Привязной воздушный шар
Привязной , , пришвартованный или привязной воздушный шар — это воздушный шар который удерживается одним или несколькими привязями, прикрепленными к земле, поэтому он не может свободно плавать. Основание троса наматывается на барабан лебедки , которая может быть закреплена или установлена на транспортном средстве, и используется для подъема и опускания воздушного шара.
Воздушный шар представляет собой разновидность аэростата , наряду с свободно летающим дирижаблем с двигателем , хотя американское GAO использовало термин «аэростат» для описания привязанного воздушного шара в отличие от дирижабля с двигателем. [ 1 ]
Привязанные воздушные шары использовались для рекламы, отдыха, наблюдения , а также в гражданских или военных целях.
Принципы проектирования
[ редактировать ]
Ранние воздушные шары представляли собой простые круглые сферы , под которыми висел полезный груз. В круглой форме используется минимум материала для размещения заданного объема подъемного газа, что делает ее самой легкой конструкцией. Однако при любом сильном ветре круглая форма аэродинамически нестабильна и будет раскачиваться, рискуя повредить или вырвать воздушный шар.
Чтобы избежать этой проблемы, воздушный змей был разработан . Эта форма имеет удлиненную форму для уменьшения сопротивления ветра и некоторую форму хвостового оперения для стабилизации, чтобы оно всегда было направлено против ветра. Как и дирижабль с двигателем, такие воздушные шары часто называют дирижаблями. [ 2 ] [ 3 ]
Гибридный привязной воздушный шар или кайтун имеет форму, обеспечивающую аэродинамическую подъемную силу, аналогичную воздушному змею , а также для уменьшения сопротивления.
История
[ редактировать ]
спроектированные французским инженером Альбертом Како в 1914 году, Аэростаты заграждения времен Первой и Второй мировых войн, были ранними примерами привязных аэростатов. Военные наблюдательные аэростаты также широко использовались во время Первой мировой войны. Эти ранние типы использовали водород в качестве подъемного газа.
Привязные воздушные шары используются для подъема камер , радиоантенн, электрооптических датчиков, радиорелейного оборудования и рекламных баннеров – часто на длительный срок. Привязные воздушные шары также используются для обозначения местоположения и работы по контролю за птицами. Обычно для обеспечения подъемной силы они используют негорючий газ гелий .
Современное использование
[ редактировать ]Реклама
[ редактировать ]Привязные воздушные шары часто используются для рекламы : либо путем подъема рекламных вывесок, либо путем использования воздушного шара с написанной на нем или прикрепленной к нему рекламой. Часто оба метода комбинируются. Нередко используются воздушные шары специальной конструкции. Воздушные шары в форме дирижабля особенно популярны в рекламных целях. Подвесив источник света внутри конверта, воздушный шар можно освещать ночью, привлекая внимание к своему сообщению.
Науки о Земле
[ редактировать ]Геологическая служба США использует привязные воздушные шары для доставки оборудования в места, куда обычные самолеты не могут попасть, например, над извергающимся вулканом . Привязные воздушные шары идеальны, поскольку они могут легко оставаться более или менее в одном месте, с меньшей вероятностью будут повреждены вулканическим пеплом и дешевле в эксплуатации, чем вертолет . [ нужна ссылка ]
Досуг
[ редактировать ]Привязные воздушные шары часто используются в качестве развлекательного аттракциона. [ 4 ]
Телекоммуникации
[ редактировать ]
Привязные воздушные шары можно использовать в качестве временных передатчиков вместо радиомачты, либо используя трос, который удерживает воздушный шар в качестве антенны, либо перенося на воздушном шаре антенны, питаемые по оптоволоконному или радиочастотному кабелю, находящемуся внутри троса. Преимущество привязных аэростатов состоит в том, что можно легко достичь большой высоты антенны и это значительно дешевле, чем установка временной мачты. Это позволяет обеспечить более локализованное покрытие с высокой пропускной способностью в радиусе 80 километров (50 миль) от шара на высоте от 450 до 600 м (1500–2000 футов) над уровнем земли. [ 5 ]
Привязные воздушные шары или дирижабли были изучены для преодоления ограничений наземных вышек сотовой связи для телекоммуникаций. Из-за своей большей высоты они могут обеспечить большую зону покрытия и лучшую прямую видимость, будут более экономичными и будут иметь лучшую задержку , чем спутниковые системы . [ 6 ]
Безопасность и оборона
[ редактировать ]
Во время вторжения в Кувейт в 1990 году первым признаком наземного наступления Ирака стал привязной аэростат с радаром , который обнаружил иракскую бронетехнику и авиацию, движущуюся на юг. [ 7 ] Привязные аэростаты-наблюдатели использовались во время американской оккупации Ирака в 2004 году . Они использовали высокотехнологичную оптическую систему для обнаружения и наблюдения за врагами на расстоянии многих миль. Они использовались для наблюдения за пешими патрулями и конвоями в Багдаде ( Афганистан ) и постоянно установлены над военными базами США в Кабуле и Баграме .
США Управление по борьбе с наркотиками заключило контракт с Lockheed Martin на эксплуатацию серии привязанных аэростатов с радарами для обнаружения низколетящих самолетов, пытающихся проникнуть в Соединенные Штаты. В общей сложности двенадцать привязанных аэростатов, получивших название « Радарная система привязного аэростата» (TARS), расположены на расстоянии примерно 350 миль (550 км) друг от друга, от Калифорнии до Флориды и Пуэрто-Рико , обеспечивая непрерывное радиолокационное покрытие вдоль всей южной границы США. [ 8 ]
Армия США разработала привязной аэростат для проведения эксплуатационных испытаний на Абердинском полигоне, начиная с 2015 года. Система под названием JLENS использует два пришвартованных аэростата, предназначенных для обеспечения возможности загоризонтной противоракетной обороны.
Израильская система обнаружения ракет Sky Dew , аналогичная TARS и JLENS, используется с 2022 года.
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «GAO-13-81, ОБОРОННЫЕ ЗАКУПКИ: Будущие решения об инвестициях в аэростаты и дирижабли обуславливают потребности в надзоре и координации» (PDF) . Проверено 15 июня 2013 г.
- ^ Рэгг, Д.; Исторический словарь авиации , History Press, 2008, страницы 25–27: « Дирижабль ... Во время Второй мировой войны основные участники боевых действий использовали аэростаты заграждения или дирижабли для защиты жизненно важных целей...».
- ^ Иона Бромвич; Сбежавший дирижабль военного наблюдения дрейфует из Мэриленда в Пенсильванию , New York Times , 28 октября 2015 г.
- ^ «Брошюра по технике безопасности — Летное мастерство на воздушном шаре» (PDF) . Управление гражданской авиации . Проверено 22 января 2018 г.
- ^ «Гигантский дирижабль AT&T обеспечит покрытие сети службам экстренного реагирования» . Engadget . Проверено 13 февраля 2020 г.
- ^ Халифа, Сара; Альсамхи, Саид; Раджпут, Навин (01 марта 2014 г.). «Технология привязных воздушных шаров для телекоммуникаций, покрытия и потери пути» . Студенческая конференция IEEE 2014 по электротехнике, электронике и информатике . стр. 1–4. дои : 10.1109/SCEECS.2014.6804522 . ISBN 978-1-4799-2525-4 . S2CID 16007056 .
- ^ «Государства Персидского залива – Кувейт – Вопросы региональной и национальной безопасности» . Countrystudies.us . Проверено 15 июня 2013 г.
- ^ «Привязная радиолокационная система аэростата - Ядерные силы США» . Фас.орг . Проверено 15 июня 2013 г.
