KRALJEVINA JUGOSLAVIJA ÜPBAVA ZA ZAŠTITU KLASA 77a (1J. INDUSTRISKE SVOJINE IZDAN 1 JUNA 1936. PATENTNI SPIS BR. 12359 Letourneur Jean, Versailles, Francuska. Nezapaljivi baloni. Prijava od 18 septembra 1931. Vazi od 1 Jula 1935. Traženo pravo prvenstva od 19 septembra 1930 (Francuska) Glavna opasnost kod balona leži u za-paljivosti plina koji se uporebljava za njegovo punjenje. Izmedu svih plinova koji se upotrebljavaju jedini je helijum nezapaljiv. Ali, kao što je poznato, vrlo ga malo ima i njegovo dobijanje je tako ttško da je sa-dašnja proizvodnja helijuma nedovoljna za podmirenje potreba. Mora se priteči nekom drugom plinu kao što je vodonik i ako je veoma opasan. Ova se opasnost može ipak dosta srna-njiti i u primeni izbeči upotrebom dvaju o-motača. Prvi je omotač u pravom smislu omotač plina; on sadrži lak plin ali upaljiv plin. Drugi omotač potpuno omotava prvi a prostor izmedu dva omotača ispunjen je plinom na koga nema nikakvog uticaja ni vazdušni kiseonik ni lak plin kojim je ispunjen balon, U daljem objašnjenju taj čemo plin nazivati „mrtav plin“. Razumljivo je da je taj plin lakši od vazduha te i on sa svoje strane doprinosi nosivosti balona. Ovde bi se helium mogao vrlo dobro upotrebiti, a u nedostatku heliuma azot, ili neki drugi plin ili mešavina mrtvog plina. Ali ovde nije glavni uslov njegova lakoča, več je glavno da je on mrtav prema značenju za reč „mrtav“ koje smo ranije dali. Pretpostavimo da je balon načinjen prema ovom opisu, pogoden nekim zapaljenim predmetom, na pr. upalji-vim zrnom, lako je razumeti, da če paljenje balona biti izbegnuto. Jer plin koji izlazi iz rupa ulaska i izlaska zrna na spoljnjem o-motaču ne može se upaliti jer je mrtav. Takode i laki plin koji izlazi kroz rupu ula- za i izlaza zrna na unutarnjem omotaču, ne može se upaliti pošto ulazi u prostor ispunjen mrtvim plinom sa kojim nema nikakve reakcije. Naravno potrebno je da sloj mrtvog plina bude dovoljan. Debljina sloja se odre-duje prethodnim probama, prema prirodi i veličini projektila ili zrna od koga se balon ima čuvati i prema prirodi upaljivog i mrtvog plina, prema torne za kokvu je svrhu balon odreden, klimatskim prilikama mesta u kome če balon biti upotrebljen, itd. U daljem izlaganju najmanja debljina sloja za-štitnog plina koji je dovoljan za balon zva-černo: „najmanji sloj“. Ali u primeni je teško ostvariti ovo potpuno. Potrebno je da u svakom trenutku, pri penjanju i na svakom mestu balona debljina sloja mrtvog plina bude bar ravna naj manjem sloju. Ali, usled kretanja pri dizanju i spuštanju balona i usled promene spoljne temperature, zapremina plinova, lakog i mrtvog, trpi znatne izmene a omotači znatno menjaju oblik tako da je nezgodno kontro-lisati, dali je uvek ispunjen glavni uslov o najmanjem sloju. Ovaj pronalazak bavi se izvodenjem balona sa dvojnim omotačem kod koga debljina zaštitnog sloja mrtvog plina ostaje uvek automatski jednaka bar najmanjem sloju, tako da je praktično balon potpuno zaštičen od požara, naravno samo za opasnosti koje su bile predvidene. Ovaj je pronalazak pogodan za vezane balone, slobodne balone i dirižable. Sastoji se u glavnom u torne, što spoljni i unutarnji omotač imaju dobro proučene Din. 25.— rasiegljive naprave i što su omotači u odnosu jedan prema drugom tako namešteni, da je pri svima slučajevima prilikom dizanja, udaljenje izmedu omotača uvek bar jednako najmanjem sloju. Pronalazak se odlikuje time, što je razdaljina izmedu omotača uvek u stalnom odnosu za jednako odredeno stanje punjenja a naročito rastegljive naprave tako su nameštene, da je razdaljina izmedu omotača uvek u istom odnosu pri svima premenama zapremine, u koliko tu promenu dozvoljavaju elastične veze. Pronalazak se naročito odlikuje time, što je rastegljiva naprava spoljnjeg omotača načinjena, cela ili delom, u