мягкой оболочке процессов. Избыточное давление ∆Р=400мм водяного столба поддерживалось компрессорами, имелись и аварийные электрогенераторы.

          Все шло успешно. Но случилось непредвиденное. Оставалось только забетонировать верхнюю полосу свода (шарнирную), как ночью на 5 часов была отключена электроэнергия, а сторож не сумел включить аварийные движки. Давление внутри А18Ц стало падать, обрушилась часть забетонированной оболочки, волна внутри опалубки стала гулять по длине здания, то поднимая, то опуская железобетонную оболочку. Здание разрушилось, но мягкая опалубка не повредилась. Осколки здания убрали, сечение железобетонной оболочки в продольном направлении решили сделать, как у 12-ти метрового пролета, но потом решили ребра утопить и возвести многоволновое здание.

         Многоволновое здание (фото 5.3), наиболее устойчивое и прочное, в течение 2-х месяцев было возведено в г. Солнечногорске в 1978г. и стоит там до сих пор. НИИЖБ г.Москвы провел натурные исследования его прочности. На фото 5.1 и 5.3 даны общий вид этого здания и момент набрызг-бетонирования.

         5.2.6. Комбинированный метод набрызг-бетона со сборным железобетоном.

         Иногда удобно совмещать метод набрызг-бетона со скоростным методом сборного железобетона. Например при возведении открытых участков метро и скоростных трамвайных линий.

         5.3. Возможное применение пневмоторов в строительстве.

         Пневмотор, как конструкция, представляет собой двойную мягкую манжету с  фиксаторами и компрессором для нагнетания в нее избыточного рабочего давления с нужными приборами контроля, за поддержанием стабильного рабочего давления на весь заданный период ее использования. В строительстве пневмоторы могут использоваться как конструкция и как пневмоопалубка.

         5.3.1. Использование ПТ как конструкции в строительстве предложил еще в 1977г. Кожевников Р.З.  Известны схемы применения в строительстве пневмобаб, тележек для перемещения многотонных грузов по болотам, а также для образования витиеватых пустот в монолитном бетоне. Его две статьи в журнале Техника - молодежи "О мешке изобретений в мешке" и "Еще раз о мешке изобретений в мешке" разбудило умы любознательных людей.

         Пневмотор заработал в технике и перебрался в строительство. Качества пневмотора позволили прогнозировать успешное его использование в качестве конструкции - в надувных плотинах, регуляторах, фильтрах для очистки воды и др. сооружениях (см. гл.1). Но наибольший интерес конструкция пневмотора привлекла строителей сводчатых зданий и сооружений больших пролетов в качестве пневмоопалубки для различных методов скоростного строительства монолитных сооружений и несъемной криволинейной опалубки, полученной с помощью ПТ конструкций.

         Радует то, что уже создана в США под рук. Шихирина В.Н. тележка для большегрузов на основе ПТ конструкций. Наши военные строители изготовили на Ангренском заводе РТИ длинный пневмотор диаметром 1,2м, но как они его использовали, я не знаю. Вероятно, что для скоростного строительства ливнеспусков при строительстве аэродромов.

         Надеюсь, что после перестроечной разрухи в России заработает инженерная мысль. Ведь границы в мир открыты, любые ткани и комплектующие доступны. Только нужна необходимость.

         5.3.2. Применение пневмоторовой опалубки (ПТО).

         Во всех странах мира особой популярностью при сооружении зданий промышленно-гражданского строительства пользуется СМС с использованием сборно-разборных конструкций из железобетона. В СССР тоже был завод ЖБИ, где выпускали вспарушенные панели для крыш зданий большого пролета, преднапряженные. Их недостаток в том, что для их транспортировки на объект строительства от завода необходимо специальное транспортное средство, хорошие подъездные дороги и мощный грузоподъемный кран для их монтажа. Тогда и было сделано предложение, применить на таких объектах пневмоопалубки, поскольку кроме своего прямого назначения она способна, даже при низком избыточном давлении, выполнить функцию мощного крана.

         Улучшая опалубку Ангренского завода Резинотехники, пришли к выводу, что лучшим решением проблем возведения сводчатых зданий является применение пневмоторовой опалубки.

         В США серьезно занимаются новыми высокими технологиями ТТ, поэтому не удивительно, что именно там в 2010г. вышла статья Шихирина В.Н. [15], в которой он проанализировал материал 4-х научно-технических конференций по эластичной механике, прошедших в г. Иркутске. Поскольку обзор Шихирина В.Н. по строительству систем ПО выстроен из моего доклада и прикладных научно-исследовательских работ, где он был научным руководителем, считаю возможным привести полностью раздел этой статьи, касающейся применения пневмоторовой опалубки в строительстве, как эта проблема видится со стороны.

        5.3.3. Скоростные способы возведения зданий и сооружений с помощью пневмоторовой опалубки.

         Хочу сразу пояснить, почему я решила из [15] почти полностью привести здесь не только раздел по строительству, но и список использованной литературы. Просто мне хочется облегчить поиск полезной информации тем, кто захочет серьезно заняться внедрением ПТО. Ссылки на литературу в статье будут помечены значком [15]*.

 

«ПНЕВМОТОРОВАЯ ОПАЛУБКА

          Простая (не торовая)  пневмоопалубка имеет существенный недостаток. Изготовленная для секций одинакового размера, она не позволяет получить сводчатые здания различной парусности h и пролета  L.

          Более того, бионические свойства в традиционных сооружениях в связи со скудностью мышления архитекторов вообще отсутствуют. Скорее всего присутствуют, напротив, мощные анти-бионические воздействия, уничтожающие все живое.

          Итак, гладкая пневмоторовая опалубка и многоволновая пневмоторовая опалубка (рис.5.4), позволяют бетонировать перекрытия различных по пролету и парусности зданий и сооружений, используя одну и ту же опалубку [9,10].

 

 

            Рис. 5.4. Гладкая (слева вверху) и многоволновая пневмоторовая опалубка.

          Пневмоторовая опалубка без фиксаторов имеет форму длинного цилиндра с двойными стенками и обладает исключительными свойствами, делающими эту опалубку отличной от всех других. Обжатая сверху скорлупой в надутом состоянии ПТО легко выворачивается без трения о скорлупу и тем сберегается для последующего использования, что делает ее использование экономически выгодным.

          Для выворачивания ПТО достаточно из вне приложить усилие параллельно оси тора к выворачиваемому торцу ПТО.

          Простейшее устройство для выворачивания – это веревка с утолщением на одном конце. В зависимости от размера диаметра ПТО эластичный тороид выворачивают вручную или лебедкой.

          Вторая особенность эластичного тороида – он легко изгибается в пространстве во всех трех направлениях и сохраняет без всяких фиксаторов (за счет трения в местах излома) приданную конфигурацию. Используя эту его особенность, можно в монолитном бетоне оставлять обводы различных конфигураций для пропуска инженерных коммуникаций, либо оставлять пустоты для будущих анкеров [13].*

          Полая внутри ПТО позволяет удерживать ее от всплывания в бетоне с помощью внутренних и внешних фиксаторов. Внутри нее можно разместить трубу для прокладки инженерных коммуникаций и др.

          Примерами использования одного пневмотора для сооружений:

           - различной длины пролета и парусности  (рис. 5.7) слева вверху – перекрытие открытой линии метро, слева внизу – сооружение в полувыемке-полунасыпи [10].*

           - для нужд переправы через водные преграды (ручьи и малые реки) на период строительства мостов, пропуская строительные расходы через проложенную в полости тора трубу (или трубы) [14],* (рис. 5.7. справа).

          На рис. 5.7 справа показан поперечный разрез оврага, в котором с помощью пневмотора наведен арочный мост для пропуска техники.

          Сооружение обычных волнозащитных дамб из каменной наброски широко используется в практике морского гидротехнического строительства. Однако и здесь могут использоваться торовые конструкции для облегчения и, главное, ускорения ведения работ по отсыпке (насыпке) дамбы.

Рис. 5.7. Примеры использования одного пневмотора для сооружений различной длины,

пролетов и парусности

1- Пневмотор, 2 – трубчатые фиксаторы, 3- труба для протекания воды (ручей), для пропуска строительных расходов.

Применение методов торовых технологий при строительстве гидротехнических и подсобных сооружений.

          Как было показано выше, использование пневмоторовой опалубки позволяет быстро и качественно возводить наземные сооружения различного назначения, особенно в районах, удаленных от крупных баз стройиндустрии. Используемые машины для набрызга отвердевающей смеси на ПТО хорошо известны строителям. С их применением по одной технологии набрызга можно возвести не только несущую оболочку, но и гидроизоляцию, защитный экран, утеплитель в виде, например пеноасфальта  или пеноуретана, краситель любого колера и т.д. ПТО могут быть с успехом применены не только в промышленно-гражданском строительстве, но и в военной и гражданской гидротехнике (полевых, стесненных и экстремальных условиях).

Торовая защитная дамба.

          Пневмотор с успехом может быть использован в качестве плотины, защищающей прибрежную акваторию от ветрового нагона воды или от волнения.

          На рис.5.8 изображена в аксонометрии плотина из мягкой эластичной воздухонепроницаемой оболочки[15].* Выполнена оболочка в виде цилиндрического тора, которая прикреплена к порогу (флютбету) плотины одной трубой, заведенной внутрь пневмотора, которая равномерно прижимает пневмотор к порогу без нарушения его целостности крепежными элементами. Эта труба-фиксатор закреплена лишь в устоях и неподвижна. Два других фиксатора плотины, выполненные в виде труб подвижны и придают плотине необходимую высоту и форму.

Рис. 5.8.  Торовая защитная дамба (плотина):

1 – тор, 2 – трубы-фиксаторы.

         На рис. 5.8. дан поперечный разрез этой плотины в различных эксплуатационных положениях.

         Плотина содержит эластичную оболочку 1, выполненную в виде тороидального цилиндра, размещенного поперек русла между устоями. При этом цилиндрический тор по длине выполнен несколько больше расстояния между устоями, что обеспечивает надежность герметизации по торцам при заполнении ее рабочим телом за счет плотного прилегания оболочки к устоям в распор. Через внутреннее сквозное отверстие оболочки – центральную часть тора, пропущены, по крайней мере, три жесткие стержневые тяги (3), работающие преимущественно в горизонтальном и вертикальном направлении, например ┴ - образной формы.

Привод выбирается в зависимости от конкретных условий и может быть реечным. К оболочке  подведен трубопровод подачи рабочего тела, например, воздуха или воды и трубопровод отвода рабочего тела, взаимосвязанные с источником рабочего тела. Тело плотины размещено на основании, герметизация по которому обеспечивается неподвижным креплением левой части горизонтальной тяги и прижатием ее оболочки к основанию.

Рис. 5.9. Подъемное торовое устройство.

      3. Для подачи грузов в пневмоопорное сооружение предложены следующие устройства (рис 5.10). Тороид герметично устанавливается на границе сред. Используется свойство удвоения скорости перемещения центрального тела  (груза) по отношению к скорости перемещения тороида при его выворачивании, «выбрасывания» груза и автоматического приведения тороида.

Рис. 5.10. Устройство подачи грузов в пневмоопорное сооружение.

     А. Загрузка устройства для подачи штучных грузов.

     В. Подача сыпучих грузов внутрь пневмоопорного сооружения через воронку.

     С. Подача грузов через конусообразный тороид, самовозвращающийся в исходное положение для следующей операции подачи грузов.

     Важное дополнение.

 В комплексе ПТО необходимо использовать другие торовые машины и механизмы,     объединяемые с ПТО едиными принципами создания, эксплуатации и ремонта.

 

         - армирующих слоев материала торообразной оболочки (рис.5.11),

          - пространственных конструкций, поддерживающих и/или «помогающих» торообразной оболочке без использования текучей среды под избыточным давлением перемещаться выворачиванием, например, для следующих модификаций тороидальных движителей транспортных средств,

          - вообще исключающих ее применение и т.п.

 Рис.5.11. Самоформирование каркаса из плоской конструкции в объемную.

 

 23. Козлов Д.Ю. Топологические узлы и зацепления как форообразующие структуры точечных поверхностей-оболочек для архитектуры и строительства, Научно-исследовательский институт теории архитектуры и градостроительства (НИИТАГ) Российской академии ары и строительных наук (РААСН).

Статья из сборника материалов 4-й Международной научно-практической конференции «Торовые технологии», 24 октября 2007 года, Иркутский Государственный технический университет. С.49-60» [15]*.»

           5.4. Комбинации с несколькими типами пневмоопалубок и их количества для создания нужной формы здания.

         Что я могу сказать в дополнение к написанному мной и в [15], спустя почти четверть века? Достаю из своего старого архива наброски чертежей и комментарии к ним. Что можно из всего задуманного тогда предложить строителям сейчас? Ведь практически и теоретически есть все для внедрения новой технологии высокоскоростного строительства (СМС), есть способы и устройства к ним, воспряла из "пепла" итальянская фирма Бини-Шеллс, занимающаяся строительством купольных сооружений, а значит имеется возможность приобрести мембранные пневмоопалубки до диаметра 40 м. Пневмоторовые опалубки можно изготавливать в России, используя заброшенные цеха заводов и дав много рабочих мест по всей стране. Есть идеи, как перевозить крупногабаритные грузы в отдаленные места, совместить традиционную технологию СМС с нетрадиционной пневмоторовой.

         Нет самого главного - обученных инженерно-строительных кадров и рабочих в этом, общем-то нелегком деле. Но этот вопрос решаем. Добавить в инженерно-строительных институтах шестой курс обучения, в техникумах и ПТУ добавить дисциплины с изучением методов строительства на моделях, изготовленных учащимися школ на уроках труда, на спецкурсах и т.д.

         Фантастика, но я бы предложила нашим предпринимателям, которые по поговорке "кто смел, тот два съел", и 480 миллиардерам России в складчину и поочередно финансировать, как теперь называют, "инвестировать" свои финансы в прогрессивный строительный проект внутри страны. Но 40 олигархов в месяц разве не смогут организовать и профинансировать один крупный строительный трест, всероссийский, оснастить его потихоньку всеми основными средствами производства, дать в руки строителям необходимые оборотные средства, профинансировать первых проектировщиков в СКБ. И все это лишь в дополнение к тем средствам, которое выделяет государство на модернизацию целых министерств.

         Нужна, конечно, заинтересованность власть имущих . Вот я и дописалась до политики. Но факт - есть факт. Финансы нашего государства работают не на Россию, а вывозятся за рубеж и там же остаются, забирая у России лучшие рабочие руки и головы.

         А надо сделать так, как было раньше. Пусть самые лучшие едут к нам учиться, пусть инвестируют в Российскую экономику, дают нашим людям рабочие места и обогащают наших олигархов - помощников. Все тогда будут довольны.

         На ряде примеров можно показать, что можно построить, имея набор в несколько мембранных, пузырчатых и пневмоторвых элементов.

         Начну сначала с фермерских хозяйств, весьма разрозненных и удаленных от городов, малочисленных тружеников села. Им можно предложить устройство фермы для крупного рогатого скота с помощью ПТО и доильный агрегат с использованием ПТ элементов. На рис. 5.13 дан эскиз такой фермы.

                  

Рис. 5.13. Эскиз фермы для крупного рогатого скота (КРС).

1 – сводчатое многоволновое здание фермы, возведенное методом погиба на пневмоторовой опалубке; 2 – монолитный  ленточный фундамент с размещенными в них трубами для удаления навоза и воды; 3 – кормушки; 4 – каркас для хранения сена; 5 – скатки сена; 6 – место дойки; 7 – служебное помещение; 8 -  подземный ход в дом хозяина 9, в подвале которого может быть размещен минимолокозавод 10.

         При разделе чистого продукта от грязного пришла мысль устроить в глубоком подвале хозяйского дома микрозаводик - молокозавод. В подвале высотой 2,5м можно, при общей площади дома 16х18м, это осуществить, если после дойки молоко по подземному ходу высотой 2,5м и шириной 2м по трубопроводу будет поступать в холодильник или сразу в переработку. Площади достаточно, чтобы производить то, что нужно, и продавать без посредников. Следует лишь учесть, чтобы при возведении дома перекрытие между подвалом и 1-м этажом дома не передавало шум и вибрации, плохо отражающиеся на здоровье людей.

         На разрезе 1-1 рис.5.13 видно, что все криволинейные элементы такого коровника могут быть выполнены с использованием ПТО. Полученную высоту коровника можно использовать для хранения сена в скатках, раздачу кормов механизировать, содержать коров в чистоте. Для сооружения такой фермы нужна одна ПТОЦ для пролета 18 – 21 м и две-три ПТОЦ диаметром 2 – 3м. Ни в коем случае не применять бетон на портландцементе – он холодный и не стойкий в агрессивной для него среде. Для стен желателен гипсобетон или гипсоарболит. Для полов специальные теплые плиты-ковры. В конце коллектора можно установить фильтр по [3] для отделения твердой фазы от жидкой и использовать отходы в своем фермерском хозяйстве, либо организовать его сбыт. А как улучшить дойку коров, заменив несовершенные доильные аппараты на более лучшие?

         Из архива под названием "интересные мыслишки" я вытащила неотправленную заявку на изобретение "Доильный аппарат". В ней говорится, что для коров самый лучший способ доения - ручной, т.к. при этом не только отбирается молоко из вымени, но и происходит необходимый массаж, и коровы чувствуют себя лучше, чем при вакуумной дойке.

         Почему не сделать доильный аппарат на пневмоторовых фильтрах по принципу, изложенному в [3]? Захватив соски вымени четырьмя маленькими ПТ, можно доение производить с помощью других пневмоторов, передвигающихся поверх этих пневмоторов с определенной частотой с возвратно-поступательным движением. Каждое сжатие внешних пневмоторов выдавливают порцию молока в трубопровод, а пневматика позволяет этим торам при челночном перемещении вверх-вниз не только выдаивать молоко, но и одновременно массировать вымя. Чем не ручная дойка? Но 20 лет назад у нас только зарождалась отрасль управления такими устройствами. Вот и положила я эту интересную мыслишку в архив. Но может сейчас кто-нибудь и вложит свои излишние финансы в производство таких доильных аппаратов и прессов для сыроделания в мини производстве.

         О возможностях ПТ элементов выше рассказано много. Рассмотрим самый важный вопрос этой главы. Что могут получить строители страны от модернизации своей отрасли в целом. Экономику я не затрагиваю. В разных политических системах и экономия считается по-разному. Мои расчеты устарели настолько, что я не буду их публиковать, а обращу лишь внимание на модернизацию строительных работ.

         Для строителей широкого профиля, из рассказанного выше, я предлагаю разработать лишь два новых проекта: проект специальных комплексов и проект сооружения легких метро и трамвайных линий в городах.

 

Рис. 5.14. Схема спорткомплекса, выполненная с использованием ПО и ПТ опалубок.

А – купол, возводимый методом погиба, перекрывающий бассейн и зону отдыха;

Б – сводчатые здания, возводимые с применением ПТ-опалубки методом погиба для размещения спортивных отделов.

1 – бассейн для отдыха; 2 – бассейны тренировочные для взрослых и детей, 3 – раздевалки, душевые, сауны; 4 -  вестибюль спорткомплекса с услугами и прокатом спортивного инвентаря, билетными кассами и т.д.; 5 – фитнес-клуб; 6 -  тренировочный зал; 7 – теннисные корты; 8 – искусственный каток; 9 – кафе; 10 – туалет.

         Схема, например, спорткомплекса (рис.5.14) может быть осуществлена СМС с использованием нескольких ПТЦ и мембранных пневмоопалубок. Все инженерные коммуникации нулевого цикла должны размещаться в удобных туннелях, монолитно выполненных с применением ПТО, или сборно из железобетонных конструкций при непременно продуманном доступе к ним ремонтников. Круглые в плане проводки теплотрасс и водоснабжения удобно осуществлять с помощью длинной ПТЦ опалубки, которая свободно создает круглую опалубку, следуя жесткому фиксатору и образуя заломы, используя свое свойство следовать за жестким фиксатором.

По подобной схеме можно, например, по всей автотрассе Брест-Владивосток в нужных местах делать гостиничные комплексы с автосервисом, автозаправкой. А разве нельзя сделать такие комплексы для больниц и поликлиник, для культурных центров, для автотуристов, для больших торговых комплексов и базаров?  В зонах же вечной мерзлоты можно сделать зеленый оазис для отдыха северян в длинные зимы и ночи. Для этого нужен один проект комплекса со всеми расчетами, планировкой на местности, нулевого цикла, и потом этот проект привязывать к функциональным назначениям, собирая эти комплексы как бы из блок-модулей, где дальше работают дизайнеры и специалисты заказчика.

Рис.5.15.  Схема станции легкого наземного метро или скоростного трамвая.

а) в разрезе I-I

б) в плане,

     1. Купол, возводимый на мембранной опалубке методом погиба;

     2. Открылки для входа на станцию;

     3 Сводчатые укрытия путей, возводимые с применением пневмоторовой опалубки;

     4 Платформа.

     5.Подвижный состав.

     6. Турникеты.

     7. Переходные лестницы.

     8. Билетные кассы.

          В зависимости от длины подвижного состава, длину станции можно нарастить купольными или цилиндрическими модулями, возводимыми на ПТО-опалубках. 

          На рис. 5.15. показана схема легкого метро или трассы скоростного трамвая между мегаполисом и пригородом, где всегда существуют интенсивные перевозки людей на работу и с работы. Дорогая городская земля, ее дефицит и необходимость создавать для горожан зоны отдыха, избавлять их от шума днем и ночью, когда, как правило, очищают открытые участки наземного метро, можно предложить устраивать эти трассы в полу-выемке –полу-насыпи по [9]. Станции метро или трамвайные остановки хорошо размещать в купольных конструкциях, а перегоны - в сводчатых монолитных конструкциях, которые после тщательной гидроизоляции засыпаются грунтом и засаживаются, например, газонной травой и кустарником.

         Использование  любой пневмоопалубки дает в руки архитекторов устройства, с помощью которых можно сооружать здания исключительно выразительных форм. А для сейсмических районов страны они и по конструкции наиболее приемлемы, т.к. в зданиях нет тяжелых плоских перекрытий, а купольные и тонкостенные сводчатые конструкции, если они выполнены из фибробетона, хрупко не разрушаются. Ничего на голову не свалится. Обратите внимание на съемки по TV разрушенных городов. Среди полных развалин стоят арочные дверные или оконные проемы, устоявшие даже при сильных колебаниях земной коры. В районах, где сильные ветры, смерчи и торнадо, жилые помещения лучше устраивать в полувыемке-полунасыпи, варьируя купольными и сводчатыми обтекаемыми ветром формами. Сейчас стройиндустрия располагает такими стройматериалами, которые позволяют обустроить такие жилые комплексы для комфортного проживания людей.

