Рассредоточенный нагрев гелия в беспилотном дирижабле сельскохозяйственного назначения

   В современном сельскохозяйственном производстве беспилотные летательные аппараты способны решать множество задач. Для выполнения длительных технологических операций над поверхностью земли целесообразно применять дирижабли. С целью обоснованности рассредоточенного нагрева гелия в рабочем пространстве дирижабля рассмотрено влияние соотношения объёмов, занимаемых нагретым и холодным гелием в рабочем пространстве дирижабля, а также температуры гелия на величину подъёмной силы. В результате расчётов установлено, что рассредоточенный нагрев гелия определяет ускоренное изменение его плотности, обеспечивает уменьшение энергозатрат на нагрев и снижает требования к термической прочности оболочки. Показано, что рассредоточенный нагрев гелия во всем рабочем пространстве дирижабля обладает рядом преимуществ перед локальным нагревом. В разработанной конструкции беспилотного дирижабля техническая реализация рассредоточенного нагрева гелия достигается использованием электронагревательного прибора, токопроводящие элементы которого размещены по всему объёму рабочего пространства на кронштейнах из лёгкого диэлектрического материала. С целью повышения эффективности нагрева внутренняя поверхность оболочки покрыта отражателем из тонкослойной фольгированной базальтовой ваты. Вертикальное маневрирование дирижабля поддерживается автоматически блоком управления посредством подключения электронагревательного прибора в зависимости от температуры гелия и температуры окружающей среды.

1. Курченко Н.Ю., Даус Ю.В., Труфляк Е.В., Ильченко Я.А. Параметры применения беспилотных летательных аппаратов при обработке средствами защиты растений сельскохозяйственных культур // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2023. № 1 (69). С. 527‑536. EDN: OIBLWB

2. Галушина П.С., Кравчук А.А. Применение авиации в сельском хозяйстве Российской Федерации // Аграрное образование и наука. 2023. № 2. С. 8. EDN: VZXBAU

3. Андреев С.А., Белов Д.В. Вертикальное маневрирование микродирижаблей сельскохозяйственного назначения // Сборник статей XVII Международной научно‑практической конференции «European Scientific Conference», 7 ноября 2019 г. Пенза: Наука и Просвещение, 2019. С. 72‑75. EDN: IKGDBK

4. Андреев С.А., Белов Д.В. Оценка энергозатрат на нагрев гелия при вертикальном маневрировании дирижаблей сельскохозяйственного назначения // Доклады ТСХА. 2020. Вып. 292. Ч. 1. С. 102‑107. EDN: OCPRQL

5. Воздухоплавательный аппарат: Патент RU197257 U1, МПК B64B1/62 / С.А. Андреев, Д.В. Белов. Заяв. № 2020106046, 10. 02. 2020, опубл. 16. 04. 2020. Бюл. № 11. EDN: FOXVEE