vezi sa rastegljivom napravom u-nutarnjeg omotača i obratno. Najzad, ako je najmanji sloj po svojoj apsolutnoj vrednosti i mali, možemo se zadovoljiti i približnim rešenjem u kome razdaljina izmedu dva o-motača neče biti baš sasvim več približno u stalnom odnosu za vreme promena oblika, ali se potrebna zaštita balona neče umanjiti. Gradenje rastegljivih omotača za balone osniva se, kao što je poznato na sledečem principu; omotač se sastoji iz delova od gu ste tkanine, koje su spojene medusobno na uobičajeni način pri ovakvom gradenju; ali je spoljna površina podužno izbrazdana u-potrebom elastičnih veza. Kada se takav omotač naduva, kada elastične veze počnu da se zatežu, tkanina zauzima izvesni oblik i po površini dobije jedno naprezanje koje je u ravnoteži sa naprezanjem elastičnih veza. Plin je dakle nešto malo sabijen i usled toga oblik omotača je pravilan i uvek jednak za isto punjenje. Sem tdga, ako i dalje u-vodimo plin u balon, elastične veze če se izdužiti, zapremina balona če se povečati a oblik spoljne površine če se izmeniti. Isto če se dogoditi kada se balon digne u visinu i kada se okolni pritisak smanji. Naprotiv kada balon silazi i kada se okolni pritisak povečava, usled pritiska elastičnih veza zapremina omotača se smanjuje, ostajuči i dalje pod pritiskom. Pri svima ovim kretanji-ma masa plina u omotaču je ista; dakle sila koja penje balon je ista i u isto vreme pazi se da se pri menjanju plin ne gubi. Ako su sem toga elastične veze tako nameštene da težište balona bude stalno pri svima kreta-njima širenje i skupljanja veza, poznato je, da je u tom slučaju lako postiči ravnotežu, što daje balonu vrlo dobru stabinost. Ali rastegljivi omotači imaju još jednu osobinu koja je u ovom pronaslku iskoriš-čena. Usled unutarnjeg pritiska, koji je stvo-ren stezanjem elastičnih veza, omotač je u-vek napnut. Za vreme svih promena zapremine balona, u koliko to dozvoljavaju elastične veze, omotač menja oblik ali je uvek napnut. Mogu se dakle odrediti sile za svaki stepen rastezanje, drugim rečima, oblik se menja sa menjanjem zapremine, ali je u svakom trenutku odreden. Ako se dakle pravi balon sa dvojnim omotačem i obadva su rastegljiva, mogu se ta dva omotača napraviti i dati im takav po ložaj u medusobnom odnosu, da svakog trenutka i na svim tačkama njihovo udaljenje bude bar jednako najmanjem sloju, jer u svakom trenutku prilikom penjanja na njih deluju iste sile — okolni pritisak i temperatura — i odreduje im žapreminu i oblik. Uopšte biče dobro izabrati za balon o-motače pogodnog oblika, da rastojanje izmedu njih bude u stalnom odnosu i da bu-du u takvom odnosu da za najmanju predvideno zspreminu prilikom penjanja — t. j. u trenutku dizanja sa zemlje, rastojanje izmedu omotača bude bar jednako najmanjem sloju. Ako su sem toga rastegljive naprave take da omotači menjaju oblik a ostaju i dalje u položaju da je rastojanje izmedu njih u stalnom odnosu, to če se razdaljina menjati sa promenom zapremine. Razdaljina če se povečati prilikom penjanja i biče uvek bar jednaka najmanjem sloju. Ovaj uslov stalnog odnosa razdaljine izmedu oba omotača biče mnogo olakšan ako je naprava za širenje omotača delom ili potpuno zajed-nička. Ovaj pronalazak, čija je suština opisana, pogodan je za mnoge primene naročito za one na koje se ova zaštita i prostire a i za uredaje koji isti princip upotrebljavaju i u pojedinim delovima. Pronalazak če se lepo moči razumeti daljim izlaganjem i priloženim ertežima, koji se ne ograničavaju samo na to, več su dati samo primera radi. Sl. 1 predstavlja poprečan a sl. 2 uz-dužan presek balona načinjenog prema patentnim zahtevima. A je unutarnji omotač ispunjen lakim gasom; on je tipa tri polukružna nabora. Poprečni presek sastoji se iz jednoga rav-nostranog trougla sa vrbovima 1, 2, 3 i tri jednaka luka (6, 4 i 