         В этом году (2011г.) лучшим в мире домом признан жилой  дом в виде грибов на поляне, причем разного размера. Купола на ножках, соединены в единый комплекс дома переходами. Комплекс смотрится очень привлекательно и комфортен для проживания. Это ли не пример того, что может сделать пневмоопалубка. Ножку можно сделать на установке вертикального ПТЦ роторным методом, а купол на перекрытии  методом погиба- вот вам и грибок.

         Когда смотришь передачу по TV "Лучшие дома в мире", восхищаешься и удивляешься изобретательности архитекторов и дизайнеров. Но если вклинить в их разработки пневмоторовую технологию СМС, то все может заиграть новыми формами и красками.

         С помощью ПТ элементов можно сооружать как малые архитектурные сооружения, так и грандиозные (от фонтанов, бассейнов до больших стадионов), используя ПТО для создания консольных сводов (отверждая лишь часть полуокружности), которые потом можно опереть на прочные опоры. Так можно получить укрытие для болельщиков от непогоды и разместить с удобством трибуны и все подсобные помещения большого стадиона. Используя светопрозрачные ткани, можно перекрыть тентом и огромное поле стадиона, используя рукавные ПТ элементы. Здесь работы архитекторам и дизайнерам - море.

         В районах страны, где люди привыкли жить в юртах и ярангах, архитекторы могли бы предложить им доступное комфортабельное жилье, состоящее из 1 - 4 купольных модулей, которые дальше хозяева отделывали бы самостоятельно. Роторная технология позволяет делать купольные модули быстро из нужных материалов для набрызг-бетона. Сейчас в России начинают выпускать мембранные ПО для возведения купольных модулей диаметром 9м. На этой мембране методом погиба можно создать 63 кв. метров общей площади. Из таких модулей можно строить не только жилье, но и цеха для целых отраслей промышленности, так что архитекторы снова должны, после 20-летнего "отдыха", взяться за работу и дать толчок строительной отрасли на модернизацию ее работы, внедрению высоких ТТ и СМС с использованием ПТО в отрасли. Специалистов, обеспечивающих систему подачи сжатого воздуха и автоматического поддержания в куполе рабочего давления до затвердения модуля нужно серьезно обучать новым технологиям.

         Сейчас наши, даже относительно молодые люди, подобно людям, живущим в капиталистических странах, начинают заботиться о своем будущем и уровне жизни после выхода на пенсию. Они вкладывают деньги в землю вблизи отличных мест отдыха, строят дом для себя и ряд меблированных комнат для сдачи в аренду желающим людям. Но дом превращается в общежитие, которое тягостно для людей пожилых, особенно в разгар лета. Решить проблему можно, если на участке, например, в 30 соток построить одноэтажный дом для устаревших хозяев, а рядом (на 3-х сотках) возвести летний трех или четырех-квартирный дом для сдачи в аренду в летнее время. Этот летний дом можно сделать по новой технологии и обустроить по мере возможности так, как это желают арендаторы. А пенсионерам будет хорошая дотация к скромной пенсии.

         5.5. Советы автора по использованию ПТО (ПТЦ и ПТК) в строительстве.

         а) Всякое новшество при внедрении не терпит суеты. Посмотрев на многообразие возможностей ПТО, изложенных в статье [15], часть которой прилагается к данной главе, нужно решить, что для Вашей работы наиболее необходимо. Например, упростить работы по нулевому циклу здания или при возведении стен использовать кружала для арочных проемов, перекрытия зданий или здания целиком и т.д.

         б) Начинать надо осваивать малые пневмоторы, чтобы проектировщики освоили методы расчетов ПТО, строители организовали изготовление пульта управления ПТО - промежуточного звена между компрессором и ПТО, чтобы наблюдать и поддерживать при бетонировании рабочее давление рабочей среды (сжатого воздуха или сжатой воды), а ИТР и рабочие отработали технологию на небольших объектах.

         в) Накопив опыт обращения с ПТО, можно продолжить внедрять ПТО при строительстве  полых  канализационных трубопроводов и ливнеспусков для аэродромов, городов и поселков, используя при этом отверждающие смеси от бетонов до полимербетонов, стойких в определенной агрессивной среде.

         г) Гидротехникам советую при желании строить плотины из ПТОЦ, начать с малых регуляторов на небольших каналах. Отработав технологию сооружения малонапорной плотины, можно переходить к дальнейшим разработкам и внедрению водонапорных плотин.

         д) Наиболее интересные решения по перевозке тяжелых грузов см.[16]. 

         е) Освоив технологию возведения ливнеспусков в монолитном бетоне пионерным способом [9], при больших их длинах, уместно применить два или три пневмотора и сооружать длинные трассы методом захваток.

         ж) Прорабам земляных работ советую дать в руки рабочих пневмобабу для облегчения работ по уплотнению насыпных глиняных грунтов по периметру фундаментов зданий, при устройстве глиняных замков, подготовке автодорог и дорожек. Изобретатель Кожевников Р.З. демонстрировал мне это устройство, управляя подачей воздуха вручную. Если подключить к нему автоматику, то это будет значительное облегчение рабочим. Но, самое главное, можно решить задачу качественного уплотнения насыпного грунта.

         з) Внимательно отнеситесь к вопросу поддержания стабильного рабочего давления в ПТО. Для бетонирования складских помещений и укрытий методом погиба при пролетах 12 и 18м военные ЛВВИСКУ разработали специальную мобильную установку на автомашине с набором всей необходимой аппаратуры для поддержания в ПО необходимого рабочего давления, равного 400мм водяного столба. При использовании метода набрызга бетона по ПО нужно иметь аварийную электростанцию, которая не допустит остановки работы компрессора в случае отключения электроэнергии. Вероятно, лучше договориться с энергетиками, чтобы в дни набрызга они не отключали веерно объект строительства. Дежурный и сторож в ночное время должны знать, как включать аварийку и периодически ее опробовать в работе.

         и) Вопросам набрызг-бетона нужно уделять особое внимание. Кроме знания матрицы материала (вяжущего) и его наполнителей, нужно еще знать их совместимость. Есть аппараты для набрызга фибробетона с неметаллическими фибрами. Можно ли сделать подобный аппарат для набрызга гипсоарболита? Тогда для городов и поселков Сибири можно было бы получить дешевый, теплый и долговечный материал для стен зданий.

 

          5.6. Эффективные при СМС строительные материалы.

         В нашей огромной стране много недоступных для транспорта мест, и экономия завозимых строительных материалов выходит там на первое место. Северные районы должны завозить их только в судоходный период и хранить полугодиями (а ведь цемент при этом теряет свои лучшие свойства, пиломатериалы и др. требуют укрытия). Через болота автотранспорту не добраться до объектов строительства. В богатой лесом стране деревянные постройки становятся дорогими, поэтому при возведении скоростными методами строительства (СМС) зданий и сооружений нужно четко проработать вопрос обеспечения региона (иногда на год) необходимыми строительными материалами, включая материалы для стен зданий, т.к. на них идет львиная доля завозимых стройматериалов.

         Работающие предприятия выдают в регионах нагора миллионы тонн всевозможных отходов и складируют их в виде отвалов, горных пород и ненужных в их работе сыпучих и всяких смесей, отходы деревообработки (опилки, щепа). Если присмотреться к ним внимательно, их можно использовать при СМС зданий доступного жилья, сельскохозяйственных построек, звероферм и др. сооружений.

         Отдавая должное традиционному СМС из сборного железобетона, нужно отметить, что бетон и железобетон имеют существенные недостатки, такие как малая прочность на растяжение или растяжение при изгибе, существенная хрупкость, малая деформативность, существенная усадка на воздухе, иногда недостаточная водонепроницаемость и морозостойкость из-за относительно крупных пор в нем. Бетон и железобетоны боятся некоторых агрессивных жидкостей (например, в коровниках и телятниках) и газов, поэтому требуют специальной защиты. В сейсмических районах они нежелательны из-за хрупкости. В жилых зданиях люди, а в с/х постройках -  животные, чувствуют дискомфорт. Введение в щелочную реакцию твердения бетона некоторых фибр (например, фибробетона из рубленного стекловолокна или металлической проволоки) в скором времени может разрушить их из-за изменения хода реакции твердения во времени. Для получения качественного фибробетона нужно стремиться тщательно подбирать матрицу и фибры к ней, чтобы ликвидировать хрупкость материала, выполнить нужное назначение и при этом не требовать специальных смесителей и оборудования для транспортировки и укладки фибробетона на месте.

         Еще в 1986г. [17] было сделано предложение внедрения фибробетона в Московской области.

         В зависимости от вяжущего материала различают цементные, глиняные, бетонные, гипсовые, гипсобетонные, расплавленные металлические, полимерные и другие матрицы (основы) композиционных материалов. Если эти матрицы заармировать хаотически рубленными волокнами (фибрами), то в результате смешивания образуются материалы, которые в строительной практике называются фибробетонами.

         Первоначально фибробетон как строительный материал был предложен еще в начале нашего века русским ученым В. П. Некрасовым. Ему же, в 1907г. был выдан первый патент на фибробетон. С тех пор, как фибробетон вышел из стен лаборатории, мировая наука и строительная практика накопили немалый опыт по его применению. И все же особенно широко он стал использоваться лишь в последние два десятилетия, когда появилась острая необходимость в новых строительных материалах, механизации трудоемких арматурных работ при возведении пространственных конструкций.

         Разработками композиционных материалов, армированных фибрами, и внедрением их в практику занимаются многие институты. В 80-е годы были проведены три Всесоюзные конференции по фибробетонам. Анализируя доклады, представленные на этих конференциях, можно заключить, что исследователи фибробетонов работали в четырех главных направлениях:

         1) создавали специальное оборудование для приготовления сталефибробетона без комкования фибр с равномерным их распределением в смеси, а также оборудование для его транспортировки и укладки;

         2) проводили исследования, связанные с долговечностью фибробетонов, подбирая материал фибр так, чтобы он не разрушался в материале матрицы;

         3) подбирали композиции, позволяющие получить строительный материал с любыми, наперед заданными, физико-механическими свойствами;

         4) проводили исследования с различными фибрами и матрицами из отходов промышленных производств и искали фибробетоны, при производстве конструкций из которых может быть использовано обычное, традиционное оборудование.

         Для целей строительства наиболее результативным по быстроте внедрения новых материалов с получением наибольшего экономического эффекта является четвертое направление с вовлечением в оборот отходов производства.

         Из всего многообразия композиционных материалов подробно рассмотрены фибробетоны на неметаллических фибрах, которые не требуют для приготовления и укладки специального оборудования. Был выявлен ряд фибробетонов, которые в условиях Центрального региона России могут с наибольшим экономическим эффектом быть внедрены сейчас как в несущих, так и в ограждающих конструкциях. При проведении работы обращалось внимание на вовлечение в дело вторичных ресурсов - отходов производства в качестве фибр и матриц. При этом, кроме экономии остродефицитных стройматериалов, решались проблемы охраны окружающей среды.

         Для строительства в Московской области было предложено:

         1. Часть годового объема наружных стеновых панелей и блоков, в том числе монолитных стен для домов усадебного типа, изготавливать из гипсофибробетона, в котором матрицей являются безклинкерные вяжущие, как, например, ГИШВ (гипсо-известково-шлаковое вяжущее), а фибрами - всякого рода отходы производства.

         ГИШВ - это быстро твердеющее на воздухе высокопрочное водостойкое вяжущее, позволяющее минимум в 20 раз, по сравнению с бетоном, увеличить оборачиваемость форм, отказаться от тепловой обработки изделий из-за быстрого набора прочности при воздушной сушке и, как следствие, снизить технологический цикл изготовления, резко повысив производительность труда в заводских условиях при изготовлении сборных конструкций и на стройплощадке (в случае монолитных стен).

         Армирование же изделий на ГИШВ неметаллическими, например, резинокордными фибрами, позволяет дополнительно к вышесказанному в 5-7 раз увеличить ударную прочность изделий, механизировать арматурные работы, улучшить работу конструкций на растяжение и получить экономию ГИШВ в количестве, равном объему использованных резинокордных фибр. При этом утилизируются отходы резиновой промышленности.

         Строители Сибири широко применяют для нужд села в качестве ограждающих конструкций такой строительный материал, как арболит, в котором 100% объема формы занимает щепа (отход деревообрабатывающей промышленности или специально изготовленная из отходов древесины), а поры в этой массе заполнены цементным раствором. Этот материал в экслуатации хорош, но при производстве блоков и панелей арболитная смесь выдерживается в формах 24 часа, пока не закончится реакция взаимодействия портландцемента с сахарозой древесины. Лишь после этого изделия подвергаются тепловой обработке, а это удлиняет на целые сутки цикл твердения портландцемента.

         Если вместо портландцемента, по опыту Саратовской области, применить в качестве связующего водостойкий высокопрочный гипс, либо комплексное вяжущее на основе гипса (например, гипсо-известковое вяжущее или гипсо-известково-шлаковое), то замена арболита на более теплый гипсоарболит при производстве стеновых блоков и панелей позволит, кроме экономии цемента,  в 20 раз увеличить производительность труда за счет сокращения технологического цикла изготовления стеновых блоков и панелей (гипсовые изделия можно не выдерживать в формах сутки, не подвергать тепловой обработке, а распалубливать можно через 20-30 мин. после формовки).

         Гипсоарболит, как разновидность фибробетона, может применяться не только для производственных и жилых домов, но и хозпостроек, поскольку гипс, в отличие от портландцемента, не боится агрессивной животноводческой среды, био- и огнестоек, хорошо гвоздится и обрабатывается.

Заполнителем в гипсофибробетоне является отход производства –древесная щепа или опилки. Использование же гранулированных шлаков металлургических или энергетических предприятий (ГРЭС) может помочь северным районам страны получить уникальное по свойствам вяжущее. Затворяется это вяжущее на  теплом водном растворе щелочей (также отходе производства) - содовом плаве. В результате смешения с заполнителем получается шлакощелочной бетон, обладающий повышенной водонепроницаемостью, морозостойкостью, высокой прочностью и стойкостью к агрессивным средам. При добавлении к этому бетону рубленого стекловолокна (в пределах 3% к весу вяжущего) получаемый стеклофибролит обладает целым рядом уникальных свойств, позволяющих применять его в конструкциях нулевого цикла (сваи-колонны, забивные блоки, оголовки свай, цоколи, объемные блоки погребов и производственных помещений, находящихся ниже уровня грунтовых вод, элементы теплотрасс, колонны и т.д.).

         Повышенная ударная прочность этого фибробетона, с учетом основных свойств, позволяет изготавливать тонкие сборные железобетонные конструкции, такие, как кормушки для крупного рогатого скота, элементы крыш и покрытий с повышенной гидроизоляцией, которые испытывают при транспортных операциях перегрузки и для восприятия которых требуется дополнительное армирование.

         Особо следует отметить пригодность стеклофибробетона и стеклофиброцемента для изготовления объемных блоков и всякого рода емкостных сооружений, типа резервуаров, элементов теплотрасс (узлов поворота, тепловых камер и компенсаторных ниш), аэротенков и производственных зданий для насосных станций и других инженерных сооружений.

         Углы объемных блоков, используя фибробетон, легко прорабатываются, поскольку в них нет прутковой арматуры, а хаотически расположенные в фибробетоне фибры способны воспринять усилия в углах без образования трещин, поскольку наличие фибр повышает, минимум в 2 раза, сопротивление бетона на растяжение.

         Обращаю внимание на то. что я располагаю сведениями устаревшими, но повторить пройденное не лишне.

         В последнее время начали искать пути устранения недостатков в бетонах и железобетонах на основе портландцементов. Появились полимербетоны, в матрицу которых вводятся в определенной пропорции к бетону полимерные добавки в виде поливинилацитатной дисперсии ПВАД и латексов. Но эти бетоны дороги и применяются лишь в случае требований высокой химической стойкости.

         Полимер-бетоны с водорастворимыми смолами [18], [19], [20] отличаются тем, что:

          1) твердеют не только в воздушно-влажных условиях, но и во влажных и водных (последнее даже предпочтительнее, так же, как и для чистоцементных бетонов), а также и при тепло-влажностной обработке;

           2) требуют во много раз меньшей дозировки добавок по сравнению с ПВАД и латексами;

           3) показывают некоторое увеличение прочности на сжатие, растяжение, изгиб, а также растяжимости и трещиностойкости;

            4) не увеличивают, а в ряде некоторых случаев даже снижают усадку и ползучесть при сжатии;

           5) повышают плотность, водонепроницаемость и морозостойкость.

         Это - именно те свойства, которые нужны гидротехническому бетону, используемому в зонах вечной мерзлоты. Авторы исследовали смолу 89,  ДЭГ и ТЭГ и доказали, что их введение в бетон способствует формированию более мелкопористой структуры бетона, а образование промежуточной контактной зоны между цементным камнем и заполнителем способствует уменьшению дефектных мест и повышает деформативность бетона. Показано также, что цементно-полимерные бетоны и растворы увеличивают прочность на сжатие, растяжение и изгиб на 15-30% не только в воздушных средах, но и во влажных, в воде. Добавки не снижают своего эффекта и при пропаривании. Отношение Rp/Rc повышается у них на 30-35% за счет увеличения Rp. Введение водорастворимых смол повышает сопротивление ударным нагрузкам. При введении в бетон смолы 89 можно сэкономить 15% цемента. Повышается модуль упругости (на 10%), растяжимости на 50-200%, повышается водонепроницаемость и даже газонепроницаемость бетона в 2-7 раз, существенно повышается морозостойкость и переменное увлажнение и высушивание (циклы).

         Достигнутые положительные результаты в мировой практике, в основном, при разработке новых строительных материалов для плоских крыш, с успехом могут быть перенесены и на строительство зданий и сооружений, возводимых с использованием пневмоопалубок.

         Сначала должно быть сооружено основное здание, обеспечивающее его прочность и устойчивость под действием внешних нагрузок. Дальше, по требованию заказчиков, применяется сэндвичный способ нанесения нужных слоев по "несъемной опалубке" здания в нужной последовательности.

         Эти здания можно сделать теплыми, с различными материалами, не разрушающимися в любой агрессивной среде. Можно создать лишь "хребет" здания и перекрыть его свето-прозрачными материалами (для зданий с легкими крышами, например, для взрывоопасных цехов, теплиц и укрытий).

         Комбинационных вариантов купол-полуцилиндр-цилиндр для целых поселений множество, что можно проиллюстрировать, например, создавая большой спортивный комплекс (рис.5.16) или совсем маленький комплекс фермерского, отдельно стоящего хозяйства (хутор) (рис.5.12.).

          Отдаленные от магистральных дорог строительства испытывают трудности доставки к ним кранов с большой грузоподъемностью. В этом случае вместо крана используется ПТО, как средство сооружения сводчатого здания  на месте установки.

         При увеличении грузоперевозок на автомобильных дорогах огромной протяженности необходима забота о людях. Нужны пункты отдыха, заправки, медобслуживания, питания, ремонта и т.д. Могут быть предложены и целые комплексные поселения через 200-400км друг от друга. Их нужно строить, но строить быстро, из местных строительных материалов. Здесь на помощь могут прийти наработки сторонников поточного скоростного строительства с использованием всего арсенала пневматических опалубок и методик возведения зданий и сооружений наряду с традиционными методами строительства.

         А для пневмоторов специально может быть разработан пленочный водо- и воздухонепроницаемый материал достаточной ширины и длины (b=15м, l=100м), чтобы при изготовлении ПТО было как можно меньше швов. Изготовление пневмоторов (выкройки) даны  совместно с гидроклапаном.

         Теперь, когда мы ознакомились с новыми, в свое время, строительными материалами, которые можно и сейчас с успехом использовать в процессе скоростного строительства (а сколько еще появилось новых), перейдем к практическим предложениям по внедрению ПТ мягких оболочек  в целые отрасли нашего хозяйства.

 

ГЛАВА 6

Проблемы крупногабаритных зданий и сооружений.

 

         6.1. Отопление и водоснабжение большеобъемных зданий и сооружений эффективными теплогенераторами и возобновляемыми видами энергии (ветровой, солнечной и др.)

         Чтобы понять, почему некоторые исследователи получают в отопительных  устройствах коэффициент КПД больше единицы, понадобилась эта глава.

         В наше время, из-за дороговизны топлива и электроэнергии отопление и водоснабжение большепролетных зданий (сводчатых и купольных) является для проектировщиков «головной болью». Изобретатели предложили использовать для этой цели теплогенераторы – самоподдерживающиеся энергетические устройства, у которых по их убеждению КПД>1. После продолжающихся дискуссий споры между наукой и практикой привели к компромиссу. Бизнесмены внедрили эти устройства в практику и такими теплогенераторами закрыли проблему обогрева, а научные работники предложили считать, что не КПД>1, а коэффицент эффективности устройства Кэ >1. Здесь

 > 1

 

         Это не противоречит законам механики, где КПД всегда <1, но и не отвергает то, что подтверждается практикой, и в этот процесс непрерывного увеличения энергии, вовлекаются неучтенные наукой обменные процессы с тонкой окружающей средой (эфиром, воздухом, физическим вакуумом), средой, которая является реальным участником процесса, а не пассивным зрителем. Именно на этих обменных процессах и основаны работы альтернативных источников энергии.

         Совсем недавно разработан и внедрен в России теплогенератор с коэффициентом эффективности     Кэ=1,72. А вот пример из прошлого.  

         Ярчайшим примером самоподдерживающегося энергетического  устройства является гидротаран, для запуска которого в работу нужен лишь резкий толчок руки или ноги на один из клапанов устройства и гидротаран превращается в насос с КПД = 0,2-0,3 по законам механики, но из-за его непрерывной работы, он поднимает воду на десятки метров (например, ночью) в накопительную емкость и работает годами без топлива. А днем эту воду под напором используют для выработки другого вида энергии. Вредное явление – гидравлический удар используется в гидротаране для незатухающей выработки энергии для подъема воды в бак. Работа его напоминает работу вечного двигателя второго рода.

         В Петергофе вот уже два столетия на энергии, получаемой гидротаранами (не затрачивая при этом не топлива, ни электроэнергии) работают некоторые  знаменитые фонтаны. Вероятно,  скоро изобретут и воздушный таран – аэротаран, где в замкнутом пространстве будет гулять взрывная волна, но уже не в водном океане, а в воздушном. Важен резкий импульс для троганья системы с места и ее ввода в действие, а дальше она, используя разрушительную силу взрывной волны, превратится в самоподдерживающую систему.

         А почему не обуздать грозовую молнию, мешающую летать лайнерам, ведь Юткин преобразовал электрический разряд молнии в механическую энергию. Теперь надо додуматься, как импульс разряда перевести непосредственно в электрическую, да при том самоподдерживающуюся. Первый шаг уже сделан.         

         Следует отметить, что в основе таких интересных показателей этих устройств лежат известные физические явления, такие как:  гидравлический удар, разрушитель горных пород -  эффект Юткина,  кавитационные эффекты, теория колебаний и самофокусировка амплитуд в сложных устройствах и др. Любой процесс, самоподдерживающийся, не учитывает невидимую исследователю среду, особенно воздушную, в которой и происходят все технологические процессы.

         Помнить надо и то, что закон сохранения энергии существует. Если где-то увеличилось, то где-то обязательно убудет.

        

         6.2. Физические явления, происходящие в высокоскоростных потоках.

                                      О природе торсионных полей.

         В «Комсомольской Правде» были опубликованы статьи корреспондента Кондратьева о теплогенераторе и торсионных полях, которыми в то время занимался покойный академик Акимов.

         Удивительным в них было то, что в цилиндрической чаше, как в стиральной машине, закрученный вокруг вертикальной оси поток воды при больших скоростях вращения выдает такой поток электронов, что тарелка весом m спокойно парит в воздухе и удерживается на высоте H  над водой.

 

Рис.6.1. Схема торсионной установки.

а) чаша со слоем воды h в покое; б) то же при вращении воды; в) чаша в плане; г) примерная картина движения воздуха над высокоскоростным торсионным полем. 1 – естественно аэрированный закрученный водный поток, 2 – самоподдерживающийся ракетный эффект, 3 – естественная тяга и спутный с ней поток.

         Почему тарелка массой m удерживается на высоте H - было проблемой, над которой трудились академики.

         Мне в то время была известна причина, почему этот вопрос непонятен исследователям, и я попробовала разыскать академика Акимова,  но уже началась в

стране перестройка, и академика на месте застать не удавалось. Когда появилась статья Кондратьева о теплогенераторах, я через него нашла координаты людей, занимающихся этой проблемой. Из телефонных разговоров я поняла, что их работа по созданию теплогенераторов с КПД=1,72 вызвала в среде ученых недоверие, т.к. КПД не может быть больше единицы, и они обозвали этот коэффициент не КПД, а коэффициентом эффективности КЭ, и их совсем не интересует теоретическое обоснование происходящего физического процесса. Они опытным путем добиваются для каждого выпускаемого ими теплогенератора оптимального эксплуатационного режима, дающего лучший КЭ.

         Не вдаваясь в теории академиков по торсионным полям, не получив в итоге поисков от производителей теплогенераторов заинтересованности узнать, из чего они черпают дополнительную к затрачиваемой энергию, я вновь решила найти академика Акимова, но увы, он уже умер, и я забросила мысль о том, что моя гипотеза может быть правдоподобна и можно просто подтвердить физическую природу этого явления.

Первое, что мне пришло в голову, это то, что в явлении возникновения торсионного поля совсем не учитывается атмосферный воздух. В исследованиях его нет, поскольку он не виден. А ведь именно воздух заполняет все образующиеся поры в высокоскоростном потоке воды, да еще и при вращении, для которого необходимо затратить энергию.

          Мною изучались аэрированные высокоскоростные потоки, и я делила по законам гидравлики все водные потоки на сплошные (ламинарные), аэрированные (турбулентные), разрывные (когда в потоке воздуха больше, чем воды) и закрученные (со сложной структурой водного потока). Это позволило нам объяснить гидравликам, почему на быстротоках с носками-трамплинами и на водосливных плотинах водный поток улетает на расстояния большие, чем возможно по законам физики, т.е. за пределы гасящих инженерных устройств. На конференции в Тбилиси по гидравлике высокоскоростных потоков в прениях я встала на защиту профессора Владивостокского строительного института, Элясберга, доказавшего, что экспериментаторы "отсеивают" некоторые результаты отлета струи, т.к. по законам физики струя воды с трамплина не может улетать дальше, чем падает твердое тело. Но опыты говорили о другом!

          Мое выступление с докладом на Всесоюзной конференции в г.Калуге по вопросам кавитации наделало много шума, потому что по совету академика Шальнева К.К., чей семинар я посещала, я рассказала участникам конференции о физических явлениях, происходящих в закрученных высокоскоростных потоках, и эффектах, их сопровождающих. И прежде всего, об эффекте ракетном и тормозном. Я рассказала о том, что во Франции исследователь движения пузырьков воздуха в стиральных машинах Шиншоль заметил, что легкие частицы пузырьков воздуха при вращательном движении вокруг вертикальной оси не следуют к центру, как легкие частицы масла в сепараторах, а отклоняются от центра к стенкам стиральной машины, непрерывно ускоряясь. Рассмотрев подробнее движения пузырька в стиральной машине, он доказал, что пузырек воздуха движется в такой аэрированной жидкости, подчиняясь уравнению движения ракеты Мещерского и поэтому назвал этот эффект ракетным. Он же обратил внимание, на то, что при вращательном движении аэрированного водного потока может развиться и тормозной эффект.

 

Рис. 6.2. Движение пузырька воздуха в закрученном потоке воды.

1. чаша с водой радиуса R;

2. пузырек воздуха в аэрированном потоке и действующие на него силы, создающие ракетный эффект. Его последствия зависят от расстояния пузырька до ближайшей стенки.

         Суть его в следующем. Весь поток движется равномерно, пока он сплошной. Чем больше скорость водного потока, тем больше он захватывает внутрь воздуха. Поток аэрируется. Чем больше его скорость, тем больше вода захватывает воздуха в свою пористую структуру. Отдельно рассматриваемый пузырек воздуха находится в водной капсуле из двойного электрического слоя воды, удерживаемого поверхностным натяжением. Под действием силы движущегося потока Fд и центробежной силы Fц пузырек сплющивается, а движущая сила F=Fд+Fц отклоняет пузырек от центра, в сторону больших скоростей равномерного вращательного движения, т.е. к стенке. При этом пузырек приобретает еще и ускорение – дополнительную кинетическую энергию.

         Что же происходит с пузырьком дальше? Он прорывается на корме и уплотняется в носовой части за счет силы Fд. Прорыв связан с тем, что часть массы пузырька ∆m  вытесняется из его капсулы под действием центробежной силы Fц, а уменьшение веса до m -m дает пузырьку импульс движения в жидкости с перманентным ростом скорости его движения. Как показала кинолента, показанная Козыревым на этом же совещании, подкрашенный синим йодом пузырек воздуха движется в водном потоке ускоренно, значительно опережая среднюю скорость потока за винтом.

         В стиральной машине при неизменной средней скорости вращения водного потока большие пузырьки воздуха возникают в воде ближе к ограничивающей их стенке. Разные по величине и скорости движения пузырьки получают под действием сил разные ускорения  и могут проявлять разные физические эффекты. Какой эффект проявится при этом (механический, тепловой, трибоэлектрический, теплодинамический) зависит от того каким придет к стенке основная масса пузырьков воздуха. Одни могут не потерять массу m полностью, другие могут и "схлопнуться", если "ракета" выработает свой ракетный ресурс и m сравняется с  ∆m, в результате  m-∆m=0. Но при этом до своего предела (максимума) приводит и "съеживание" вокруг пузырьков двойного электрического слоя. Воздействуя на стенку до схлопывания пузырька, сгусток электрической энергии, суммируясь с множеством других пузырьков, может вызвать, так называемый трибоэлектрический эффект, приводящий к разрушению стенки и повышению температуры воды.

         При рассмотрении вопросов кавитации и кавитационных разрушений должны участвовать и специалисты термодинамики, ибо некоторые процессы идут с выделением тепла до температур (локальных) спекания бетонных структур облицовки туннелей, т.е. с теплодинамическим эффектом.

         С ракетным эффектом напрямую связан и тормозной эффект. Известно, что направление ветра влияет на отброс струи при спутном движении с высокоскоростным потоком, увеличивая его скорость, а при встречном движении – тормозит отброс струи. При этом гидравлический прыжок в водобойном колодце изменяет свое положение, отгоняя его с места гашения (рис. 6.3.)

 

 

Рис. 6.3. Траектории струй сбрасываемых с носка  плотины.

1- влияние ракетного эффекта на аэрированный поток;  2 - теоретически возможный отлет струи; 3 – влияние тормозного эффекта на ламинарный поток; 4 – водосливная плотина; 5 – водобойный колодец; 6 – рисберма; 7 – эпюра спутного потока воды и воздуха.

          В своем докладе я старалась обратить внимание кавитонщиков на то, что, изучая материалы МАГИ по кавитации, мы насчитали, по крайней мере, четыре гипотезы причин возникновения кавитационной эрозии и  что, главное, все они подтвердились опытами в натуре и на моделях! Каждый упорно стоял на своем, защищая свою кривую зависимости эрозионных разрушений от скорости потока. Проектировщики же  при столкновении с проблемой необходимого прогноза кавитационных разрушений, где присутствует одно только слово "кавитация" не знали кому верить и требовали проведения дорогостоящих  модельных исследований.

         Я набралась смелости и сказала всем, что причиной всех их споров является то, что воздух невидим для экспериментаторов, но очень сильно влияет на многие явления, происходящие в водной среде, и сравнивать результаты своих исследований можно, если знать, что их эксперименты проходили со сходной структурой водного потока. Тогда и не будет четырех гипотез возникновения кавитационной эрозии. Просто, подобно правилам учета вредных явлений в аэродинамике, когда учитывают дозвуковую структуру воздуха, сверхзвуковую и космическую, нужно и кавитонщикам знать нюансы ламинарного, турбулентного (аэрированного), разрывного водного потока и учитывать, какие физические эффекты возникают в исследуемых потоках.

         Гидравлики уже поняли, что при движении воды на открытых водосбросах необходимо учитывать движение воздуха при спутном движении (ракетный эффект, если на носок радиуса R поступает аэрированный поток). При этом важно знать, какой длины L будет принят носок, чтобы пробег "злостных" разрушающих эффектов был минимальным, а дальность отлета струи была определена правильно. Нагон воды в больших акваториях решается просто. При расчете гидравлического прыжка до сих пор пользуются кинематической величиной h″, которую можно считать учетом спутного движения воздуха.

Вернемся к теплогенераторам.

         Ученые столкнулись с весьма интересным явлением - возникновением тороидных полей при закрутке водного потока в цилиндрической емкости, и так не смогли прийти к одному мнению по причине возникновения этого явления. Но это побудило исследовать подробнее это явление, результатами которого воспользовались предприниматели. При закрутке жидкости до определенной скорости затрачивается мощность Wз, которая возобновляется тепловой энергией и потоками электронов, удерживающих даже диски массой m на определенной высоте h. Этот поток тоже может совершать работу по подъему диска массой m на высоту h. Суммарно оказалось, что полученная энергия Wп = Wт+Wв, больше чем затратная, т.е. Wn >Wз, что противоречит закону сохранения энергии, который гласит, что Wn должно быть меньше Wз, а КПД=Wп : Wз <1.

         Назовем разницу (Wп-Wз)=Wв возобновляемой энергией, а Wп:Wз при значениях больше единицы - коэффициентом эффективности КЭ= Wп:Wз=Wполученное :Wзатраченное >1.

          При закрутке такой аномальной жидкости, какой является вода, до определенных заданных скоростей, затрачивается энергия Wз. Взамен, после происходящих структурных изменений в сильно аэрированной воде из-за ряда процессов, в которых участвует вездесущий, но не видимый экспериментаторами воздух, происходит выделение тепловой энергии Wт  и энергии восходящего закрученного по спирали  ионизированного воздуха Wв способного своим давлением даже удерживать диск массой m  на высоте h. Суммарно оказалось, что полученная энергия Wп = Wт + Wв  больше затраченной энергии, т.е. Wп > Wз  в конкретно звучавшем во всех СМИ случае (КПД = 1,72), а это сенсация. Ведь КПД не может быть больше единицы!

         Сенсация и заключается в том, что исследователи не увидели и пренебрегли ролью в этом процессе вездесущего воздуха, который насыщал собой воду, организовывал появление ракетного эффекта, вакуума над поверхностью воды. Они,   вероятно, также не учитывали явление самофокусировки расходящихся и сходящихся к центру волн, возникающих в круговом контуре установки.

         На опытных образцах теплогенераторов получены значения КЭ=1,72. Получается, что КПД не является критерием для обвинения экспериментаторов в лженауке. Важно, чтобы сам обвинитель понимал, какие эффекты в водном потоке могут развиться, и дать всплеск возобновляемой энергии. Такие явления, как ракетный, тормозной, трибоэлектрический, тепловыделительный, вакуумный и др. могут дать значительное увеличение возобновляемой (выделяемой) полезной энергии.

         Прочитав статьи Кондратьева в «КП» и посмотрев патент на теплогенератор Потапова, я увидела, что в нем использован так называемый ракетный эффект в целой череде поворотов водного потока, который и выдает нужную тепловую энергию, разгоняя первоначальную скорость потока до определенных величин.

         При этом работа воздуха незаметна. Воздушная среда невидима, а физические эффекты от ее присутствия развиваются с выделением энергии, которая производит нужную работу, которая суммарно больше затраченной. Здесь важна структура водного потока и воздуха.

         Совсем иначе может повести себя многокомпонентная среда при развитии в ней возобновляемой энергии. Я убеждена в том, что известные разрушительные торнадо связаны именно с ракетным, теплодинамическим трибоэлектрическим эффектами и особенно с естественной тягой а также температурным состоянием воздушной среды в зоне зачатия торнадо.

         Температура, газ, вода, воздух, вакуум, естественная тяга, пыль - это основные компоненты возобновляемой энергии и уж наверняка в картине движения торнадо решающую роль играет ракетный и тормозной эффект. Разобравшись в том, что является движущими силами торнадо, можно будет решить вопрос, как затормозить их продвижение по суше без больших разрушений. Ведь торнадо создает свою особую энергию, подпитываемую по пути движения различными физическими эффектами и взаимодействиями.

         Еще хотелось обратить внимание на неравномерность скорости движения аэрированного потока по сечению. У оси она меньше, у стенки она больше. Чтобы пузырек развил ускоренное движение под действием центробежных сил, нужно еще разное время для каждого пузырька аэрированного потока, чтобы достичь стенки. Он может по пути к стенке произвести свое разрушительное действие, тогда по законам эфирной энергетики, основы которой известный академик Болотов Б.В. описал в своей работе [14]. При своем ускоренном движении к стенке под действием силы F пузырек сталкивается при хаотичном движении с крупными частицами атомов, тормозится и излучает при торможении фотоны, т.е. кратковременные волновые импульсы. При разрушении пузырька разрушается и его оболочка - поверхностное натяжение воды, состоящее из двойного электрического слоя. Множество возникших электронов создают уже механические колебания. Электроны имеют шаровую поверхность, поэтому их механические колебания Болотов Б.В. назвал эльфонами (электрон + фотон). А все эльфоны суммируются по правилу: сумма синусоидальных величин одной и той же частоты дает синусоидальную величину той же самой частоты, но большей амплитуды.

         Сущность явления самофокусировки хорошо описана в [14,стр.21], поясняется на примере вибрации поверхности жидкости с помощью точечного и кольцевого вибраторов.

         Если точечным вибратором периодически возмущать поверхность жидкости, ограниченной круговой стенкой, как в нашем случае, то от места точечного контакта пойдут концентрические волны, амплитуда которых будет затухать при удалении от центра. Картину движения концентрических волн можно наблюдать и в обратном направлении. Только концентрические волны будут сходящимися к центру с увеличением их амплитуды и частоты. Если стенка при этом еще и вибрирует, образуя по замкнутому кругу множество ответных источников колебательной энергии, то к центру идут обратные волны.

         Импульсное возбуждение среды от точечного источника вибрации порождает сферическую волну, а сферическая сжимающаяся интерференционная волна может породить импульс концентрированной энергии, способной преобразоваться либо снова в расходящуюся волну, либо (частично) в другую форму проявления энергии, например, землетрясения, тепло.

         Поэтому к стенке непрерывно подходят новые партии схлопывающихся пузырьков, которые увеличивают ту энергию, которая затрачена на раскручивание потока. А далее происходит то, что подробно описано академиком Болотовым в его медицинской книге [14]. Нарастание и суммирование энергии пульсаций, полученных при крутых поворотах высокоскоростного потока чревато большими разрушениями из-за возможной самофокусировки колебаний и пульсаций. Поэтому, чтобы  хорошо знать, как получить возобновляемую энергию, надо знать, какие режимы работы всех составляющих в замкнутом контуре системы недопустимы, чтобы избежать серьезных разрушений.

         В качестве примера приведу потрясший меня случай аварии 2-го блока Саяно-Шушенской ГЭС. Какая сила смогла подбросить многотонное рабочее колесо турбины на высоту 9 метров? Правительственная комиссия, работающая над вопросом, почему это все произошло, отчиталась лишь поисками виновных людей, вместо того, чтобы выяснить, какие физические явления привели к таким разрушениям турбины.

         Я стала вспоминать, какие неординарные эффекты меня в течение моей жизни удивили. Начнем с книги Перельмана. В ней автор описал такой парадокс. К бочке подсоединяется шланг, через него бочка наполняется водой. С ней все в порядке, течи нет, и она очень прочна, но стоит в шланг налить всего одну кружку воды, подняв шланг на определенную высоту, как прочная бочка разваливается по швам, преодолев огромное сопротивление конструкции. Работа, затраченная на подъем 1 кружки воды на высоту H,  несравнима с работой, потраченной на разрушение бочки, т.е. КЭ>1. И этот эффект надо уметь использовать.

         Ведь в Земле, имеющей форму шара, кора земли имеет малую толщину, остальную часть составляет тяжелая высокотемпературная жидкость - магма. От любого точечного импульса (например, при снятии внутреннего давления газа и провала части коры в магму) по магме может пройти сферическая сходящаяся к центру волна, которая усилившись, дает всплеск энергии для порождения расходящихся волн. Эти волны находят выход энергии через все самые слабые места в земной коре (вулканы, земные разломы, гейзеры "просыпаются", возбуждая колебания земной коры и порождая обратные волны). Так, зная, где рвануло сегодня, можно прогнозировать, где с большой вероятностью будет землетрясение завтра, если знать скорость движения сферической волны от точечного импульса (землетрясения) и расстояния до опасных зон на другом краю земной сферы. Вычислительная техника может быстро решать такие задачи с помощью эльфонной теории.

         Мои наблюдения в течение нескольких лет показали, что если сегодня рвануло в Японии, то завтра будет землетрясение в Южной Америке (Чили, Гаити, Перу). Как подумаю, так и происходит. По всему миру фиксируются все значительные колебания земной коры, но я не читала в прессе, чтобы кто-то проанализировал фактический материал для нужд прогнозирования этих стихийных бедствий. Может эти данные секретные, хотя и имеются?

         Но вернемся к тому, чем чреваты явления самофокусировки интерференционных волн для замкнутых цилиндрических или сферических емкостей, заполненных жидкостью.

         Когда стали доказывать, что нельзя в принципе создать вечный двигатель, то я очень удивлялась, почему водяное колесо мельницы нельзя считать вечным двигателем? Ведь оно вращается и вращается, пока есть река и вода и непонятно, что люди называют вечным двигателем?

         В студенческие годы о так называемом вечном двигателе поведал мне мой брат (сейчас эти двигатели именуют «вечными двигателями-2 или второго рода»), курсант Военно-Транспортной Академии г. Ленинграда. Когда он посетил политехнический музей, курсантам демонстрировали работу гидротарана. Чем тебе не вечный двигатель? Достаточно удара руки по клапану, как гидротаран начинает работать бесконечно долго, поднимая воду на нужную высоту, работая как насос, только без использования энергии (электрической или механической) извне. И получается, что, несмотря на то, что КПД у гидротарана значительно меньше единицы (КПД=0,2-0,3), ибо поступает в гидротаран воды больше, чем он нагнетает в трубопровод. А если подсчитать КЭ, то он получается значительно больше единицы. Ведь сила удара руки по клапану намного меньше силы, возникающей в системе из-за постоянной работы гидротарана, поднимающего, например, за сутки 2 кубометра воды на высоту H. Используемый при этом гидравлический удар, по законам физики, мог бы заглохнуть, но наоборот - система гидротарана со временем черпала откуда-то энергию для поднятия воды ступенями медленно, но верно вверх. Значит, размеры корпуса гидротарана рассчитаны так, что возникшая волна начинает двигаться от стенки к стенке, не успевая заглохнуть, а наоборот - усиливается, поддерживая режим самофокусировки.

          Об эффекте Юткина я прочла в строительной газете, которая посвятила ему целый двойной разворот в газете. Это в годы учебы в институте.

         Эффект Юткина начали применять в горном деле. Но для его получения нужно было пробурить в породе скважины малого диаметра, нужной глубины, залить водой и создать мощный электрический импульс (короткое замыкание), и вертикальные колебания вместе с самофокусирующими интерферирующими волнами по всей поверхности внутренних стенок разрушали гранит и бетон с легкостью. Но энергия импульса была большой и затратной.

         В Люберцах Московской обл. был горный институт им. Скочинского, и в нем функционировала лаборатория разрушения горных пород. В ней работал мой сосед по дому Гусев, который услышал мою жалобу, что в Москве нет таких гидравлических лабораторий, которые смогли бы обеспечить нужный мне для исследования на модели большой напор и расход воды под затвором. Спросив у него нельзя ли создать замкнутую систему, где вода напором H подверглась бы взрыву бездымного заторможенного пороха и чтобы на модели были бы получены большие скорости воды у затвора. Что произойдет при этом с затвором, можно было бы заснять на кинопленку через смотровое окно. Поговорили, а через день пришел Гусев с работы и сказал, что он попробовал, как будет действовать взрыв на ускорение струи, выходящей из-под затвора. И, о ужас! маленький взрыв над водой в замкнутом пространстве пробил  не только модель, но и кирпичную стену лаборатории насквозь. Маленький по мощности импульс смог проделать такую разрушительную работу.

         Я отказалась от этой затеи со взрывом на малой модели, но эксперименты все равно нужно было проводить, и я нашла выход. В этом же институте был отдел аэрологии, и в лаборатории было уникальное электромоделирующее устройство ЭМВС-6 (электромоделирование вентиляционных сетей), созданное специально для расчета сложных вентиляционных сетей глубоких угольных шахт.