5) koji se stiču u vrbovima (i, 2 i 3). Prema slici 2 razni preseči uspravni na osu 10, 11 slični su na svakom mestu preseku pretstavljena na sl. 1. vrhovi 1, 2, 3 su na krivim (10, 1, 11) — (10, 2, 11) i (10, 3, 11) tako proračunatim da napunjen balon ima pogodan oblik. Omotač A je dakle načinjen da njegova zapremina ima u glavnom oblik tri polukružna nabora. Površina tih polukružnih nabora načinjena je od delova česte tkanine, koji su spojeni medusobno na uobičajeni način kod ovakvog gra-denja. Strane trouglova, naprotiv načinjeni su od elastičnih veza na pr. elastičnih štapova 7, 8 i 9 delimično ili po celoj svojoj du-žini. Dužina tih elastičnih štapova u miru, pre nameštanja i njihovo moguče rastezanje tako je proračunato; da omotaču dadu po-godan pritisak za upotrebu balona. Oko toga omotača nalazi se drugi o-motač B, koji je kružnog preseka. On ima sa svake Strane simetrično u odnosu na vertikalna ravan po osovini dve kriške, koje mogu da se šire i koje se sastoje iz dva šuplja nabora i četiri grupa elastičnih štapo-va, kao 12, 13, 14 i 15, ovi su štapovi mnogobrojni i rasporedeni celoj dužini šu-pljeg nabora, od vrha pa do zadnjeg vrha. Oni se privezuju za trake od tkanina priši-vene za omotač ili ma kojim drugim sličnim uredajem. Ovi elastični štapovi nisu pret-Stavljeni na slici 2, več samo blizu vrhova, izvodnice meridialnih linija na koje se na-slanjaju. Rastojanje izmedu omotača A i B ispunjeno je mrtvim plinom, a veza izmedu njih postignuta je elastičnim vezama, name-štene prema ravni simetrije polukružnih površina, kao 16, 17, 18. Ove su veze tako sračunate da su umereno zategnüte, kada je balon naduven na zapreminu koja odgovara višini nula. Sem toga, prostor izmedu oba omotača tako je odreden, da za isti stepen punjenja on ]e na svakome mestu bar jed-nak najmanjem sloju, Omotač B nosi sem toga i ostale uobičajene potrebe za zatezanje, nošenje itd., koje na crtežu nisu prestavljene. Kada se balon digne okolni se pritisak smanji zapremina oba omotača se poveča promenom oblika spoljne površine. Lako je uvideti, da što se tiče omotača B šuplji nabori se otvore, presek ostaje kružan, ali se prečnikom koji stalno raste. Što se tiče o-motača A strane ravnostranog trougla se podužavaju, tačke 1 2 i 3 se udaljavaju od osovine; dok tačke na ravnima simetrije polukružnih površina 4, 5 i 6 ostaju više-manje nepromenjene. Zapremina raste jer se presek sve više približava kružnom, ali spoljne zakr-čivanje se neče mnogo izmeniti. Najmanje rastojanje kod ravni simetrije polukružn h površina povečače se, največe rastojanje kod temena uglova smanjiče se, ali nikada ne može smanjiti ispod najmanjeg sloja, jer nikada presek omotača A neče biti krug. Pri povratku na zemlju dogodi če se obrnuti proces; zapremine če se smanjiti, ali nikada rastojanje neče biti ispod najmanjeg sloja, pošto je za visinu nula, to rastojanje bar jednako debljini najmanjeg sloja. Osigurana je dakle automatska sigurnost. Slike 3 i 4 predstavljaju poprečan i uzdužni presek drugog balona, graden po drugom načinu izvodenja. A je omotač lakog plina, poprečni presek je u vidu kvadrata nad čijim se strana-ma nalaze nabori. Sastoji se is jednog kvadrata sa vrbovima 21, 22, 23 i 24 i četiri luka (21, 25,22) — (22, 25, 23) — (23, 27, 24) — (24, 28, 21). Prema slici 4 razni preseči upravni na osovinu 29, 30 slični su preseku pokazanem na slici 3. Vrhovi 21, 22, 23 i 24 naslanjaju se na krive (29, 21, 30,) — (29, 22, 30) — (29, 20, 30) — (29, 24, 30) Krive su preračunate da balon ima pri-godan aerodinamički oblik. Omotač A je dakle načinjen da njegova zapremina ima u glavnom oblik izduženog plovnog tels sa četiri nabora sa četverouglom osnovicom i krivim stranama, sa četiri polukružna nabora koji se naslanjaju na četiri površine prizme. Površina tih polukružnih nabora nači-njena je od delova česte tkanine Koji su medusobno spojeni na uobičajeni način pri ovakvom gradenju. Strane kvadrata, naprotiv, načinjene su od elastičnih veza, delimično ili po celoj dužini i pokazane su samo na sl. 3. Dužina ovih veza u miru i njihovo rastojanje tako je sračunato da napori koji se javljaju na svakom delu dužine budu jednaki pritisku koji se omotaču želi dati. Oko tog prvog omotača nalazi se drugi omotač B čija je površina taka da je u pogledu na sred.