         Известное гидравликам ЭГДА  (электрогидродинамическая аппаратура) способно решать задачи фильтрации в грунтах, при ламинарном движении воды, а ЭМВС-6 решало задачи с турбулентными потоками, как воздуха, так и воды. Для меня это стало находкой, и я решила те задачи, которые возникали у нас при проектировании туннельных водосбросов. Там же я видела, как борются горняки с задымлением шахт в случае пожаров в штреках, узнала понятие - опрокинуть струю и др. Это позволило мне предложить министру ЧП (Шойгу) способы борьбы с пожарами в глубоких шахтах.

         Впоследствии, совершенно случайно, в медицинской книге [14,стр.30] академика Болотова Б.В. (Украина) я прочитала, что благодаря упругости жидкости (например, воды) можно взрывным способом создать звуковой луч практически любой мощности. Этим лучом можно пробить значительные толщи горных скал, находящихся в воде. Заметим, что электрогидравлические удары, не поддающиеся самофокусировке обычными и известными методами (методом Юткина), легко самофокусируются по методу, изложенному выше, если произвести электрический разряд не в точке, а по кольцу. Самофокусировка позволяет усиливать электрические сигналы в режиме автоусиления. В этом режиме амплитуда сигнала на выходе устройства может быть больше амплитуды сигнала на входе, а энергия выходного сигнала больше энергии входного сигнала.

         "Усиление возможно из-за изменения площади поперечного сечения интерференционного устройства. При этом усилитель может работать с быстродействием, определяемым частотой подкачки, т.е. быстродействие будет составлять порядка половины периода. Другими словами, усилители, основанные на методе интерференционной самофокусировки, позволяют усиливать сигналы любой природы на частоте подкачки" [14, стр.31].

         Это и лежит в основе природы всех непонятных нам явлений (в гидротаране,  теплогенераторе и др. эффектов с КЭ>1.

         Несколько слов о произошедшей и поразившей меня аварии на Саяно-Шушенской ГЭС, когда весь гидроагрегат выскочил из своей ниши и взлетел на высоту 9-11 м. Масса рабочего колеса турбины была ~1,5 тонны. Два года работала комиссия, изучавшая этот чрезвычайный случай, выпустила в 2010г. свой отчет, но технической причине такой аварии не было уделено места. Искали виновных в этой аварии, но лишь опозорили этим отчетом себя. От мала до велика во всем министерстве нет профессионалов. Во всей цепочке ответственных лиц всего два гидротехника. Вся работа министерства свелась лишь к регулированию финансовых потоков, получаемых от баснословно дешевой энергии  воды.

         А  можно ведь было объяснить, зная массу рабочего колеса и амплитуду выброса, была ли возможна интенсивная самофокусировка или здесь приложена рука простого хулигана, бросившего в водовод маленький взрывпакет. Пока еще жив и здоров Болотов, нужно идти с просьбой к нему, чтобы он помог нашим гидротехникам разобраться в этом ЧП.

 

        6.3. Использование гидротаранов, ветровой и солнечной энергий.

         Люди еще в XVII веке, когда не было электричества, задумались, как получать необходимую энергию для подъема воды из рек на поля, в водопроводную систему, для помола зерна и помощи в сельскохозяйственном труде.

         Так, Монгольфье во Франции, наблюдая силу гидравлического удара в трубопроводах бань, решил использовать эту вредную,  разрушающую трубопроводы силу во благо, предложив использовать ее в качестве насоса в приборе, названным гидротараном.

         Гидротаран широко использовался до появления электричества, которое вытеснило получение энергии малоэффективными способами. Однако, и сейчас люди, задумываясь над альтернативными электричеству источниками энергии, все чаще вспоминают о том былом времени и как на новом витке развития общества можно было бы использовать ранее высказанные идеи нашими предками.

         В гидротаранах (ГТ), которые и сейчас работают в Петродворце под Ленинградом, используется энергия, получаемая в гидротаране от гидравлического удара, однажды полученного в замкнутой системе с прямым и обратным клапаном для воды и колпаком для сжатого воздуха. В Ленинградском политехническом музее есть действующая модель гидротарана, удивляющая умы любознательных людей. Простым ударом руки по клапану ГТ включается в работу. В замкнутом прочном пространстве прямая волна возвращается назад и вновь отражаясь, гуляет по системе вода-воздух, не затухая. ГТ работает беспрерывно, годами, поднимая воду на десятки метров, но медленно. Если в системе задействованы несколько ГТ, то эффективность ее работы удваивается, утраивается и т.д.

         Однажды приложенная к системе сила во времени показывает результаты, схожие с вечным двигателем - работает долго без подвода энергии извне и бесконечно долго, пока сам человек захочет ее остановить.

         Почему не внедрить ГТ безопасные и надежные, в бассейнах многоуровневых (каскадах) для детей разного возраста? Ведь вода и электричество в паре не совместимы. Оказывается, трудности испытывают проектировщики, ибо нужны для каждого объекта индивидуальные подходы и расчеты.

         В наш-то век! Имея вычислительные диалоговые машины (например, МИГ-1 и МИГ-2).

         Предлагаемые в главе 5 строительные комплексы, состоящие из комбинации купольных и сводчатых зданий, для решения инженерных обустройств нуждаются в повышенном количестве воды, энергии для горячего водоснабжения, обогрева помещений, использования  бытовых приборов  и автоматизации работы "умных" устройств.

         Вот почему мы предлагаем смелей использовать альтернативные способы извлечения пользы из явлений, часто наносящих вред людям: ветровую, солнечную, волновую энергии. Это особенно важно для комплексов жилых и производственных зданий в труднодоступных районах нашей страны, а также на трассах автомобильных дорог и туристических маршрутов.

         Кстати, вчера, 23 июля 2011г., по TV отрапортовали, что в России введена только первая в стране солнечная электростанция. А вот моя соседка по даче, часто бывающая в Бельгии, в г. Ватерлоо, рассказывает, что там на многих крышах частных домов установлены солнечные батареи, полученную электроэнергию накапливают аккумуляторы, и ее расходуют для собственных нужд. Все аккумуляторы закольцованы в одну энергетическую систему, поэтому избытки этой энергии поступают как бы в "общий котел", который эту энергию покупает у частников, а при необходимости им и продает. Вот так-то, Россия! Где твое стремление вперед?

         О ветровой энергии можно сказать то же, что и о солнечной. Мы отстали от мирового сообщества очень сильно. Но если бы проектировщики целых жилых поселений предлагали людям подключаться к общей альтернативной энергетической системе, подобно бельгийской, то, наверно, люди бы не страдали от постоянных веерных или аварийных отключений электроэнергии, иногда на сутки и более. Они не страдали бы от отключения холодильников, морозильников с продуктами, от отсутствия TV и других услуг.

         В новом витке развития скоростных методов строительства обязательно нужно подумать о ветровых двигателях, установленных на пневмоторовых шарах с заанкеренными тросами, разработать солнечные батареи на тканевой основе, которые можно приклеивать к ПТ шарам так, как это делают с рекламой. Нужно задумываться о будущем наших людей, желающих жить в нормальных человеческих условиях. 

         Еще об одном  удивительном эффекте побудило меня написать событие, широко рекламируемое в СМИ. Какие-то хулиганы начали использовать доступные в продаже лазерные указки для ослепления летчиков. Не военных, а гражданских, чтобы пострадало одновременно с пилотами как можно больше пассажиров.

         Доступ к лазерной технике в нашу бытность имели люди разные по характеру и наклонностям. Одни работали для защиты людей, другие - для их поражения. А третьи - шпионы по своей сути, обогащали себя теми знаниями, которые им понадобятся в дальнейшей деятельности. Ворочая свои архивы, я наткнулась на статью, опубликованную в журнале "Сделай сам" в №4 за 2004г., издание "Знание". В рубрике "Есть идея" была статья неизвестного автора (стр. 135) "Лазерное свечение". Этот человек был заинтересован в применении лазерной техники в мирных целях и искал пути популяризации этого направления деятельности людей. Он даже обратился к предпринимателям, чтобы они дали согласие на изготовление предложенного устройства промышленным способом.   В 2004г. статья меня очень удивила и заинтересовала. Я просто ее вырезала и положила в архив. Я давно уже в это время не занималась наукой. Сейчас же меня заинтересовало - что можно почерпнуть из этой статьи для дела науки и практики.

         Моя племянница, Свободова Галина Константиновна, работает на Украине и строит бассейны, аквапарки, фонтаны. Это для нее положена в архив статья безымянного автора. Как хорошо иметь в распоряжении гидравликов идею подсветки струй фонтанов. Варьируя структурами выходящих из сопел струй (сплошными, аэрированными, разрывными), можно обогатить эффект влияния фонтанов или движущихся жидкостей на впечатления людей, особенно в вечернее время.

         Сейчас, занимаясь делом внедрения хороших идей, я посчитала нужным отметить в своих записках, что лазерное свечение с успехом может использоваться в научных целях сначала на стадии обучения студентов, а затем и в лабораториях, занимающихся гидравликой высокоскоростных жидкостных потоков с целью определения их структуры по интенсивности свечения. Это позволит разработать и дать науке точный прибор для изучения аэрированных потоков, четко разделяя их по структуре. Например, при изучении кавитационных явлений прибор поможет сопоставлять только сопоставимые по структуре потоки, искать единую систему ее возникновения, а не выдвигать и отстаивать правильность своих гипотез (а их в кавитации - четыре). Они все будут правы, но только каждый в диапазоне структуры потока, созданной  их установкой.

         Эту идею хорошо бы применить при исследованиях на моделях различных водосбросов для определения структуры входящего водного потока и его развития по длине водосброса, на подходе к носкам, отброса от носка водной струи. С помощью подсветки можно наблюдать и процессы гашения струи.

         Но для этого нужно долго экспериментировать, чтобы получить хороший, например, измеритель аэрации потока (вместо применяемых электрических, показания которых искажаются при трибоэлектрических эффектах, происходящих в высокоскоростных водных потоках). Опять получается идея из идеи, а нужно дело. И дело это рук наших потомков.

         Но в том, что можно и нужно будоражить умы наших потомков по мирному использованию лазерного свечения в наших школах, на уроках труда, в учебных лабораториях вузов, в научно-исследовательских лабораториях и СМИ, я не сомневаюсь.

         И в том, что "Россия воспрянет ото сна...", я не сомневаюсь. Итак, фонтаны можно подсвечивать уже сейчас, а разработка точных приборов для исследования закрученных и прямых высокоскоростных потоков - дело будущего.

         А может быть, все это уже есть, но нет информации...?

         Моей фантазии здесь не хватает. Но торсионные поля я бы исследовала с помощью лазерного свечения, потому что я убеждена, что в их изучении, кроме воды, не учитывается захватываемый воздух и возникающий при этом ракетный эффект и самофокусировка колебаний в круговом цилиндрическом пространстве.

         

Глава 7

Предложения различным ведомствам и министерствам.

 

         7.1. Предложения для МЧС.

         Применение пневмоторов в чрезвычайных ситуациях

         В нашей огромной по территории стране весьма разнообразны негативные природные явления, уменьшать их влияние на жизнь населения очень сложно даже для специально созданного министерства (МЧС). Наводнения на реках, цунами и штормы на море, землетрясения во многих областях, сели и оползни, наземные и подземные пожары. К этому добавляются еще и ЧП, связанные с производственной деятельностью человека на земле и под землей, в небесах и на море. Решить все можно, если на первом этапе продумать, что нужно сделать, чтобы обеспечить защиту людей от наиболее вероятных для данной местности ЧП.

          Возможные негативные природные явления, опасные производства и объекты во всех регионах нашей страны известны. Не зная рабочей структуры МЧС, могу предположить, что в каждом регионе имеются подразделения МЧС, владеющие всей необходимой информацией. Важна их оснастка. В идеале очень важно, чтобы оснастка была проста в применении, многофункциональна и унифицирована так, чтобы из отдельных унифицированных ее элементов можно было бы собрать нужные средства для оказания экстренной помощи пострадавшим людям.

         Наши предложения по использованию пневмоторов в системе МЧС основаны на понимании того, что помощь пострадавшим должна приходить, как можно быстрей, поэтому и спасатели должны действовать по-военному - организованно, оснащено и защищено. Для этого спасатели должны быть профессионально обучены. Но обилие и различия в устройстве спасательных средств затрудняет эту задачу не только в России, но и во всех крупных странах мира.

         Предполагаю, что в МЧС используют статистические данные по стихийным бедствиям и их частоте в каждом регионе нашей страны и подразделяют их, хотя бы

на:

         1. Цунами опасные.

         2. Сейсмические и вулканические.

         3. Часто затопляемые при наводнениях.

         4. Пожароопасные на земле и под землей.

         5. Взрывоопасные (с взрывоопасными производствами).

         6. С производствами, имеющими вредные выбросы и отходы (захоронения)

         7. Районы с сильными ветрами и штормами и т.д. и т.п.

         Думаю, что каждый из таких регионов располагает надлежащими спасательными средствами. Но, судя по данным, получаемым из прессы и TV, эти средства очень разнообразны и если даже перебрасываются в случае необходимости из региона в регион, то не всегда могут быть использованы. Размышляя над тем, что может дать пневмотор для спасателей МЧС, можно предложить следующее.

         - Большинство спасательных средств можно унифицировать на базе одного конструктивного элемента ПТ, тогда из одного региона в другой можно оперативно перебросить недостающие спасательные средства. Если еще учесть, что некоторые стихийные бедствия, как наводнения, наступают в регионах неодновременно, то такие действия по переброске, например, плавательных средств, будут оправданны. Пневмоторы легки, позволяют быстро наводить мосты между берегами рек, плоты для спасения людей, их имущества и др.

         - Всего из двух конструктивных элементов ПТЦ и ПТК можно собирать не только плавательные средства, но и летательные аппараты, проводить спасательные работы при пожаротушении в глубоких шахтах и на земле. По нашему мнению, при проведении модернизации отрасли нужно учесть, что разработки с использованием в устройствах пневмоторов отнесены к высоким технологиям, новы и перспективны.

         Ведь это здорово, что из одной, по сути, конструкции - ПТ собирается то, что при ЧП нужно только уметь конструктивно формировать из имеющегося количества и типа ПТ, меняя рабочее тело (закачивая под давлением в ПТ воздух, газ, пену, воду, пульпу) получать запани на воде, под водой, на земле и в воздухе. Недостающее количество ПТ можно всегда перебросить из ближайших регионов.       

         Такие предложения актуальны не только для России, но и для других крупных стран, таких как Китай, США, Австралия и др. Работу по модернизации МЧС должно взять в свои руки, т.к. идеи идут от россиян.

         - Пока не поздно, нужно попросить у правительства земельный участок в будущем Сколково и финансы для строительства здания НИИ МЧС, объединенного с учебно-производственным центром. Он должен быть размещён поблизости с научным центром авиаторов, дирижабле-строителей, корабелов.

         В центре МЧС должно быть все, чтобы учить свои кадры новым средствам спасения на моделях, которые изготавливаются в производственном отделе-цехе для учебных и научных целей, для создания опытных образцов, для проведения в них практических занятий учащихся. Многие ПТ в этом цехе могут быть изготовлены, учитывая простоту конструкции ПТ.        

         В центре должна быть хорошо поставлена информатика, связь с региональными подразделениями, должны находиться научная, патентная и обычная библиотеки, кабинеты переводческих групп. Научно-исследовательским работам (НИР) должно быть уделено особое внимание. В центре должно быть специальное конструкторское бюро (СКБ). Работники НИР могут отбирать из обучающихся отличные кадры для себя и рекомендовать их после обучения на руководящие посты в министерстве.

         Организационные вопросы, конечно, лучше решает аппарат МЧС, и от него зависит, успеют ли они занять в Сколково достойное место и привлечь солидных инвесторов для ведения совместных работ. По моему мнению Китай будет заинтересован в создании такого центра. Между нашими странами самая длинная в мире граница, но и самая большая заинтересованность, т.к. беда у соседа может обернуться бедой и у себя.

         - Располагая лишь пневмоторами двух разновидностей, цилиндрическим ПТЦ и коническим ПТК, можно из них на месте собирать почти все, что требуется спасателям в чрезвычайных ситуациях на земле, воде и воздухе, делая их универсальными.

         В главе 3 показаны возможные варианты спасательных плавательных средств индивидуальных и организованных, собранных из ПТЦ и ПТК. Акцентируем внимание на том, что рабочим телом в пневмоторах может быть воздух, пена, жидкость и даже пульпа. Тогда запани тоже могут предотвращать не только расплывчивость пятен от разлившихся ГСМ по водной поверхности, но и продвижение тяжелых стоков, попавших в реку. ПТ нанизанные на трос и наполненные, например, пульпой, преградят  продвижение этих отходов вниз по течению, оперативно и качественно.

         Если на ПТЦ-запани, ограничивающей пятно нефти на водной акватории будут надеты рукавные грязеемкие чехлы в виде рукавов, то перемещая по кругу ПТЦ, как четки, можно протаскивать с сорбционными свойствами материала ПТЦ через фильтрующую установку, собранную из других ПТЦ по принципу [3]. Это упростит сбор нефти по берегам и воде практически без применения ручного труда. 

         - Для спасенных людей нужно организовать снабжение питьевой водой, иногда из загрязненных водоемов. Здесь тоже можно использовать пневмоторы с нужными фильтрами [10].

         - Для спасения от цунами можно предложить отдельные коконы (индивидуальные из ПТЦ). Ведь в длинном пневмоторе тело человека обжимается внутренней стенкой так, что человек в нем оказывается защищен от воды, а дыхание обеспечивается через специальную трубку акваланга. В таком коконе человек может продержаться на воде несколько часов, а при прочной оболочке и дольше, пока не придет помощь.

         Вчера (26.07.11г.) по TV была передача о глобальном потеплении земли и версиями о причинах этого явления. После этой передачи показали ролик, как уже сейчас один изобретательный человек изготовил устройство для спасения всей семьи во время цунами. Он рассчитал, что время болтания по воде продлится 40 дней, исходя из этого срока, обзавелся всем необходимым для обеспечения жизнедеятельности семьи. Все на полном серьезе.

         Посмотрев этот ролик, мне стало не стыдно вытащить из моих "фантастических" предложений по быстрейшему оповещению населения о надвигающейся стихии с помощью быстроходных транспортных средств и ЛА – наблюдателей-оповещателей.        

         Предлагаю:

         - Использовать пневмоторовые шары с легким газом, способные удержать на высоте 300-400м следящие за акваторией порта или целого участка побережья приборы наблюдения и предупреждения об опасности. Пневмоторовые шары и аэростаты очень конкурентоспособны с обычными летательными аппаратами. При необходимости слежения за протяженными акваториями при штормах и цунами, а также протяженными объектами, можно использовать небольшие сборно-разборные дирижабли в виде жесткой оси-фиксатора с нанизанными на нее ПТЦ и ПТК, которые при надувании легким газом превращаются в дирижабли (см. глава 4 о пневмоторовых летательных аппаратах). Их можно оснастить пропеллерными ветрогенераторами, способными вырабатывать электрический ток для собственных нужд ЛА и даже ее накопления.

         - Такие же дирижабли можно использовать и при пожаротушении для доставки спасателей в недоступные для других видов транспорта районы. Они быстро собираются, позволяют для увеличения скорости их движения и преодоления встречного ветра разместить за бортом, например, газовые двигатели или малые вентиляционные. Важно, чтобы мягкая оболочка пневмоторов для этой цели была термостойкой для заданной (возможной) температуры воздуха в районе пожаров. Можно на его основе запроектировать и тяжелый водовоз, используя идеи, изложенные в главе 4.4.

         Сейчас я далека от возможности сопоставлять экономически,  предложенные спасательные средства с применяемыми ныне, поэтому порекомендую, что выбирать должны специалисты МЧС с учетом совета великого предпринимателя Форда, приведенного здесь не дословно, а по сути: «Если Вы сможете удешевить изделие в 4 раза, сохранив его функциональные свойства, то за разработку и внедрение такого изделия можно браться».

         Согласна с советом Форда и, учитывая, что все сборно-разборные устройства, приведенные выше в эскизах, собираются фактически из одного конструктивно-простого элемента - ПТ, они заслуживают рассмотрения, как модули, из которых можно быстро собрать те устройства, которые требуются в нужный момент.

         В дополнение хочу порекомендовать в первую очередь:

         1. Взяться с корабелами за разработку устройств (эскизы 2, 3 и 5), только на воздушной подушке с вентиляторным двигателем. Воздушную подушку может образовать длинный пневмотор, а раму образует фиксатор так, чтобы правильно разместить мотор или движитель (парус) и экипаж. Такой катамаран или тримаран может развивать большую скорость, что очень важно для оперативного руководства спасательными работами, как на реках, так и на море.    

          2. Проблема тушения пожаров в высотных зданиях, подобных в Центр-Сити, и других, высотой более 25 этажей, остро стоит не только в России, но и во всем мире. Нет таких пожарных машин, чтобы быстро прийти на помощь людям.

         Предлагаю вместе с авиаторами или дирижаблестроителями создать мост-аэростат и дирижабль-огнетушитель тоже в сборно-разборном варианте.

         Мост-аэростат - это сборно-разборный из ПТЦ нужного количества и диаметра воздушный шар, внутри которого на жесткой раме треугольной формы сделан настил для прохода людей при эвакуации их с места пожара. Мост-аэростат закреплен гибким тросом к анкерной площадке с лебедкой в промежутке между двумя высотками. Лебедка способна изменять высоту аэростата, передвижение же его по горизонтали может осуществить даже небольшой движитель или электрический двигатель на батарейках. Учитывая большие габариты аэростата и малые расстояния между высотками, при пожаре аэростат с мостом своей узкой стороной проходит между ними, разворачивается по команде пульта управления с земли одним концом к проему горящего здания на выбранном этаже, а другим к проему близко расположенного высотного здания. По мосту люди проходят из горящего здания. Если же дом одиночно стоящий, то на другом конце моста может быть устроена сетчатая (по типу баскетбольной) ловушка с мягким коническим пневмотором внутри, а оттуда людей будут отправлять на землю тоже с помощью длинных пневмоторов.

 

Собираемый из пневмоторов катамаран

 на воздушной подушке – эскизы 50 и 51.

          На основе эскизов 2 и 3 и в высказываниях 5, рассуждая о том, каким моторам следует отдать предпочтение, подумалось, что ПТЦ в плане размещены так, что вместе с воздухонепроницаемой палубой мы можем сформировать воздушную подушку, тем более, если в поперечные ПТЦ подведем сжатый воздух и они закроют стыки и не дадут утечки воздуха. Воздушная подушка заработает лучше и обеспечит подъем тримарана над водой, уменьшит трение его о воду, следовательно, увеличит скорость.

         Место для мотора М в таком катамаране всегда можно устроить, важно, что вентиляторные моторы уже хорошо работают в аэросанях, летательных аппаратах и др. Можно подвесить на нем в отдельной капсуле азипод. Катамаран можно превратить и в устойчивую яхту с парусом и его остнасткой.         

         Воздушная подушка обрамлена длинным круговым пневмотором, прикрепленным к катамарану (эскиз 51). Он может быть сделан из специальной более прочной ткани или помещен  в полимерную пленку. Верхний пневмотор может быть использован для сиденья экипажа катамарана (как всадник на лошади). По такому принципу на воздушной подушке можно собирать и более крупные плавательные средства для морских акваторий, озер, болот. Что скажут корабелы?

         Вчера, когда я дописывала эти строки, 10.09.2011г., по 24 каналу показали сборно-разборный легкий, на воздушной подушке катамаран (умещается в автомашине), собирается и наполняется сжатым воздухом от автомашины, движитель - вентиляционный. Развивает скорость 70км/час. Изобрел и изготовил инженер Смирнов. Молодец! Вот бы такого типа катамаран сделать на пневмоторах!

 

 

          Эскиз 50. Пневмоторовая конструкция катамарана, позволяющая обеспечить ему хорошую навигационную маневренность и скорость.

1 –ПТЦ продольные, 2 – ПТЦ поперечные, 3 – азипод, одновременно, мотор, гребной винт и руль, 4 – жесткая рама катамарана, 5 – воздушная подушка, организованная пневмоторами ПТЦ -1 и ПТЦ – 2, 6 – пластмассовые торцы катамарана, 7 – платформа, 8 – гибкие связи, 9 – пневмотор-седло для команды.

          Эскиз 51. То же, только азипод (3) вынесен вперед для удобства управления катамараном. Воздушная подушка формируется с помощью длинного пневмотора. Катамаран можно оснастить и парусом.

Пневмоторовый  тримаран.

Рис. 7.1.         

  

Пневмоторовые помощники при пожарах в высотных зданиях – эскиз 52. 

 

           Эскиз 52. Аэростат-мост для эвакуации людей и подъема пожарников на нужный этаж при пожарах в высотных зданиях. 1- ПТЦ короткие, 2 – ПТЦ длинный, 3 – жесткая рама, 4 – площадка для эвакуированных, 5 – вертолетный двигатель, место для помпы или насоса, 6 – гибкие тросы, 7 – трос к лебедке, 8 – стена высотного здания, 9 – сетчатые ограждения площадки для людей.

         Из эскиза 11 лучше всего варианты с числом ПТ в поперечном сечении n=3. Но для того, чтобы аэростат мог эвакуировать людей из горящего здания на площадку-мост, причаливая не только торцами, но и боковой частью, нижние пневмоторы имеют число n=2. Тогда между ними можно образовать проход для эвакуации людей. Перегруз этого аэростата неопасен, он просто медленно будет опускаться к земле, а после выгрузки вновь быстро поднимется на прежнее место.

         Если выгружать людей из аэростата некуда, при большом потоке людей и панике можно устраивать у выходов из аэростата ловушки в виде подвешенных сеток по образцу баскетбольного круга, внутри которой надувается ПТК и длинный ПТЦ до места выгрузки. Вариантов много, но здесь они не показаны.

         Аэростаты, подобные эск.52, могут быть как стационарными, прикрепленными к заанкеренным площадкам, несущие рекламу и, например, солнечные батареи, так и передвижными на автомашинах или кранах с лебедкой и нужным противовесом. Их можно использовать во многих спасательных операциях.

         Большие поверхности аэростата с успехом можно использовать для размещения рекламы, гибких солнечных батарей, а также ветряного двигателя с целью получения альтернативной энергии, используемой высотками в дни веерных отключений традиционной электроэнергии. С успехом могут использоваться и одиночные шары для снятия с высоток всякого рода экстремалов, которые карабкаются вверх и не знают, как спуститься на землю. Можно всегда помочь рассеянным людям выйти из квартиры или войти в нее, не ломая дверь, через окно, впустив спасателя. Можно помочь людям, собирающим шишки в кедровнике. Вариантов много.

         Из летательных аппаратов можно приспособить легкий, сборно-разборный дирижабль к выполнению функций разведки, слежения, предупреждения ЧП.  Грузовоз же можно приспособить к перевозке с реки или другого водоема воды в количестве 5 - 10 куб. м, которая доставляется к очагу пожара и с помощью затвора выливается с заданной скоростью, получив сборно-разборный дирижабль-пожарник, способный при замене монтажных снастей транспортировать в срочном порядке плеть трубопровода к месту крупной аварии. Здесь резонно скооперироваться с нефтяниками, которые строят протяженные трубопроводы по трудным трассам и ведут разведку новых месторождений нефти.

         Еще одна трудная проблема - это пожары в глубоких шахтах под землей. Здесь, при пожаре в любом штреке шахты происходит очень быстро как возгорание забоя, так и задымление всей шахты, затрудняющее не только проведение спасательных работ, но и грозящее здоровью всех, находящихся в это время в шахте.

         Задачу можно облегчить, если дым от очага возгорания загнать в общую принудительную вентиляционную трубу, прекратив задымление в шахте, а спасателям при этом, дав возможность спасать людей из горящего забоя. Такая задача может быть решена с использованием ПТЦ и уменьшением естественной тяги всей шахты, зависящей от разности температур внутри шахты в очаге возгорания и снаружи, а также глубины самой шахты. Ясно, что чем больше эта разница, тем больше будет скорость задымления всей шахты по всему стволу и штрекам. К счастью во всех глубоких шахтах есть схемы работы, как естественной вентиляции, так и принудительной.   Но для этого необходимо вмешательство МЧС, которое потребовало бы у горняков при открытии любого нового штрека, забоя рассмотреть аварийную ситуацию в шахте с помощью электромоделирующего расчетчика вентиляционных сетей ЭМВС-6 с целью указания места, где нужно установить ПТ-заслонку в шахте, чтобы прекратить задымленность в каждом конкретном случае и обеспечения хранения этой заслонки в намеченном месте.

Средства, предотвращающие задымление шахт.

Заслонка пневмоторовая, эскиз 53.

         Что собой представляет ПТ-заслонка? Это – пневмоторовое устройство (см. эскиз 53) , состоит из одного мягкого пневмотора, выполненного из термоустойчивой и воздухонепроницаемой ткани в зев которого вкладывается трубчатый челнок с гибкими тросиками на торцах, жесткая труба меньшего диаметра, но большей длины, чем ПТЦ, для подключения задымленного участка к принудительной вентиляции. Работа заслонки показана на эскизе 53б. ПТЦ-заслонка является, как бы шлюзом, разделяющим зоны с разной задымленностью и температурой.

         Через этот шлюз легко проникать спасателям в полном снаряжении. Дыму при этом прекращена дорога в шахту, а спасателям облегчена работа в режиме принудительной откачки дыма из зоны возгорания. При этом между торами могут быть пропущены дополнительные трубы для воды, водометов и др. Устройство это может использоваться и в вертикальных шахтах, т.е. есть возможность в глубоких шахтах избежать их задымления. Заранее размещенные в определенных местах выработки легкие элементы сборно-разборной заслонки можно быстро собрать. А наполнить заслонки сжатым воздухом не составит труда, поскольку компрессоры в шахтах находятся на всех ярусах.

         Удивительное свойство пневмоторов через свой "зев" пропускать много труб, можно использовать и для удаления большого количества воды, скопившейся в забое во время тушения пожара.

Эскиз 53.

         а) подготовка ПТ-заслонки к работе. 1 – выработка, зачищенная зона под ПТ-заслонку, 2 – ПТЦ в сложенном виде, труба-челнок для эвакуации людей из забоя, 4 – гибкие тросы, 5 – жесткая труба с гофрированными участками на торцах, для подключения принудительной вентиляции.

        б) схема работы ПТ-заслонки после нагнетания в нее сжатого воздуха. А – заслонка (1) в рабочем положении. Дым из забоя(2) остановлен и переведен в воздуховод принудительной вентиляции, Б – пожарники и спасатели загружаются в трубчатый  челнок (4) и вручную с помощью тросов (3) перемещают его в задымленный забой. В – идет эвакуация пострадавших и перемещение спасателей.

Простая пневмоторовая заглушка, эскиз 54.

Эскиз 54.

 Простая пневмоторовая заглушка,  1 – выработка, 2 – ПТЦ длинный, 3 -  ПТЦ короткий, 4 – фильтр, 5 – форточка, прямоугольный проем.

         Иногда в шахте необходимо иметь быстромонтируемые заглушки, чтобы прекратить распространение газа или дыма в другие части шахты. Такие заглушки состоят из одного большого ПТЦ, при надувании его сжатым воздухом он внешней стороной плотно прилегает к вырубке, повторяя ее форму, а внутренняя сторона, смыкаясь, не дает проходить газу или дыму по ней.

         Они могут устанавливаться как в вертикальных, так и наклонных, горизонтальных вырубках любой формы. ПТЦ будет преграждать путь вредным газам и примесям. В эти заглушки могут быть вставлены фильтры, задерживающие вредные вещества. Такие короткие заглушки, как 54б, могут устанавливаться, в случае катастрофы на химических заводах, даже в проемах форточек домов и убежищ с фильтром, подобным применяемых  в противогазах. Своим распором она удерживается в проеме, принимая его форму. Длинный ПТЦ 2 можно анкерить. Он будет удерживаться распором.

         Такие заглушки могут устанавливаться и в высотках. Ведь многие люди погибают именно от задымления помещений на путях эвакуации (из-за большой естественной тяги).

 

7.2.  Предложения для авиаторов.

         В дополнение к изложенному в главе 4 "Летательные аппараты" хочу особое внимание обратить на эскиз 40 и на направление создания сборно-разборных пневмоторовых дирижаблей (СРПТД).

         Малый дирижабль был востребован обществом как наблюдатель, средний - для продвижения небольших грузов. Со временем, по мнению Российского аэрационного общества, потребуются и дирижабли-грузовозы, танкеры для перевозки гелия в Европу. А как необходим  уже сейчас дирижабль-грузовоз в качестве скорой помощи при пожарах в местностях сплошного бездорожья, но богатых лесом.   

         Тридцать лет назад уже было решено вернуться к возрождению хорошо забытой отрасли  передвижения – к дирижаблестроению.

          Бурное развитие самолетостроения, требования быстрого передвижения людей и грузов сделало свое дело – было полностью утрачено целое направление разработки тихоходных транспортных средств и ЛА.

          Появилось требование к дирижаблям – уменьшить их габариты с тем, чтобы после совершения перелета с малой скоростью и разгрузке, можно было бы их разобрать, погрузить на быстроходный транспорт и как можно скорей вернуть их к месту загрузки. При этом детали огромных дирижаблей не всегда могли поместиться на железнодорожные платформы так, чтобы можно было пройти через многочисленные тоннели и даже автомагистрали.

         Вот тогда возникла идея создать базовый (модульный) сборно-разборный ПТ-дирижабль с небольшой грузоподъемностью, но который можно было бы быстро разобрать, уместить на открытые железнодорожные платформы и переправить к месту загрузки.

         Если потребуется перевести груз бÓльшей величины, то из этих модулей можно набрать нужную грузоподъемность. Ведь поднимают же монтажники по 200 -300 т груза тремя кранами (плавучими, береговыми и др.). Почему же не объединить несколько модульных дирижаблей в одну связку и, например, вывезти из труднодоступной тайги строительный лес, или перевезти в сборе, прямо с завода гидротурбину. Это заставило немного поразмыслить, каким лучше сделать базовый дирижабль-модуль.

         За 30 лет  в мире значительно продвинулась вперед отрасль машиностроения, роботостроения, появились новые двигатели, новое топливо. Многие фирмы занялись применением самовозобновляющихся форм энергии и преобразованием их  в необходимые формы энергии.

        Новые знания позволяют не бояться того, чего бояться авиастроители высокоскоростных лайнеров. В новых условиях дирижабль способен медленно, но верно и безопасно выполнить свою задачу.    

         Здесь без опыта специалиста-авиаконструктора не обойтись. Мои попытки связаться с ними в советское время были не возможны, т.к. разработки велись в закрытых учреждениях, а теперь не позволяет общаться с ними то, что у них свое ноу-хау, которое для других является тайной. Вот и мысли, вот и работай, варясь в собственном соку. Мои попытки обратиться к специалистам через Интернет не увенчались успехом так же, как и обращения в отдел по новой технике МЧС.

         Поэтому опишу то, о чем мечталось в те далекие годы. Не обо всем, конечно, а  о наиболее востребованном сейчас. Думаю, что совет Форда будет не лишне всегда иметь в виду, когда решается вопрос о рациональном вложении денег, выделенных ведомству для модернизации своей отрасли.

         О малых дирижаблях на жестких фиксаторах много говорилось в главе 4, поэтому здесь пойдет речь о СРПТД-грузовозе.

 

 Рис. 7.2. Базовый сборно-разборный пневмоторовый дирижабль СРПТД.

     а) продольный разрез; б) вид по стрелке А; в) разрез В-В; г) жесткий фиксатор СРПТД в сборе.

     1. Причальное устройство с кабиной пилота.

     2. Хвостовая часть, рули и стабилизаторы движения.

     3. жесткий трубчатый фиксатор СРПТД сборно-разборный.

     4. Пневмоторы конические ПТК.

     5. Пневмоторы цилиндрические ПТЦ.

     6. Полноповоротное крыло.

     7. Движитель – аэроагрегат турбинный.

     8. Пневмоторовая воздушная подушка.

         На рис.7.2 дана схема такого дирижабля, основанная на идее телескопического выдвижения жесткого тела из сборного состояния в рабочее, как это описано в моем авторском свидетельстве [7]. Главное в этой схеме то, что рабочее тело (сжатый воздух) заключен в отдельные отсеки-пневмоторы ПТЦ, которые соприкасаясь друг с другом торцами, при работе телескопически раздвигают сборные части СРПТД в проектное рабочее состояние. Фиксаторы дирижабля можно раздвигать и сдвигать, как гармошку. Распор между хвостовой и носовой частями дирижабля из-за давления сжатого воздуха по плоскости соприкосновения со сжатым воздухом обеспечивает распрямление фиксатора в проектное положение. После заполнения ПТЦ и ПТК гелием под рабочим давлением дирижабль принимает заданную проектную форму. Хорошо было бы, чтобы носовые части и первые пневмоторы были  защищены полимерной пленкой или устройством в носовой части турбулентного воздушного слоя, заменяющего трение скольжения трением качения.

         Между ПТК и ПТС (см. эскизы 39 и 36) в промежутках можно размещать такелажные приспособления для подъема легких, но крупногабаритных грузов, которые невозможно перевозить по железной дороге, либо приспособить такой дирижабль-грузовоз, например, в качестве дирижабля-пожарника, а нефтяникам подарить дирижабль-трубоукладчик, собирая его только из пневмоторовых элементов.

         Проблема дирижаблей-тяжеловозов и дирижаблей-танкеров может решиться интересно, если с целью безопасности полета рассмотреть раздельное размещение наполненных гелием пневмоторов и всякого рода двигателей и движителей, необходимых для управления такими громадинами, их полетом в заданном авиадиспетчером воздушном коридоре и осуществлять повороты дирижабля.

         "Баржа"-танкер для гелия может использоваться и для перевозки груза в больших контейнерах. Исходя из того, что 1куб. м гелия поднимает вверх 1кг груза, танкер получается большого объема, значит и большой объем перевозимого газа, даже если использовать базовый дирижабль (рис.7.2). Его сборность позволяет составлять танкер из требуемого количества таких дирижаблей, даже разных диаметров и длин, важно только с помощью специальной программы для вычислительных машин правильно подвесить ферму-поддон для перевозки большого груза в тяжеловозе и распределить в нем груз так, чтобы в полете подъемные силы гелия почти равнялись весу поддона с грузом (баланс). В этом случае для продвижения такой махины тягачу не нужно большого усилия для продвижения тяжеловоза по курсу и в нужном высотном коридоре.

         В нашей стране много неосвоенных районов, крупные стройки запроектированы еще при советской власти и не могут быть начаты без необходимой инфраструктуры, при отсутствии нужных механизмов для доставки грузов в отдаленные места. У нас в Сибири, на Дальнем востоке, в Северных районах большой простор для дирижаблей, даже малых. В этих районах есть сеть триангуляционных вышек, гидрометеорологических станций с небольшими площадками, а также малых и средних аэродромов. Вот на них и надо делать причалы для малых дирижаблей и дирижаблей-грузовозов. Крупные же дирижабли-тяжеловозы должны иметь причалы хотя бы в крупнейших аэропортах и быть оснащены всем необходимым для принятия дирижаблей различного функционального назначения и площадок для сборки-разборки СРПТД. Но в этих аэропортах очень интенсивное движение аэротранспорта на разных высотах, и для каждого причаливания будет необходим специальный воздушный коридор, указываемый авиадиспетчерами.

         На тяжеловозах-дирижаблях  можно с завода отправлять в полном сборе турбины электростанций, отработанные блоки атомных реакторов подлодок для захоронения, завозить горюче-смазочные материалы в целый регион за 1-2 рейса, автомашины и другую нужную технику. Для легкого отрыва дирижабля с большим грузом от земли можно на аэродромах (или на СРПТД) устраивать пневмоторовые взлетно-посадочные площадки, включающие создание под поддоном воздушной подушки для создания тяги вверх. Сажать дирижабль можно на пневмоторовые валики из шероховатой ткани, насаженные на тросы или валики, закрепленные за пределами такой полосы (см. рис.7.3).  

Рис. 7.3. Пневмоторовая взлетно-посадочная полоса для дирижабля грузовоза.

     1. Длинные ПТЦ.

     2.Гибкие фиксаторы.

     3. Анкерный устройства для крепления и хранения фиксаторов.

     4. Телескопические причальные башни для страховки приземления дирижабля и удержания при разгрузке могут не только убираться, но и служить при необходимости причалом для более мелких дирижаблей сопровождения.

    5. Ниша для воздушной подушки.

    6. Козловой кран перегружатель пролетом 120 метров.

         Это дело далекого будущего. Пока вернемся к малым дирижаблям-грузовозам.

        Дирижабль-пожарник должен двигаться быстро, еще быстрее набирать воду и сбрасывать ее на очаг возгорания. Поэтому при формировании связки следует исходить из того, чтобы взлетная масса Gmax была не меньше двойного собственного веса дирижабля, оснащенного всей аппаратурой и такелажными приспособлениями. Наиболее уязвимой частью является мягкая оболочка. Поэтому у такого дирижабля грузовой отсек для воды должен размещаться в 1-м горизонте и вмещать 5-10куб.м воды. Это - труба, примерно диаметром 1м и длиной 14м. Лучше поделить эту трубу на две, тогда дирижабль должен иметь, хотя бы, подъемную силу такую, чтобы поднять собственный вес всего дирижабля вместе с экипажем и водой. Объем гелия при этом, заключенный в пневмоторы, должен с запасом быть больше 20000куб.м. Это очень много и громоздко. Поэтому между "баржей" из сигарных дирижаблей и трубами с водой по высоте следует поместить, например, вертолет или другой движитель, способный создавать тягу, направленную как по вертикали, так и по горизонтали. Это нужно, чтобы помочь трубам (с затворами в одном из торцов) легко опуститься в реку или водоем, зачерпнуть быстро воду, закрыть затворы, оторваться от воды и лететь к очагу пожара. Вместо трубы для воды, можно использовать конструкцию бетонной бадьи, но в облегченном варианте.

         Дирижабль-пожарник  работает в зоне повышенных температур, поэтому в нем не должно быть горючего, т.е. у него должен быть электродвигатель. Альтернативой топливным двигателям может быть двигатель вентиляторного типа и он не зависит от того, есть ветер или его нет. На этот случай на борту должен быть резерв литиевых батарей. Сам дирижабль оснащается двумя двигателями, один из которых после взлета продолжает свою активную работу, а второй – переключается на аккумулирование электроэнергии. Этот двигатель, подвешенный на площадке, образованной ПТЦ и жесткими фиксаторами, может давать возобновляемую энергию, которая уже используется в военных вертолетах. На вертикальном валу насажено многолопастное рабочее колесо, ротор и статор, вырабатывающие ток, который собирается в аккумуляторе и питает небольшой компрессор. По трубке от компрессора до сопла подается сжатый воздух. Сжатый воздух сопла вращает с необходимой скоростью турбинку (или короткие лопасти), которые, вращаясь, вырабатывают электрический ток, а тот питает компрессор, и так по кругу. Запущенная один раз двигательная система в круговороте решает целый ряд задач. На борту вертолета нет горючих материалов, но действует компрессор, а значит мотор. Фюзеляж вертолета легко разместить на пневмоторах, которые создадут под ним воздушную подушку, на которой он может приводняться, проводить ревизии затворов и такелажных устройств. Все это хозяйство подвешено на гибких тросах-полиспастах. Таким образом можно создать не только вертикальную тягу, но и горизонтальную. Это уже дело авиаторов. Затворы на водяных баках должны открываться быстро, чтобы заливать очаг возгорания, а не превращать воду в водяной дождь или пыль, которые часто не могут справиться с серьезными глубинными возгораниями.

         Неприятный момент - дирижабль-пожарник может испытать при сбросе воды (балласта) резкий набор высоты. Здесь опять в работу включается двигатель и движется с "баржей" на заправку водой, и так по кругу.

 

Сборно-разборная пневмоторовая связка «баржа».

         Для облегчения перемещения груза собирается связка, состоящая из  двух базовых дирижаблей  и одного аэростата в двух уровнях.  На первом уровне размещаются дирижабли, на втором уровне в аэростате -  двигатель или движитель, обеспечивающие взлет, посадку и движение дирижабля по нужному курсу. Весь сухой сбалансированный вес СРПТД, включая экипаж, берут на себя гелиевые пневмоторы.

«Баржа» облегчена. Преодоление внешних   ветровых нагрузок и транспортировку полезного груза, берет на себя буксир-двигатель, вмонтированный в пневмоторовый   аэростат, находящийся в связке с «баржей» или же отдельно. Наиболее перспективные для разработки ЛА представлены на рисунках 7.4 - 7.7.

Рис. 7.4. Пневмоторовый дисковый летательный аппарат (летающая тарелка) ЭЛКА.

а). Разрез А-А;    б). План В-В.

1. Основное опорное кольцо в виде обруча.            6. Гондола.

2. Цилиндрические пневмоторы ПТЦ-1                  7. Основные,  наполняемые гелием ПТЦ-2.

3. Гибкие фиксаторы связи.                                    8. Причальное устройство.