šte O rastojanje izmedu omotača uvek u stalnom odnosu. Poprečni preseči drugog omotača slični su sa preseci-ma omotača A; različiti delovi obeleženi su na crtežu isto kao i deiovi omotača A samo su brojevi povečani sa 20. Čoškovi kvadrata poprečnih preseka 41, 42, 43 i 44 naslanjaju se na krive (49, 41, 50) — (49, 42, 50) — (49, 43, 50) — (49, 44, 50)jkoje su na slici 4 sa krivama omotača A u medu-sobnom stalnom odnosu. U omotaču B nema elastičnih štapova uzduž strana kvadrata koji su poprečni preseči prizme sa četverouglom osnovicom. Veza izmedu oba omotača osigurana je elastičnim vezama 21, 41, 22, 42, 23,43, i 24, 44 smeštenim i dijagonalnim ravnima simetri e poprečnog preseka i vezane su najbolje za vrhove gde su pričvrščeni elastični štapovi omotača A. Te veze nisu na sl. 4 pokazane. Najmanja razdaljina izmedu omotača očevidno je u preseku glavne veze u mesti-ma koja su najbliža središtu odnosa razdaljina omotača t. j. u uglovima koji odgovaraju čoškovima kvadrata. Odnos razdaljina omotača odrediče se tako, da je za najmanje moguču zapreminu koja se može dobiti pri-1 kom penjanja balona, najmanja razdaljina bar jednaka najmanjem sloju. Omotač B nosi sem toga i ostale uobičajene potrebe za zatezanje, nošenje i t. d. koje na slici nisu pretstavljene. U izvesnim slučajevima bolje je učvrstiti naprave za nošenje za unutarnji omotač, pomoču veza koje prolaze kroz omotač B i na taj način smanjiti otpor balona pri vetru. Kada se balon diže, okolni se prilisak smanjuje, površine, u koliko im elastične veze dopuštaju, menjaju oblik ili povečavaju zapreminu. Zapremina omotača A povečava se obrnuto srazmerno razlici pritiska. Isto tako i omotač B. To se isto dešava i sa za-preminom izmedu oba omotača, koja je je-dnaka razlici zapremina B—A. Ako su, sem toga, elastične veze dobro izabrane, i ako se, naročilo, izdužuju srazmerno teretima koje nose, očevidno je, da če rastojanje izmedu omotača imati stalan odnos. Ali, u lome po-večavanje zapremine, sve se elastične veze izdužuju, površina se u neku ruku odvaja od osovine a, naročilo, uglovi, najmanje rastojanje izmedu omotača takode če se povečati. U uzdužnom smislu neče biti velikih pomeranja omotača u odnosu jedan prema drugome, jer kada bi se takva pomeranja desila, sve elastične veze izmedu dvaju omotača dale bi jednu komponentu paralelnu sa osovinom, koje bi komponente vratile odmah omotače u njihov prvobitni položaj. U kratko rečeno, ako najmanjem rasto-janju izmedu omotača, na mestima gde su uvale na višini glavne veze, damo vrednost bar jednaku najmanjem sloju za najmanju zapreminu koja može nastupiti prilikom pe-njanja balona, jasno je da če pri svima pro-menama zapremine koje nastupaju za vreme penjanja razdaljina na svima mestima biti uvek bar jednaka najmanjem sloju i da če prema torne zaštiti biti osigurana. U mnogim slučajevima upotrebe najmanj! sloj nema potrebe da bude veliki, sa druge Strane, celokupna razlika zapremine omotača, koja zavisi od uslova pod kojim je balon upotrebljen, u večini slučajeva je neznatna. Pod tim oslovima promena dužine elastičnih veza kao 21, 41, 22, 42 itd... vrlo je mala. U mnogim slučajevima moguče je dakle elastične veze zameniti neelastičnim, na pr. pojasevima od tkanine, isečenim ili skupljenim u obliku. Kao 49, 41, 50, 30, 21, 29, 49. Pri promeni zapremine omotača A, usled