4.Вертикальный жесткий трубчатый фиксатор.9. Ветро-вентиляторные двигатели в узлах обруча                                                   

5. Гибкие фиксаторы вокруг 4.                              10.Оперение (рули).    

Рис. 7.5. Мягкий летательный аппарат прикрепленный к земле. ЧЕБУРАШКА.

а), б), в)  - разные формы летательных аппаратов, собранных из ПТЦ наполненных                 гелием на гибких связях.

Рис. 7.6. Летающая пневмоторовая тарелка-зонтик.

а). Разрез А-А;  б). План летательного аппарат;. в). Узел крепления ПТЦ;  г). Опорный узел спиц;

д). Вид на ЛА сверху.

1. Жесткий шарнирный каркас зонтика.

2. Хомут.

3. Опорный обруч.

4. ПТЦ-3.

5.1- 5.3.  Гибкий трос

6. Механизм раскрытия зонтика.

7. Жесткий фиксатор.

8. Гондола в защитном пневмоторе.

9. ПТЦ-4.

При зависании в воздухе возможен спуск гондолы с помощью телескопического  фиксатора или на тросах.

Рис. 7.7. Разновидности зонтичных летательных аппаратов.

б). «Мандаринчик» на цилиндрических пневмоторах.

     1. Опорный  обруч.

     2. ПТЦ -1.

     3. Жесткий вертикальный фиксатор (ручка).

     4. Каркас зонтика.

     5. ПТЦ-2 наполненные гелием.

     6. Гибкие связи, придающие ПТЦ форму дольки мандарина.

     7. Гондола.

     8. Мягкая пневмоторовая подушка.

     9. Оболочка «зонтика»

    10. «Ручка зонтика», спускаемая на причальное устройство 11.

в). Термоплан на конических пневмоторах.

    1. Опорный  обруч.

     2. ПТЦ-1.

     3. Гондола.

     4. Мягкая пневмоторовая подушка.

     5. Жесткий вертикальный фиксатор.

     6. Оболочка «зонтика».

     7. Каркас зонтика.

     8. Такелажные тросы.

     9. Обменная гондола.

         ПТК-1 наполняется воздухом,  ПТК-3, ПТК-3, ПТК-4 – наполняются гелием враспор.

7.3. Предложения Министерству транспорта

         Министерство транспорта испытывает трудности при перевозке не только крупногабаритных тяжелых грузов, но легких, а также страдает от отсутствия хороших дорог в отдаленных районах страны. Использование высоких технологий при модернизации производственных служб Министерства позволит правильно вложить отпускаемые на эти цели бюджетные деньги. Предлагаемые нами мягкие пневмоторовые конструкции входят в раздел высоких технологий, обладая целым рядом оригинальных свойств. Варьируя разным количеством ПТ элементов и их размерами, можно решать ряд сложных задач:    

         - Применить ПТО для скоростного строительства автодорожных мостов через овраги, ручьи и мелкие речушки, поскольку люди селятся, как правило, вблизи рек. Иногда, чтобы проложить автодорогу вдоль реки, нужно на 200км трассы построить до десятка малых мостов через овраги. О способе возведения таких мостов см. [15] и Гл.5.

         - Вдоль магистральных автодорог можно возводить компактные комплексы зданий, возводимые скоростным методом с размещением в нем, кроме жилых зданий для обслуживающего целый участок дороги персонала, еще и производственные службы по ремонту дороги, по обслуживанию автотуристов, медицинские пункты, школы для детей и т.д. (см. Гл.5).

         - Развивая дорожную технику, можно обратить внимание на пневмоторовую самоходную тележку - тяжеловоз, способную перевозить большие грузы как по земле, так и по слабым грунтам и болотам. Ее опытный образец был изготовлен в 2009г. нашими эмигрантами в США (см. [16]).

         - В местах, отдаленных от стройбаз, иногда возникают проблемы использования сборных железобетонных конструкций больших габаритов, не проходящих, например, в туннели, или из-за отсутствия необходимых дорог. Здесь предлагается применить сборно-разборный летательный аппарат. В зависимости от веса груза он собирается из отдельных мягких пневмоторовых цилиндрических конструкций и превращается в дирижабли-сигары, дирижабли-катамараны или тримараны, дирижабли - тяжеловозы, над которыми работают несколько НИИ. Предлагаемый сборно-разборный вариант дирижабля, у которого его остов-фиксатор может телескопически раздвигаться, создавая нужную длину дирижабля в зависимости от того, какой массы груз необходимо перевезти от железнодорожной станции до места назначения. Но этот остов можно сложить, как гармошку (труба в трубу), и перевезти на открытой железнодорожной платформе на любую станцию, чтобы там расправить и снова, прямо с платформы, снять заданный груз и осуществить доставку без посредников даже в непроходимые для другого транспорта места и целые районы.

         В разработке такого дирижабля-грузовоза заинтересованы другие ведомства страны. Поэтому транспортникам необходимо скооперироваться, хотя бы с МЧС, авиаторами и строителями, которым такой многофункциональный дирижабль необходим, и осуществить один общий проект - разработку, изготовление и испытание опытного образца СРПТД за счет средств, выделяемых на модернизацию ведомств.

         На рис. 7.4 показана схема летательного аппарата в форме летающей тарелки, назовем ее ЛТ. На жесткий трубчатый обруч нанизывается несколько ПТЦ, длина которых зависит от назначения ЛТ. Это необходимо, чтобы обеспечить  просветы между ПТЦ для пропуска нужного количества гибких или жестких связей, необходимых для выполнения ЛТ различных функциональных назначений - перевозчик грузов, людей, ГСМ, продовольствия и т.д. и т.п.

         Подъемную силу ЛТ создают наполненные гелием ПТЦ. Пространство радиусом Rп отдается для размещения оснастки, необходимой для выполнения функционального назначения перевозимого груза ( разной по перевозке крупных контейнеров, компактных, но очень тяжелых грузов, плетей трубопроводов, емкостей с ГСМ, людей и т.д.). Размещать грузы можно сверху или снизу площадки, так же, как двигатели или движители, помогающие поднять, переместить и опустить ЛТ. Здесь уже простор для такелажников, они должны решать, какая оснастка им нужна, чтобы надежно закрепить груз к ЛТ в каждом конкретном случае помня о грузоподъемности ЛТ.

         В случае необходимости перемещения еще большего груза можно рассмотреть варианты скрепления, дополнительно к первому ЛТ, еще второго, если нужно и третьего, чтобы увеличить объем гелия путем увеличения диаметра ПТЦ (на рис. 7.4 показано пунктиром). Пространство внутри ЛТ радиусом Rп может быть сплошным, сетчатым, ниже или выше пневмоторов, на жестком фиксирующем каркасе (как в велосипедном колесе). В промежутке между ярусами можно сделать уютный салон для пассажиров и площадку обозрения, слежения, фотосъемок и др. Фантасты уже разработали архитектурное оформление летающих тарелок. Особенно при изучении НЛО.

         Прочла последнюю газету АиФ за 28 сентября 2011, которая на развертке поместила статьи, порочащие экс-мэра Москвы Ю.Лужкова и критикующие все его деяния. А корреспондентка Галина Шейкина с неприкрытым остервенением пишет, что Ю.Лужков запомнился "целой россыпью креативных идей, ...которые начинали претворять в жизнь, но так и не смогли довести дело до конца по причине утопичности или затратности прожектов". В первых рядах оказалась критика дирижаблей для ГАИ "Высоко сижу" Нашли виноватого... А где были специалисты? Они что, не знали, какая интенсивность движения самолетов в Москве с ее несколькими аэродромами и что происходит в небе над Москвой? Важно, что их построили и оснастили, и они не должны отправляться на "склад - приходить в негодность". Их можно использовать не только при слежении на дорогах, а найти другое функциональное назначение, дополнив имеющуюся аппаратуру еще и специальной, например, для разведки полезных ископаемых, облета государственных важных объектов с целью их охраны и т.д. и т.п..

         Подведем итоги написанного выше.

         1. Министерству транспорта нужно наладить контакт с авиаперевозчиками и корабелами, чтобы не допускать скопления грузов на крупных железнодорожных станциях.

         2. Совместно с ними организовать всю цепочку производства дирижаблей-грузовозов, малых летательных аппаратов различного назначения, катамаранов-грузовозов на воздушной подушке, пневмоторовых барж, причальных устройств и удобных кранов для погрузки-разгрузки грузов.

         Со строителями разработать ПТЦ и ПТК опалубки для скоростных методов ведения работ при сооружении (вдоль автомобильных трасс большой протяженности) мотелей и автокемпингов для автотуристов, с оказанием гостиничных услуг и туристических экскурсий по интересным местам вблизи автострады. Организовать нормальную жизнь для дальнобойщиков и автопассажиров во время их пути. Опалубку для куполов можно заказать в итальянской компании Бини-Шеллс или воспользоваться выпускаемой у нас диафрагмовой пневмоопалубкой всего 9м в диаметре. Купола такого диаметра хороши в сейсмических районах, которые пересекает наша самая длинная автомагистраль Брест-Владивосток (см. Гл.5).

         4. Запроектировать специальную цистерну для перевозки ГСМ, в которой были бы отсеки для бензина, дизтоплива и различных масел в ПТ-емкостях. В тупиках для таких цистерн вблизи должна размещаться автозаправочная станция. В ее резервуары разгружается жидкое топливо, а масло в ПТ-емкостях в этой же таре отдается заказч

ику. Бензин и дизтопливо отпускаются заказчику в бензовозы дозированно.

         5. Проработать совместно с СКБ Автопрома возможность использования в отрасли пневмоторовых низкого давления колес (ПТ-колес), в гусеничном и обычном исполнении для использования их в тихоходных средствах передвижения тяжелых грузов по слабым грунтам и бездорожью, в вездеходах, квадрациклах, и др. Такие предложения есть, надо ими только воспользоваться. Кстати говоря, тележка-грузовоз на пневмоторовом гусенничном ходу изготовлена и успешно  прошла испытания в США [16].

         Список этот могут с успехом продолжить специалисты страны, помня все тот же принцип отбора новых идей для внедрения, высказанный Фордом.

 

                                            7.4. Пожелания строителям.

         Предложения для скоростных методов строительства зданий и сооружений изложены в главе 5. В дополнение идут пожелания.

         - Варьируя тремя видами опалубок (мембранной, купольной и цилиндрической), можно возводить удивительные комплексы зданий самого различного назначения, например, спортивные, медицинские, торговые, производственные, общественные и жилые. Уход таких зданий под землю целесообразен в районах, где часто бушуют торнадо и смерчи, цунами и другие стихии, а также там, где земля очень дорого ценится и где нужны зеленые насаждения. ПТО целесообразно использовать при прокладке под землей инженерных коммуникаций, для ремонта которых не потребуется постоянное рытье земляных траншей внутри малых дворов при проведении линий поверхностного метро и скоростных трамваев (иногда в полувыемке-полунасыпи, иногда под слоем земли достаточном для размещения над ним зеленых насаждений, игровых и спортивных площадок и др.). Сводчатые конструкции смогут воспринять такие нагрузки. Варьируя ПТО, можно обустроить и станции метро, станции пересадки и все другие необходимые помещения (см. рис.5.15). При необходимости размещения лент транспортеров в наклонном тоннеле, нужный для них уклон может быть обеспечен способом монтажа колец, изготовленных роторным методом на ПТО. Внедрить скоростные методы строительства можно,  работая совместно с всемирно известными фирмами, такими как «Бини-Шелс», имеющими в своем активе огромный практический опыт в возведении купольных зданий. Комплекс зданий из купольных и цилиндрических структур позволит архитекторам и строителям удовлетворить любые требования заказчиков. На рис. 7.8  приведен эскиз, возводимого с помощью пневмоторовой опалубки крупного крытого стадиона из фибробетонных полусводов. По этой же схеме можно строить циркульные стадионы, арены для проведения соревнований и массовых мероприятий.

Рис. 7.8. Схема городского стадиона.

          а). Поперечный разрез стадиона А-А.

          б). План стадиона.

          в). Схема фермы 1 с козырьком 2, присоединяющаяся к закладным фундамента.

          г). Пневмоторовая опалубка ПТЦ с фиксаторами.

          1. Фермы силового каркаса сооружения.

          2. Пневмоторовая опалубка ПТЦ.

          3. Козырек.

           4. Футбольное поле.

           5. Трибуны по периметру здания.

           6. Полусводчатое укрытие из фибробетона.

           7. Беговая дорожка.

            Проемы для проходов и окон в здании вырезаются болгаркой вручную. При необходимости пространство под трибунами разделяется этажами по замыслу архитектора.

         Городской стадион будет включать футбольное поле 100х68 м, беговую дорожку шириной 6 м. На рис. 7.8. приведена схема строительства такого стадиона на подготовленном основании. Нулевой цикл не показан, в нем размещены все инженерные коммуникации, оборудование. Стадион получился большой, площадью F ~ 20500 м2, а полезная крытая часть стадиона F~5250 м2. Для строительства используются несколько пневмоторовых цилиндрических опалубок одного размера L=25 м, D=16 м.

         Этапы строительства такие:

          I. Здание разбивается на захватки по длине ПТО. Последовательно, например, по часовой стрелке, на подготовленном основании устанавливаются две фермы 1, между ними расстилается пневмоторовая опалубка 2 (ПТЦ). В зев  ее укладываются жесткие фиксаторы и рукавный пневмотор – ограничитель заполнения арматурного каркаса отверждающей смесью для участка ″а″ -″б″ (рис 7.8 г).  Подведя в ПТО сжатый воздух и выведя  железобетонную оболочку в проектное положение, ее выдерживают, при постоянном давлении до достижения бетоном распалубочной прочности (метод погиба). Бетонируем методом набрызга по арматурному каркасу бетонное основание под трибуны. Выставляется козырек между фермами. Это входит в одну захватку-модуль. Таких захваток-модулей по кругу 20. Имея несколько одинаковых ПТ опалубок, можно ускорить производство работ, сооружая пионерным способом захватку за захваткой, временно закрывая стыки между модулями, используя идею, изложенную в [5].

         II. Возводят трибуны по кругу с организацией проходов между рядами, прикрепляя сиденья к закладным трибунного каркаса. Входы и выходы намечают архитекторы.                                        

         III.  Благоустройство территории.

         По схеме рисунка 7.8 могут быть построены сооружения, требующие замкнутого пространства.  В наше время это крытые рынки, мотели, катки, птицефабрики и другие сооружения круглой, полукруглой  или эллиптической формы. Пневмоторовая опалубка используется как подъемный кран, для подъема свежеуложенного фибробетона с земли в проектное положение.

          Последнее время у людей, желающих построить свой дом в черте города, проблемой является воплощение идеи «мой дом – моя крепость». Мне понравилась идея застройки города Одессы старыми архитекторами. Дома строили так, чтобы ни одно окно твоего дома не выходило на соседний участок. Окна в доме – только на улицу или внутрь двора.

         Не надо забывать о гениальных достижениях наших предшественников, таких как Казаков, Шухов. Один пример: башня Шухова в Москве при h = 350 м весит в три раза меньше Эйфелевой башни (h=324 м) в Париже. Башни Шухова хорошо себя зарекомендовали при прокладке ЛЭП через реки, они располагаются реже обычных опор и экономят стройматериалы. Из секций высотой 15-20 м можно собирать башни высотой 100-125 м. Их можно использовать не только для ЛЭП, ретрансляторов, ветряков, но и как причальные башни для дирижаблей и различных летательных аппаратов на специальных аэродромах. Можно использовать способ монтажа такой ажурной башни с помощью пневмоторов (см. Авторское свидетельство [7].

            - Сводить до минимума многодельные и трудоемкие ручные работы (распалубка в фундаментах ниш для анкерных болтов нужной формы, тромбование вручную всякого рода засыпок между фундаментом и землей, устройство всяких проходов и обводов в монолитном бетоне для прокладки инженерных коммуникаций и т.д.). С малых форм  надо начинать внедрение ПТ. Затем разработать ведение инженерных коммуникаций в нулевых циклах зданий с использованием пустотообразователей ПТО.

         - Организовать, совместно с транспортниками и туристическим ведомством, проекты-комплексы гостиниц, совмещения их с мотелями, туристическими экскурсиями, бытовыми сооружениями в новом архитектурном исполнении и т.д. для удобства проезда на автотранспорте по самым длинным автострадам. В сейсмических районах страны можно создать безопасные дошкольные и школьные учреждения в городах, поселках и деревнях (см. рис. 7.9).

Рис. 7.9. Схема дошкольного учреждения на 50 мест.

          I. План детсада. Полезная площадь одного купольного модуля 64 м2, с учетом игровых площадок 572 м2.

         II. Вид сбоку (на схеме дверные и оконные проемы не показаны).

            1. Купольные модули, в которых размещены: а),б),в),г) – разновозрастные группы, д) – комната для игр.

            2. Газон вокруг комплекса.

            3. Игровые площадки. У каждой группы своя площадка..

            4. Ограждение игровых площадок.

            5. Ветрогенератор.

         - Организовать проектирование и постройку арочного моста через овраг с использованием ПТО (см. рис. 5.8).

         - Не отказывать фермерам в строительстве всякого рода животноводческих ферм быстро и добротно, исключив железобетон на портландцементе, как недолговечный в условиях агрессивной среды.

         - Сейчас имеется возможность использовать в строительстве необычные новые материалы и пленки с защитными свойствами, отработаны новые способы набрызга разных слоев "сэндвича". Их нужно брать на вооружение, экспериментировать и при положительных результатах внедрять, особенно для устройства жилья в полувыемке-полунасыпи, там, где гуляют смерчи и торнадо.

         - Не забывать, что самым красивым домом в мире посчитали дом в виде грибов на поляне. С помощью роторной технологии такими грибами на лесной опушке можно оснастить дома отдыха, инфекционные больницы, жилые кварталы для многодетных семей и т.д. Все же дома будут в 2-х уровнях.

         - Обратить внимание на пневмоторовую плотину. Она позволяет организовать в купальный сезон уровень воды в реке, достаточный для плавания.

         - Архитекторам следует заняться разработкой оригинальных выразительных сооружений, варьируя купольными, коническими, цилиндрическими формами, получаемыми с помощью пневмоторовых и диафрагмовых ПО, с учетом тентовых перекрытий, разработанных французским архитектором Фреем.

         - А какие плавающие фонтаны с подсветкой можно соорудить на плавающих ПТ-тарелках на прудах и возле набережных рек! Какие формы можно создать на ПТО, заполняя не всю их сводчатую поверхность отверждающей смесью, с внедрением в нее красивой формы проемов, дверей и ворот. Наиболее интересны для разработки сооружений с использованием ПО (см. рис 7.8 и 7.9)

        

                            7.5. Предложения Министерству образования

         Уроки труда в школах, практические занятия в ПТУ, техникумах и вузах из-за малого количества часов, отведенных на эти цели, направлены исключительно на усвоение, запоминание известных в изучаемой отрасли технологий, так называемых традиционных. Эта направленность в учебе должна быть изменена. Нужно использовать такие уроки, главным образом, для того, чтобы у учащихся заработали не только руки, но тренировались бы и мозги.

         Ученики делятся на любопытных, любознательных и безразличных ко всему происходящему в природе. Поэтому учитель труда безразличных детей должен  увлечь так, чтобы они поднялись на ступень выше и стали, хотя бы любопытными, которые быстро усваивают новые знания, но никогда не задают себе вопрос - почему? Любопытных же детей учитель уроков труда после обучения основам деловой деятельности должен заставить думать над тем, как лучше и чем выполнить заданную работу.

         Здесь модельки пневмоторов, недорогие и доступные по стоимости, с набором всевозможных фиксаторов могут помочь детям уже в раннем возрасте понять, что больше ему нравится - строить плавательные средства, летательные аппараты, либо туннели. Урок может проходить в виде игр, вариантов которых множество. Главное - научить ребят мыслить и выбрать каждому для себя свое "ноу-хау". Безразличных к труду детей следует ориентировать на работу клерками, секретарями, делопроизводителями, где главное - усидчивость, аккуратность, организованность и послушание.

         Каждый раздел в планах лекции должен заканчиваться новинками мировой практики или альтернативными решениями, почерпнутыми из технических и патентных библиотек. Направлять и заставлять учеников включать в работу голову и знания для получения успеха в труде.

         Работая в МИСИ на кафедре гидросооружений, а затем в институте повышения квалификации в том же МИСИ, могу утверждать, что на курсах главных инженеров-строителей на новые методы скоростного строительства отводилось лишь 4 часа, при том, что студентам вуза не было отведено и 1-го часа.

         Это надо исправлять, разрабатывая такую методику преподавания, которая не только бы образовывала учащихся, но и заставляла  их думать, пополнять свои знания в избранной специальности. Выделяющихся учащихся нужно поощрять поездками в другие страны, как когда-то это делал Петр I. Тогда в стране появятся новые Циолковские, Королевы, Кулибины, Ломоносовы, и наша наука шагнет из нынешней ямы на широкую столбовую дорогу. И тогда по-новому зазвучит написанная кем-то, знающим стезю науки, фраза: "В науке нет широкой столбовой дороги, и только тот добьется ее сверкающих вершин, кто, не страшась труда и усталости, карабкается по ее каменистым тропам".

         Несколько слов о медицинском образовании. Нельзя принимать в мед.училища, техникумы и институты людей, не владеющих основами математики, химии, физики, ибо при лечении людей возникают более сложные, чем в технике, задачи, не с одним, а с многими неизвестными, и их надо решать быстро, решать, куда направить на диагностику и знать, какие есть альтернативные пути решения этих задач. Они должны знать о лечении болезней Болотовым и Неумывакиным еще на ступени мед. училища, факультативно изучать методы лечения людей альтернативными традиционным, доступными для большинства людей методами. Быть к людям доброжелательными и внимательными.

          Так можно "проехаться по многим вузам. И везде надо начинать с образовательных кадров, учителей педагогов, лекторов, кадров научных лабораторий. Они должны быть основательно образованными не только в своей профессии, но и владеть основами знаний смежных с их направленностью отраслей. Как это решить, лучше знают академики всех мастей. Вот на них нужно и опираться.

         На уроках труда и практических занятиях очень важно рассказывать ученикам и студентам о трудностях, встречающихся у производственников и что они, учащиеся, могут людям подсказать, как это сделать по-новому. Объяснить это иностранное слово "ноу-хау", заменив его русским словом - "я знаю, как" ... решить эту задачу по-новому.

         Ученик на уроках труда должен думать, даже играя, использовать приобретенные знания для сноровки рук, изобретая новые композиции и варианты в той области знаний, которые ему интереснее (летательные аппараты, плавсредства, медицина и т.д.)

         Объяснять детям и студентам, что придя во взрослую жизнь, они столкнутся с трудностями трудоустройства, и их понимание проблем выбранной фирмы подскажет, как вести себя на собеседованиях. К этому нужно готовить детей по всей цепочке образования: детсад, школа, ПТУ, техникумы, Вузы, Академии. Тогда они будут профессионалами своего дела, и приходящие к ним люди за советами оценят их профессионализм и грамотность.

         В завершение хочу пожелать лично Фурсенко Андрею Александровичу с карандашом в руках прочитать интервью педагога и члена-корреспондента Российской академии образования Юрия Соломина с обозревателем газеты "Правда" Виктором Кожемяко, опубликованное в сокращенном виде ["Правда", 10-15 июня 2011г.,№61 (29691), с.6]. От себя могу сказать, что предлагаемая система образования (по тестам определяющая знания ученика) развивает у детей уверенность в том, что все зависит от удачи, а не от знаний, и они учатся, не напрягая свои мозги. Наоборот, детям с неординарным мышлением нередко ставят плохие отметки, не позволяя объяснить, почему "да", а почему "нет", хотя он больше знает и понимает даже чем его педагог.

         Нужно замечать в детях, как это делали старые учителя, их способности, и если им скучно на уроке, потому что они знают это, пересаживать поближе к себе и давать им другие, более сложные задачи по теме. Пусть попробуют помозговать. 

         С отстающими же детьми нужно упорно работать педагогам дополнительно, а не рекомендовать родителям нанять им репетиторов. Дети должны понимать то, чему его учит педагог, а педагог должен знать, что многие дети владеют ПК, выходят в Интернет и черпают те знания, которыми не располагает сам педагог. Надо уметь не обижаться на таких детей и найти форму общения с такими любознательными учениками.

         Самое важное - научить учеников думать, а не решать задачи "на авось". А министру образования подумать, как изменить свой курс в сторону возвращения к  утерянному советскому образованию, внедряя новые предметы и знание информатики.

         Уже сейчас, в некоторых часто посещаемых государственных учреждениях молодая поросль проявляет потрясающую некомпетентность в своих профессиональных знаниях. Это волнует сейчас всех трудящихся людей. Это нужно менять.

         Сегодня, 19.09.2011г., по 24 каналу в новостях с удовольствием узнала, что моя идея  "на уроках труда в школах, на практических занятиях в ПТУ, институтах необходимо учить не только работать руками (молотком, пилой и др. инструментами), а и головой, подбрасывая им с помощью примитивных моделей известных, но не внедренных в практику, альтернативных решений и предложить улучшить их оказалась не нова, а уже внедрена в жизнь в одной из школ Татарстана. Молодцы!            Там уже обучают учеников в направлении внедрения электронных устройств для роботов. Надо посмотреть, с каким удовольствием дети осваивают элементы схем управления движением роботов, как они свободно пользуются ноутбуками и даже предлагают свои усовершенствования известных устройств, приспосабливая их к выполнению новых функциональных задач. Молодежь будет тогда учиться и выбирать осознанно, в каком направлении ей дальше идти по жизни".

         Это здорово, только жаль, что так работают единицы школ. А необходимо единичное превратить в массовое. Ведь в первую пятилетку, в зарождающемся СССР, был массово внедрен "ликбез" - ликвидация безграмотности. За парту сели и стар и млад. Все обучились грамоте, но этого было недостаточно, и внедрили в вузах бригадный метод сдачи экзаменов и обучения. Совершенствовались методы обучения молодежи в множественных производственно-технических училищах (ПТУ) при заводах и фабриках. В вузах студентов также на практических занятиях часто обучали наглядно с использованием моделей действующих устройств и ежегодно посылали на производственную практику. Сейчас этого нет.  Поэтому и считалось, что советская школа - лучшая в мире.

         А сейчас, развалив всю советскую цивилизацию, в которой ошибочно недооценивали по достоинству труд учителей и научных сотрудников, в капиталистической системе учащихся техникумов и институтов повсеместно не посылают на производственную практику, а после окончания обучения не берут на работу без 3-х летнего опыта работы. А если и обучают на своих производствах, то никто практикантам не стремится передать свой опыт, боясь конкуренции, сохраняя свое "ноу-хау".

Выводы из моей научной деятельности в строительстве.

         1. При существующей схеме строительного производства, в целом по стране, неправильно была поставлена задача для научных работников. Из летучей фразы "строить нужно быстро, надежно и дешево" нужно было убрать слово "дешево, ибо это шло в разрез с интересами строительных организаций, которым было выгодно возводить только дорогостоящие объекты. Ведь они получали фонды на строительные материалы и зарплату  в процентах от сметы. Чем дороже объект, тем лучше для строителей. Им лучше возвести один дом, но дорогой, чем 3, но дешевле. И так же на заводах стройиндустрии - зачем им делать дешевые стеновые блоки, когда им дадут нужное для работы количество цемента и арматуры для панелей, и им безразлично, что в домах из железобетонных панелей жить тяжело не только людям, но и животным.

         Сейчас изменился подход к научным исследованиям в строительстве. Чем заниматься наукой и тратить на это деньги, лучше использовать то, что можно купить на рынке. Здесь песню заказывает заказчик, и от него зависит, сколько он денег вложит в объект. Но строители сейчас, как и прежде, получают от заказчика 8-10% от сметы на свои нужды. Поэтому и заинтересованы, чтобы объект был дорогой. Наука и новые методы строительства никому не нужны, ибо для малых строительных организаций это затратно. Позволить заниматься наукой могут только большие концерны, в руках которых находится вся цепочка возведения сооружения: наука, проектирование, изготовление нового оборудования, обучение строительного персонала новым методам строительства, опытное строительство, натурные испытания объекта, вывод новой технологии в практику. Нужны большие деньги.

         Вот почему в настоящих условиях просто невозможно добиться строительства для людей, животных и техники дешевого  доступного жилья, укрытий, хранилищ и т.д. без участия государства и его бюджета. Лучше всего, чтобы государство из всей цепочки строительства взяло на себя функцию по обеспечению развития науки, проектирования и обучения строителей новым технологиям с акцентом на их дешевизну. Это позволит нам использовать отходы производств, освободить дорогие земельные площади, заваленные этими отходами (см. мои статьи в журнале Архитектура и строительство Подмосковья). К тому же нужно как-то заинтересовать и строителей строить дешевые объекты. Что-то изменить на стадии заключения договоров.

         2. Научные работники должны после окончания аспирантуры и защиты диссертаций работать по полученной специальности. Раньше практиковали, с целью получения высокой зарплаты, молодых кандидатов ставить руководителями лабораторий, где появлялись вакансии, без учета их знаний, вместо того, чтобы повышать научный уровень тех сотрудников, которые являются практиками в своей научной работе.

         3.Нельзя, чтобы в ВУЗах к.т.н., получившие звания, например, по гидравлике, занимали должности зав. кафедрой сопромата или водных путей и портов.

         4. Нельзя, чтобы кроме своей основной работы в научной лаборатории старшего научного сотрудника загружали двумя-тремя хоздоговорными работами с целью содержания “нахлебников”.

         5. Нельзя расправляться с научными работниками закрытием научных тем без обоснования причин и с целью завладения дорогостоящим оборудованием.

         6. Необходимо материально заинтересовать молодых аспирантов и отличных студентов, обещая при отличной научной работе жилье и материальное обеспечение их труда и жизни.

                                        7.6. Предложения для медиков.  

         - Использование мягких пневмоторов в медицинских учреждениях, где лежат месяцами больные люди, требующие особой мягкости обращения с ними младшего обслуживающего персонала (МОП), может помочь не только больным, но и значительно облегчить работу медперсонала. Больные с сильными ожогами, параличами, переломами иногда не дают к ним даже притронуться, обработать раны, пролежни. Использование надувных пневмоторов по бортам кровати позволяет больных перекатывать с боку на бок, с кровати на спец.носилки для перемещения в операционную. На кровати с пневмоторами может быть натянута простыня с отверстием для туалетных дел, что позволяет персоналу спокойно, не касаясь больного, подставить и удалить судно (см. эскиз 55).

Эскиз 55. Кровать для лежачих больных.

1 – кровать, 2 – ПТЦ- пневмоторовый цилиндрический элемент. 3 – жесткий трубчатый фиксатор, защищает от падения, 4 – клеенка с прорезью 5 для судна 6, 7 – свободно двигающийся валик на гибком фиксаторе для нужд больного. ПТЦ работает на пневматике, облегчают работу медицинскому персоналу и жизнь больным.

         Мягкие пневмоторы, вдетые в полотняные чехлы, могут использоваться как фиксаторы положения тела при различных переломах. Они могут быть разного диаметра, длины и формы в пространстве. Их удобно закреплять в удобном положении  гибкими связями.

         - Пневмотор - это рукав с двойными стенками, двойная манжета. Она универсальна для измерения артериального давления, т.к. она может быть изготовлена гораздо проще, чем применяемые разомкнутые двойные манжеты на липучках. Но не всякая рука в эти манжеты входит, а если входит, то у многих больных не всегда есть возможность и силы ее правильно застегнуть. Предлагаемая манжета свободно нанизывается на руку и продвигается для измерения АД в сторону самой толстой части руки (выше локтя). Далее включается аппарат и измеряется АД. Врач, наблюдающий больных в одной палате, может этим прибором измерить давление всем больным одним прибором. Его можно применить для измерения АД на запястье, пальце и даже ноге, если у больного повреждены руки (см. эскиз 56).

         Пневмоторы хорошо использовать как фильтры воздуха и воды, если это требуется в отдельных боксах инфекционных больниц.

        

Измеритель артериального давления эскиз 56.

Пневмоторовая манжета для измерения артериального давления.

1 – Пневмоторовая двойная манжета, надутая воздухом, 2 – резиновая трубка от аппарата ИАД,  3 – аппарат ИАД с новой манжетой.

      Внутренний диаметр манжеты d позволяет свободно продеть руку в манжету и остановить на том месте, где возможно измерить давление. Закреплять ее не нужно. При включении аппарата внутренняя стенка манжеты обожмет руку и выполнит свое назначение.

         В измерителе АД заменяется лишь манжета многодельная на упрощенную и универсальную пневмоторовую.

         1. Двойная манжета свободно одевается на руку человека выше локтя, причем размер руки человека не имеет значения. ПТ обжимает любую руку от маленьклй до большой (в этом универсальность прибора).

         2. Через мягкий клапан, вмонтируемый в манжету на стыке торцев, вывернутых с обеих сторон рукава, подводится сжатый воздух. Наружная оболочка манжеты превращается по форме в цилиндр, а внутренняя обжимает руку.

         3. Дальше измерение давления идет с помощью тех устройств, которые необходимы врачам, индивидуальным больным, иногда неспособных застегнуть обычную манжету. Т.е., применив  пневмотор, можно решить многовариантность измерителей АД на пальцах, запястьях рук, плече, а иногда и на ноге.

                   7.7.  Пневмоторовые ветровые электростанции (ВЭС –ПТ).

            Летающие ветряные электростанции (ЛВЭС) вышли из стадии создания опытных образцов и их испытаниях на моделях. Сейчас начали разрабатывать ЛВЭС мощностью 10Мвт. Это означает, что в них есть повышенная необходимость. Действительно, высокий КПД, низкая стоимость получаемой энергии из ветра, экологическая чистота – большое достоинство ЛВЭС, но и трудностей много:

     1. ЛВЭС должны быть беспилотными, самостоятельно взлетать, парить в небе в течении длительного времени и приземлятся без участия человека.

     2. Считается среди разработчиков возобновляемых источников энергии, что для полноценной реализации этих требований, понадобятся еще годы и годы. А Фолт Фостер вообще изрек, что ЛВЭС занимаются сейчас те, кого можно причислить к породе мечтателей.

          Не грешно и нам помечтать, тем более, что в Европе уже, появился летающий на привязи ветряк (ПВЭС), обеспечивающий частный дом электроэнергией. Конструкторы мира создали хорошие двигатели, крылья с обратной тягой, додумались даже до того, что ЛВЭС в полете накапливают сжиженный воздух, а спуская его в пластиковых баллонах на землю, превращают его в разные формы энергии, в том числе и электрическую.

          Надо следовать методике известного австрийского изобретателя dr. Dobos Gabor, который считал рациональным для ускорения процесса разработки любого проекта опираться на современное состояние техники и науки, прибегая к синтезу известных ранее решений. Работа по синтезу сложная, но при разработке идеи – зовущая двигаться вперед с ускорением.

          Занимаясь ВЭС, он считает, что летающим ЛВЭС присущи два критерия:

     1. Извлечение энергии из ветра.

     2. Передача извлеченной энергии для наземной станции или энергетической системы в целях дальнейшего использования.

         Если эти два процесса происходят синхронно, то это будет привязная ПВЭС, а не летающая ЛВЭС.

          7.7.1. Привязные планирующие ветровые электростанции.

     Мне представляется, что внедрение  в ПВЭС и ЛВЭС пневмоторов, наполненных гелием, значительно улучшит их летные качества, предоставит простор конструкторам, для размещения инженерных сетей и систем управления полетом, увеличит надежность ПВЭС в полете, значительно удешевит их и получаемую ими энергию.

     В журнале «Популярная механика» № 5, 2011 года в статье «Прямо с неба» стр. 134 Джеймса Влэоса даны схемы ПВЭС, разработанные различными фирмами. Так вот, во все пять схем внедрение ПТЦ и ПТК облегчит фирмам быстрее справиться с проблемами, которые обнаружили при испытаниях моделей.

    Наиболее популярный привязной аппарат Марс  может быть изготовлен из одного жесткого трубчатого фиксатора с надетым на него двух конических пневмоторов (ПТК), наполняемых гелием и двух ажурных секций башни Шухова (СШ), которые выполняют роль силового каркаса в виде наружных фиксаторов, стойки которых по желанию разработчиков могут быть гибкими полужесткими или жесткими и изначально иметь тот угол наклона, который изменяет форму гиперболоида в большом диапазоне от 90° до разумного, который удобен для нормальной работы ПТЦ.

     Во все стойки СШ могут быть вставлены лопасти любой формы (см. рис. 7.10 в)), какие -  покажут аэродинамические испытания.

Рис. 7.10. Схема бироторной пневмоторовой ветровой электростанции.

а). Общий вид бироторной ВЭС, состоящей из двух крупных роторов и генератора.

б). Вид сверху.

в). Вид эластичных лопастей, вмонтированных в стойки, например из стеклопластика.

г). Расположение пневмоторов, наполненных гелием.  

д) Вид ВЭС снизу.

     Жесткий фиксатор ротора I выполнен по аналогии с секцией Шуховской башни (два колеса разного диаметра D и d, насажены на трубчатую вертикальную ось на расстоянии h друг от друга, между которыми расположены стойки II с запасованными в них эластичными лопастями ротора).

     Лопасти могут иметь различную форму (см. рис. 7.10. в)) и разную жесткость по длине. Форма выбирается после испытания модели в аэродинамической трубе. В пространстве между колесами проходит жесткий трубчатый фиксатор III, внутри которого расположен, например, фюзеляж самолета Стипа с наружным пропеллером IV, выполняющий роль вертолета при взлете и зависании ЛВЭС, а в промежутке он вырабатывает электроэнергию для собственных нужд и управления оборудованием ЛВЭС.

      На нижнем торце трубы, расположен азипод V, оборудованный ветро-вентиляторным двигателем, который может поворачиваться вокруг вала  VI на 360°  и служить навигационным рулем ВЭС.

     На другом конце вала нижнего ротора I размещен между эластичными дисками генератор VII. Генератор для верхнего ротора I, закреплен в трубе IV в фюзеляже самолета Стипа. Вокруг нижнего колеса, возле точек 1,2,4,5,6,8 размещены небольшие по весу ветро-вентиляторнве двигатели, в полете вырабатывающие электрический ток и накапливают его  в аккумуляторах.

     В точке 3 есть причальное устройство к башне с лифтом и с помещением для передачи электроэнергии в ЛЭП, либо на наземную электростанцию с выпрямителями электрического тока и другими инженерными устройствами, которые используют полученную энергию по назначению, перерабатывая на земле в тепловую, механическую или другую.

     В точке 7 размещаются стабилизаторы полета.

     Гондола для экипажа может быть размещена в любом секторе из восьми по расчету баланса всей ВЭС.

     Внутри двух роторов размещены по восемь цилиндрических пневмоторов, заполняемых сжатым гелием враспор. Подъемная сила гелия облегчает сухой вес ВЭС и двигателям легко перемещать ее по заданному курсу и в заданном коридоре высоты. Пневмоторы прикрепляются к спицам колес гибкими фиксаторами (точки • на схеме г)), каждая заполняет свой сектор. Гелий обеспечивает стабильность полета всей ЛВЭС.

     На малых колесах установлены храповики, позволяющие поворачивать стойки II из наклонного положения в вертикальное, изменяя при этом парусность роторов.

     В результате получаем ПВЭС-ПТ энергетический модуль по форме Марса, но наполненный гелием, заключенным герметично в пневмоторы. ПВЭС-ПТ длительное время находится на заданной высоте. Оснащенный датчиками он может поворачиваться по ветру, управляться с земли, опускаться вниз в укрытия во время сильных ветров. Для него нет проблем со взлетом и посадкой и др. То же произойдет и с другими моделями ПВЭС, разрабатываемыми зарубежными фирмами «Jobi», «Sky  Wind Power». Их силовые каркасы, поддержаные тягой пневмоторов, наполненных гелием, придадут ПВЭС устойчивость и безопасность в полете, увеличат его длительность на согласованной со спец. службами высоте, а следовательно, и бесперебойную передачу по удерживающему тросу, выработанную ветром электроэнергию.

          7.7.2. Пневмоторовые летающие ветроэлектростанции (ЛВЭС-ПТ).

     Практически любой из летательных аппаратов, изображенных на рисунках 7.1 – 7.10 в пневмоторовом исполнении способны разместить между пневмоторами любое количество ветровентиляторных двигателей, но при этом надо учесть, что лишний груз требует большей подъемной силы для полета и парения в воздухе ЛВЭС-ПТ.

     На рисунках 7.6 и 7.7 показаны три разновидности ЛВЭС-ПТ, одна из которых включает в себя цилиндрические ПТ-элементы, другая из конических ПТК. В них накачивается под давлением гелий, который обладает известной пассивной подъемной силой. Если ее достаточно, чтобы поднять в воздух сухой вес ЛВЭС-ПТ и он хорошо сбалансирован, то станция сама поднимется к тем слоям атмосферы, где ветрогенераторы начнут вырабатывать энергию, накапливать и передавать ее на землю с помощью жестких или гибких фиксаторов. Для приема этой энергии должны быть специальные наземные электростанции.

         Прежде чем строить эти летательные аппараты, нужна инфраструктура для причаливания.

Рис. 7.11.   Причальная площадка для летающих аппаратов,

дирижаблей, ЛВЭС-ПТ и др.

      1. Взлетная ПТ-полоса с нишей 2 для воздушной подушки и струйного оборудования для взлета дирижабля.

     3. Страхующие от взлета ЛА при разгрузке пневмоторовые телескопически выдвигающиеся колонны.

     4. Посадочная ПТ-полоса.

     5. Козловой кран.

     6. Стапель, стартер, приемщик энергии с ЛВЭС-ПТ, ангар, стоянка для летающих тарелок и ЛВЭС-ПТ.

     7. Наземная передаточная электростанция.

     8. Компрессорная.

     9. Хранилище сжиженного воздуха.

     10. Причальная башня прибытия с аэровокзалом.

     11. Причальная башня для вылета с залом ожидания и кассами.

     12. Багажное отделение.

     13. Таможня, багажное отделение.

     14. Якорные площадки для ПВЭС.

     15. Прием энергии с ЛА со страховочным конусным пневмотором.

     16. Помещение для пилотов-испытателей.

     17. Помещение для ожидания и отдыха летного состава.

          На рис. 7.11 представлена примерная схема причальной площадки для ЛА, дирижаблей, ЛВЭС-ПТ и др. Эта площадка рассчитана на прием одновременно нескольких ЛА и для нашей страны их должно быть не менее трех, например, в Петербурге, Новосибирске, Владивостоке и проектироваться они должны под конкретные малочисленные, но крупногабаритные ЛА.

         Для обеспечения площадки электроэнергией и сжиженным воздухом, предлагается использовать ЛА (напомним, что огромные взлетно-посадочные полосы составлены из пневмоторов, в которых всегда следует поддерживать расчетное избыточное давление сжатого воздуха), а также ПЛВЭС, прикрепляемые к анкерным устройствам 14 так, чтобы радиусы траекторий движения ПЛВЭС не пересекались в воздухе.

          Для увеличения получаемой мощности ПЛВЭС-ПТ необходимо:

     1. Создать базовые энергетические модули (легко собираемые и сохраняемые без проблем) оптимальной электрической мощности, например, 10кВт.

     2. Требуемая мощность для ПВЭС-ПТ и ЛВЭС-ПТ составляется из пакета таких модулей.

      3. Базовый энергетический модуль может быть вертикального или горизонтального исполнения (см. рис.7.12).

      4. Вертикальное расположение модуля упрощает его использование на малых высотах.

      Летающие электростанции, как правило, являются устройствами тяжелее воздуха. Собственный вес, даже компактных воздуховентиляторных генераторов, увеличивает размеры всей ЛВЭС, а, следовательно, и площадь парусности при полете. Поэтому возникла идея поддержать каждый генератор энергии пневмоторовыми модулями  ПТЦ и ПТК. Рассмотрение вопроса как этого добиться, привело из-за множества различных компоновок, к тому, что нужно создавать относительно небольших размеров энергетические модули специально для работы на земле, в воздухе для привязного варианта и для ЛВЭС-ПТ облегченной конструкции (см. рис.7.12).

       Для облегчения веса каждого двигателя предлагаются  пневмоторы, как емкости, наполненные  гелием. Обозначим их Г, а роторный ветрогенератор – мотор – М. Поскольку любой двигатель состоит из статора и ротора и известно, что всякая электромашина обратима, т.е. при соответствующих условиях может работать и как генератор, с той или иной эффективностью. Не будем уточнять, что в электро-модуле представляет М. Однако следует отметить, что для М не подходят электродвигатели с оборотами вала >300-400 об.мин. Для снижения быстроходности М применяют редукторы, кривошипные механизмы и др., нам  же нужны, либо шаговые двигатели, либо электродвигатель, у которого тяговое усилие превращается во вращение главного вала, непосредственно, и без применения механизмов-передатчиков. Не смотря на то, что электрические модули не ограничены размерами, а предлагаемые роторные устройства на прочностной основе секций Шухова тоже позволяют им быть значительных размеров, то фактически М на рис. 7.10 представляет собой большую ветровую турбину. Сначала следует разработать электромодули, развивающие мощность 5-10кВт, чтобы отработать на моделях конструкции, а потом двигаться дальше. В наших модулях длинные валы с жестким трубчатым фиксатором и их можно использовать для получения результатов, не хуже чем, полученный фирмой «MWTT» (США, штат Аризона), разработавшей проект гигантской ветряной турбины работающей уже при ветре от 1,5 до 40 м/сек. Мощность этой турбины достигает 1гигаватт, что может обеспечить примерно 750 тыс. фермерских хозяйств, а срок службы – 500 лет.

         Турбина будет приводиться в движение не только с помощью ветра, но и с помощью специальных магнитов, которые могут придавать устойчивость конструкции во время сильных ветров, а также сохранять энергию во время торможения турбины. По форме и принципу работы она очень похожа на ту, которая показана на рис. 7.10. Магнитная структура снижает эксплуатационные расходы на 50%. Это мега турбина будет стоить ~  $53 млн., а стоимость вырабатываемой энергии 1кВт = 1 центу.

         В наши пневмоторовые модули, да такую турбинку, меньшую, но свою с роторными и бироторными двигателями!

         На рис. 7.12  приведены вариантные схемы пневмоторовых базовых энергетических модулей в вертикальным и горизонтальным расположением оси вала, которые в собранном виде крепятся к силовому каркасу ЛА.

 

Рис. 7.12. Базовые энергетические модули на силовой

основе секций Шухова (СШ) и пневмоторов (ПТ).

а). Вертикального исполнения;

б). Горизонтального исполнения;

в). Для наземных ВЭС-ПТ и привязных ПЛВЭС-ПТ;

г). ПЛВЭС-ПТ, как малый аэростат  с вмонтированным в него фюзеляжа самолета Л.Стипа с винтом;

д). Азипод – устройство для создания у ЛВЭС-ПТ рулей управления.  На торце вертикальной колонки f установлено шарнирное устройство  t  с шаговым поворотом вертикальной оси на 360°. К этой оси под углом 90° крепиться вал двигателя  К с винтом m . Винт m одновременно создает тягу и выполняет функцию руля, поэтому позволяет совершать точные маневры и сохранять стабильное положение ЛА. Здесь М – это ветрогенератор, Г – пневмоторы,  наполненные гелием. Кожух азипода не показан. Управление азиподом – рулем, производится из кабины пилота.

     1 – 11  - варианты электромодулей. 

      СШ – силовая конструкция в виде секции башни  Шухова с двумя дисками по торцам н и в стойками с запрессованными лопастями л. Это поддерживающая часть электромодуля, чтобы не делать ЛА громоздкими.

           В условиях нашей страны летающие вертоэлектростанции из пневмоторов могут стать перспективным направлением в развитии энергетики. Летные (навигационные) и функциональные особенности сигаровидных дирижаблей можно улучшить, если попытаться создать синхронную пневмосистему маневрирования внутренними жесткими фиксаторами с целью изменения площади парусности, например, при боковом ветре, встречном, в момент зависания. На рис. 7.13 показаны возможные изменения  поперечного сечения сигаровидного дирижабля и его крена, и примерная схема гондолы дирижабля, предоставляющая пилотам  круговой обзор местности по курсу и выполнению функциональных задач. 

         Конструкторы летательных аппаратов получают возможность использовать уникальные особенности пневмоторов обволакивать внедренные между ними устройства, такие как силовой каркас, прокладка кабин управления (капсул), если нужно – шасси, измерительных приборов, прожекторов, всевозможных такелажных приспособлений, дверей и люков для выгрузки и погрузки полезного груза. При этом они защищаются от ударных нагрузок и поэтому более долговечны. Важно, чтобы эти устройства не имели острых углов и зазубрин и не причиняли вреда мягким пневмоторовым оболочкам.

         На приведенных выше схемах ЛА не показаны эти устройства, двигатели и движитель, потому, что конструкция из набора ПТ-модулей позволяет разместить их там, где это наиболее выгодно по назначению.

Рис. 7.13. Схемы возможных изменений поперечного сечения

сигаровидного дирижабля и его крена при полете и хранении.

А – с помощью четырех малых жестких трубчатых фиксаторов. Их положение на схеме отмечено точками.

В – то же при крене с участием шарнирного устройства.

С – схема управления малыми жесткими фиксаторами с помощью рукавных пневмоторов РПТ [13].

D – схема 2-х местной выдвижной кабины пилотов для управления полетом, проведения исследований и задач функционального назначения. Устанавливается кабина между двумя смежными пневмоторами и имеет выход в центральное тело дирижабля 1. Герметичные акриловые прозрачные окна 8 со всех сторон обеспечивают оптимальный обзор. Положение кабины нигде на чертижах не показывалось, т.к. оно определяется лишь в процессе проектирования.

     1. Центральное тело, жесткий трубчатый фиксатор.

     2. Пневмоторы, наполненные гелием.

     3. Малые жесткие фиксаторы.

     4. Рукавные пневмоторовые толкатели, соединенные с пневмотической системой управления 5, перпендикулярно продольной оси дирижабля 6.

     7. Подвеска кабины управления.

     8. Окна кабины.

          ЛВЭС-ПТ (Паук) предназначен для ЛВЭС, генерирующих в полете энергию воздуха и передающие  эту энергию на наземные станции. Энергия может накапливаться не только электрическая, но и в виде сжиженного воздуха, которая храниться в специальных емкостях-термосах. Для этого в ЛВЭС-ПТ, учитывая возможность ПТ обволакивать предметы, устраивая объемы в виде эллипсоида, размещенного вокруг жесткого фиксатора-каркаса с механизмом складывающегося зонтика, либо вне его, поместив емкости там, где удобнее разместить оборудование и выгрузку накопленной энергии.

Рис. 7.14. Схема ЛВЭС-ПТ (Паук).

а) Разрез А-А;

б) План (защитная оболочка зонтика не показана)

в) Многофункциональное причальное устройство ЛВЭС-ПТ, которое под зонтом может использоваться, как эллинг, как цех-стапель, для сборки разборки и складывания летательного аппарата, монтажа оборудования и др.

1. Опорное кольцо силовое;

2. ПТЦ;

3. Спицы зонтичного каркаса;

4. Основной жесткий фиксатор с механизмом, складывающегося зонтика;

5. Гондола-капсула, например, из прочного легкого углеродистого пластика;

6. Круговой ленточный фундамент причального устройства ЛВЭС-ПТ;

7. ПТЦ, наполняемые сжатым гелием;

8. Круговой точечный причал из конического пневмотора.

9. Защитная оболочка «зонтика» (поверх ПТЦ 7).

     I. Верхний круговой фиксатор, собирающий все ПТЦ 7 вокруг 4;

    II.То же средний, но прикрепляющийся в местах между ПТЦ 2;

    III. То же нижний.

          Для ЛВЭС хорошо бы проработать вопросы беспроводной передачи электроэнергии (бпэ) на землю, например, ультразвуковым методом, разработанным в США, штат Калифорния еще в 1997 году. На микроволновом излучении они смогли передать на расстояние L= 1 км, мощность W – десятки киловатт. Интересная и резонансная технология (бпэ). Достижения: L= 7~10 м, W=8вольт безопасных для людей. Известно так же, что в Китае изобретен способ (бпэ) в полой трубке большой длины. Вероятно они использовали резонансную технологию. Лазерный метод (бпэ) имеет недостатки: КПД = 10%, но при L=1 км передается мощность 500 ватт.  

 

Рис. 7.15. Схема легкого учебного пневмоторового дирижабля Д-ПТ (Ева).

а) Продольный разрез.

б)Поперечный разрез.

1. Конические пневмоторы ПТК

2. Цилиндрический пневмотор ПТЦ

3. Причальное устройство

4. Хвостовая часть. Навигационное устройство не показано

5. Гондола с возможностью опускания за контур пневмоторового дирижабля.

6. Раздвижное секторное устройство для входа и выхода в дерижабле, через открывающуюся дверь в торце гондолы.

7. Центральное тело полужесткого дирижабля.

          Места для двигателей и движителей на схеме не показаны, т.к. это решают проектировщики. Предлагается лишь возможная конструктивная схема учебного пневмоторового дирижабля, с возможностью в него входить, прыгать с парашютом, сбрасывать с их помощью грузы, а также овладевать сложностью управления полетом.

     С успехом можно использовать летательные аппараты в виде тарелки (ЛАТ),

 (см. рис. 7.16).

 

 

Рисунок 7.16. Летательные аппараты в виде тарелки.

а) для подъема и транспортировки больших контейнеров; б) для транспортировки к месту укладки или замены длинной плети трубы с короткими ПТЦ монтажного назначения по торцам; в) ЛАТ для транспортировки грузов в  узких ущельях, поставленных на ребро и способные перевозить негабаритный легкий груз; г) ЛАТ может перевозить набор горюче-смазочных материалов, упакованных в ПТ емкостях; д) ЛАТ в плане.

М = мотор, G – груз, П – причальное устройство.  

 

           В заключении к главе  7 следует отметить:

     1. В основе всех предложение и пожеланий предлагается простая в изготовлении и работе пневмоторовая конструкция.

     2. Главным тормозом ее внедрения является то, что  строители и машиностроители не обучены и не знакомы даже с апробированными пневмоторовыми методиками, а тем более с новыми. Учебные заведения таких специалистов не готовят.

     3. Появляется возможность обеспечить нужную скорость строительства многих объектов промышленно-гражданского, сельскохозяйственного и гидротехнического назначения, особенно мостов и доступного жилья.

     4. За летательными сборно-разборными  пневмоторовыми аппаратами открывается большое будущее, т.к. они отвечают основным требованиям, предъявляемым к ним. Они обеспечивают прочность, маневренность, легкую сборность в блоки, многофункциональность, не требуют огромных ангаров для укрытия, являются бесшумными и экологически чистыми, т.к. не используют углеродное топливо, не ограничены грузоподъемностью, сами взлетают, сами садятся, легко складываются, убираются в укрытия, и относительно безопасны в полете, недороги и просты в изготовлении.

       5.   Пневмоторовые колеса могут стать находкой для развития отечественного машиностроения.

       6. Пневмоторовые понтонные мосты, ПТ плавательные средства могут быть хорошими помощниками  для спасателей МЧС.  

     У меня есть предложение и для научных работников. Они касаются сложной проблемы создания двигателя, не использующего углеродного топлива для ПТ-летательных аппаратов (ПТЛА).

         При поиске в интернете двигателя для ПТЛА меня заинтересовал вихревой двигатель австрийского ученого Шаубергера, работающего на воде и воздухе.  Поскольку я занималась вопросами подвода воздуха за глубинные затворы [27], т.е. решала плоскую задачу взаимодействия водного, воздушного и колебательного процессов в замкнутом пространстве, мне стало понятно, почему до сих пор после Шаубергера не могут создать подобный двигатель. В его двигателе взаимодействует та же завихренная вода, воздух  и колебания рабочего тела в замкнутой системе двигателя.  Эта задача более трудная, но решаемая. Но это выходит за рамки книги о пневмоторе, как о  конструкции не имеющей аналогов по многофункциональности использования, простоте изготовления и дешевизне. Если успею, то напишу об этом отдельно. Ведь двигатели на воде и воздухе очень нужны. А это одна из задач современной науки.

ПОСЛЕСЛОВИЕ.

          Прошу прощения у читателей, что я вторгаюсь своими предложениями в те области, в которых я дилетант: летательные аппараты, работа МЧС при пожарах и других ЧП. Просто я решила пересмотреть все идеи, заложенные в моих старых изобретениях 80-х годов и увидела, что все они связаны с использованием одного конструктивного элемента – пневмотора, с фиксаторами разного рода. Мое решение продолжить их рассмотрение позволило сделать ряд выводов. Удивительная конструкция  - пневмотор с внутренними и наружными фиксаторами, способная работать с различными рабочими телами (воздухом, пеной, жидкостью и легкими газами) позволяет их применить на земле, под землей, на воде и в воздухе. И все же  наиболее полезна она тем, что легко собирается в модули из которых можно собирать различные устройства – это пневмоторовые плавательные средства, запруды для рек, ПТ-летательные аппараты, летающие ветряные электростанции, ПТ-опалубки для строительства и многое другое.

          Спектр задач, решаемых сформированными пневмоторовыми связками, модулями, весьма широк. Мне хотелось изменить название Главы 7, слишком она целенаправленна, но я это не сделала лишь потому, что информацию о нуждах наших ведомств я черпаю из ТВ и прессы. И мое обращение к ведомствам направлено на то, чтобы мизерные средства выделяемые им на модернизацию производств не «вылетали бы в трубу».

          Без этого нам не восстановить разрушенную дотла индустрию.  Человеческая мысль быстролётна и ей нет преград на пути к решению даже очень трудных проблем. То, что было проблемой в 80-е годы, сейчас может быть решено из-за прогресса в науке и технике.

          При написании этой книги я действовала как конструктор. В результате синтеза известных элементов с пневмоторами появились новые идеи и даже системы, позволяющие решить ряд проблемных задач.

          Не могу умолчать о судьбе изобретателей. Путь от идеи до внедрения ее в жизнь ох, как долог!  Иногда пару столетий, иногда несколько лет. Сначала все новое встречают в «штыки» – ерунда все это, этого просто не может быть! Далее – а может быть в этом что-то есть?  Убедившись, что есть, начинают рассчитывать риски и лишь если новшество укладывается в формулу успеха Форда, что внедрять нужно лишь то, что по сравнению с уже функционально известным, даст прибыль не менее чем в четыре раза, приступают к внедрению. Само внедрение тоже многоэтапное, дорогостоящее и рискованное, заводящее иногда в тупик. Это пугает инвесторов и на первый план выходит окупаемость собственных затрат. Иное дело вложить небольшую сумму собственных средств в разработку и внедрение и сразу получить хорошую прибыль.

     Работа научных сотрудников и изобретателей сильно облегчилась. Благодаря интернету появилась возможность  синтеза новых идей с уже достигнутыми и апробированными способами и устройствами новых поколений. Важно преодолеть трудности их приспособления к другим условиям. Но само знание того, что это возможно применить, но нужно поработать, окрыляет и продвигает знания вперед к новым ступеням.

        Свою книгу я хочу закончить фразой, сказанной академиком Андреем Воробьевым: «Жадные до науки, а не до денег, достигают успеха».

 Успеха Вам во всем!

 

 

Список использованной литературы.

     1. а.с. № 1048069 от 10.04.1981г. Бородина Л.К. и др. «Устройство для подачи грузов в          пневмоопорные сооружения».

     2. а.с. № 1013610 от 11.12.1981г. Бородина Л.К. и др. «Пневмотическая опалубка для возведения монолитных бетонных сооружений».

     3 а.с. № 1068143 от 18.09.1982г. Бородина Л.К. и др. «Фильтр для очистки воды».

     4. а.с. № 1114765 от 29.12.1982г. Бородина Л.К. и др. «Пустотообразователь»

     5. а.с. № 1219711 от 29.12.1983г. Бородина Л.К. и др. «Противофильтрационное устройство для гидротехнического сооружения»

     6. а.с. № 1201399 от 04.07.1984г. Бородина Л.К. и др. «Способ возведения массивных гидротехнических сооружений»

     7. а.с. № 1157200 от 28.12.1983г. Бородина Л.К. и др. «Способ возведения высотного сооружения».

     8. а.с. № 1193221 от 25.06.1984г. Бородина Л.К. и др. «Плотина»

     9. а.с.  № 1206419 от 22.08.1984г. Бородина Л.К. и др. «Пневмоопалубка»

    10. а.с. № 1333371 от 30.04.1986г. Бородина Л.К. и др. «Фильтр для очистки воды»

    11. а.с. № 1511355 от 24.12.1986г. Бородина Л.К. и др. «Способ поярусного бетонирования строительных конструкций типа колонн и опалубка для его осуществления» 

    12. а.с. № 1461845 от 09.06.1987г. Бородина Л.К. и др. «Способ возведения тонкостенных сводов и сводчатых сооружений».

    13. Ведущие технологии. Рукавные и торовые  преобразователи. Возможность и целесообразность их применения в машинах и устройствах широкого назначения. Москва, 1995г.

    14. Б.Болотов, Г.Погожев. «Нетрадиционные методы лечения по Болотову».

 «Питер», 2007г.

    15. В.Н.Шихирин. «Создание совершенных архитектурных и строительных технологий». Чикаго, США, 2009г.

    16. О.В.Шальнев – научный руководитель НИОКР (НИРП). «Исследование взаимодействия движителей различных конструкций для вездеходных транспортных средств на слабонесущих грунтах»

    17. Л.К.Бородина и др. «Применение фибробетона с использованием бесцементных вяжущих и неметаллических фибр». «Архитектура и строительство Подмосковья» №1,1987г.

    18. А.В.Саталкин. «Цементно-полимерные бетоны и возможности его применения в гидротехническом строительстве». Труды коордиционных совещаний по гидротехнике. Вып.74, стр. 245. «Энергия», Ленинград.

    19. А.В.Саталкин и др. «Способ получения водонепроницаемых бетонов или растворов». А.с. № 184691, 1966г.

    20. А.В.Саталкин и др. «Бетонная смесь». А.с. № 309924, 1971г.

    21. А.И.Коробов, В.Н. Шихирин. «Преобразователи энергии текучего вещества, возможности их применения в технических средствах различного назначения», 1995г.

    22. Газета «Правда», 16.06.2009г., стр.3  в рубрике «Сообщает Синьхау», статья «Летающий робот в роли спасителя».

    23. Ж-л «Изобретатель и рационализатор», № 7 , 1987 г., стр.19. Статья «Радиоуправляемый парашют используется как транспортное средство».

    24. Марк Шроуп. «Подводный полет» из ж-ла «Популярная механика» №1, 2010г.

    25. «Пневмоконструкции».  Сборник трудов НИИ резиновой промышленности. Издательский дом «Весь Сергиев Посад», 2010

    26. Перельман «Занимательная физика».

    27. Бородина Л.К. Об аэрации пространства за глубинными затворами. Часть 1.

Диссертация на соискание степени кандидата технических наук по специальности гидротехническое строительство и сооружения. М. 1969г.

    28. Шальнев О.В. , Шихирин В.Н. и др. Эластичные механизмы и конструкции.

Монография. Изд-во ИГТУ 2006г. Россия.

  

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ.

 

ГЛАВА

НАИМЕНОВАНИЕ

 

 

Глава 1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

Глава 2

 

2.1

2.2

Глава 3

 

3.1

3.2

 

Глава 4

      4.1

         4.2

      4.3

      4.4

   

      4.5

      4.6

  

       4.7

       4.8

4.8.1

4.8.2

4.8.3

4.8.4

 

4.8.5

4.8.6

4.8.7

         4.8.8

      4.9

 

   Глава 5

      5.1

      5.2

 

5.2.1

5.2.2

5.2.3

5.2.4

5.2.5

      5.3

         5.3.1

5.3.2

5.3.3

 

       5.4

       5.5

       5.6

Глава 6

        6.1

        6.2

        6.3

 

Глава 7

     7.1

     7.2

     7.3

     7.4

     7.5

     7.6

     7.7

        7.7.1

        7.7.2

 

    

 

      

От автора

Введение

Основные понятия и условные обозначения

Принятые в тексте основные понятия и эскизные обозначения

Отобранные для рассмотрения пневмоторы

Условные текстовые  сокращения

Классификация пневмоторов

Изготовление пневмотора

Авторские свидетельства  80-ых годов

Основные особенности пневмоторов из мягкой водо-и воздухонепроницаемой ткани

Пневмотор как элемент конструкции

Вариантность применения пневмоторов

Предложения по внедрению высоких торовых технологий (ТТ) в различные отрасли производства

Предложения для туризма и отдыха на воде

Быстро собираемые плавсредства при наводнениях и чрезвычайных ситуациях на воде

Пневмоторовые летательные аппараты (Л.А.), сборно- разборные

Пневмоторовые летательные аппараты сборно- разборные

Летательные аппараты плоскостные

Пневмоторовые воздушные шары, прикрепленные к земле

Воздушные шары в группе, связке, для организации воздушных заграждений, поддержек.

О парапланах

Пространственные многоуровневые сборно-разборные летательные аппараты.

Крыло, как элемент сборно-разборного летательного аппарата

О летательных аппаратах и причальных устройствах

Причальные устройства и грузовые лифты          

Летательные аппараты-грузовозы

Типы крыльев

Сборно-разборный пневмоторовый дирижабль (СРПТД), основной, сигаровидный Dc°

СРПТД-гибриды

Дирижабль-тяжеловоз

Причальные устройства для дирижаблей-грузовозов

Пневмоторовая взлетно-посадочная полоса для дирижабля

Кое-что о расчетах сложных пневматических систем и о не учитываемых внешних нагрузках. 

Скоростные методы строительства (СМС).

Традиционные методы скоростного строительства.

СМС с использованием мягких (тканевых) пневматических опалубок (ПО).

Роторный метод скоростного строительства.

Купольные здания и сооружения.

Метод погиба.

Мягкие пневмоопорные опалубки (ПО)

Метод набрызг-бетона при возведении сводчатых зданий  

Возможное применение пневмоторов в строительстве

Использование пневмоторов как конструкции

Применение пневмоторовой  опалубки (ПТО)

Скоростные способы возведения зданий и сооружений с помощью пневмоторовой опалубки

Комбинации с несколькими типами пневмоопалубок и их количества для создания нужной формы здания

Советы автора по использованию ПТО (ПТЦ и ПТК)

Эффективные при СМС строительные материалы

Проблемы крупногабаритных зданий и сооружений

Отопление и водоснабжение  большеобъемных зданий  и сооружений

Физические явления, происходящие в высокоскоростных потоках

Использование гидротаранов, ветровой и солнечной энергии

Предложения различным ведомствам и министерствам

Предложения для МЧС

Предложения для авиаторов

Предложения министерству транспорта

Предложения строителям

Предложения министерству образования

Предложения для медиков

Пневмоторовые ветровые электростанции (ВЭС-ПТ)

Привязные планирующие ветровые электростанции.

Пневмоторовые  летающие   ветровые электростанции  (ЛВЭС-ПТ)

Послесловие

Список использованной литературы

Содержание

 

  

forum.gif (38419 bytes)mail6a.gif (45447 bytes)Рейтинг@Mail.ru

               

 

 

 © 2015 

 Freely  quoted  with reference  to the website of the author

 Свободноцитируемый, со ссылкой на веб-сайт автора