elastičnih veza rastojanje izmedu dva omotača neče baš biti striktno u jednom stalnom odnosu več približno samo; r-aroči-to rastojanje površina u predelu uvale 21, 41, ostače približno isto, ali pošto je pri gradenju to rastojanje bar jednako najmanjem sloju, zaštita je osigurana. Razumljivo je, da ako zrno prode kroz balon, neče biti požara ali če oba omotača biti probušena; nastače gubitak plina, dakle smanjenje pritiska, ali dokle god elastične veze budu za-tegnute rastojanje ižmedu omotača biče u jednom stalnom odnosu. Na pilotu ostaje da prekine penjanje pre no što bi kvar na omo-taču mogao da naškodi spuštanju. U svakom slučaju požar, glavna opasnost, je izbegnuta. U slučaju kada bi zrno samo malo okrznulo balon probivši samo spoljni omotač, prostor izmedu omotača bi se praznio kroz ulaznu i izlaznu rupu, ali bi unutarnji omotač, usled elastičnih veza 21, 22 sačuvao svoj oblik i pritisak. Spoljni bi se omotač naborao pilot bi odlučio da li če produžiti penjanje ili ne sa nezaštičenim balonom, ali i u ovom slučaju požar sa svima posledicama biče izbegnut. Razumljivo je, da u proračun za odre-divanje najmanjeg sloja ulaze i mogučnost nesreča ovakve prirode kao i vreme potrebno za spuštanje. Tako isto mora se voditi računa i o propustljivosti tkanine pri odredi-vanju najmanjeg sloja, jer tkanine za balone nisu potpuno nepropustljive. O toj okolnosti — propustljivosti — mora se voditi računa i pri punjenju i dopunjavanju balona pre di-zanja. Ako postoji bojazan, usled nejednako-sti površina zapremina, da če se mrtvi plin više gubiti od lakoga plina, onda omotač A ne treba sasvim ispuniti več samo omotač B dovesti pod pritisak. Pod takvim okolno-stima napetost elastičnih veza naprave omotača A 21, 23 preneče se cela preko elastičnih ili neelastičnih veza 21, 41, na omotač B. U koliko omotač B usled poroznosti tkanine bude gubio plina, omotač A če se sve više napinjati, uzimajuči na sebe jedan deo napetosti elastičnih veza 21, 22, a omotač B neče gubiti svoj oblik. Da pri spuštanju balona omotač B bude još pod pritiskom treba voditi računa pri dopunjivanju balona pre penjanja kakva je poroznost tkanine omotača A i B, i koliko če trajati penjanje pa prema tome i odrediti koliko če biti dopu-njavanje mrtvog plina. Po sebi se razume, da su izloženi primeri izneti samo da bi se pokazali raznoli-kostn jegove primene, ali se on ni u kom slučaju ne ograničava več se može primeniti i na ostale uredaje. Patentni zahtevi: 1. Balon, Slobodan, vezan ili dirižabl sa dva omotača, od kojih je unutrašnji omotač ispunjen kakvim običnim zapaljivim nosečim gasom, dok je prostor izmedu oba omotača radi obezbedenja od vatre ispunjen kakvim nezapaljivim gasom naznačen time, što su oba omotača uzajamno vezana zasebnim istegljivim vezama (16, 17, 18) koje su postavljene prema ravni simetrije polukruž-nih nabora (4, 5, 6) unutarnjeg omotača, pri čemu unutrašnje veze (7, 8, 9) služe torne, da se usled obrazovanja ravnoteže izmedu elastičnih sila kod pomenutih veza i sila na-pona gasa održi uvek pravilan oblik balona, a spoljne veze (16, 17, 18) služe torne, da omoguče održavanje najmanjeg predvidenog rastojanja izmedu oba omotača. 2. Balon po zahtevu 1, naznačen timei što su veze (7; 8, 9) u unutrašnjem omota-ču rasporedene tako, da u poprečnem preseku balona (sl. 1) pomenute veze (7, 8, 9) daju sliku pravilnog ravnostranog trougla (sl. 1) odnosno pravilnog mnogougla (sl. 3) čime se omogučuje održavanje homotetično-sti omotača pri svima promenama zapremine balona. 3. Balon po zahtevu 1, naznačen time, što su veze (41, 42, 43, 44) izmedu spolj- njeg (B) i unutrašnjeg omotača (A) utvrde ne na unutrašnjem omotaču na onim mesti-ma (21, 22, 23, 24) na kojima su utvrdene i unutrašnje veze unutrašnjeg omotača (Sl. 3) tako, da se jednovremeno za širenje spolj-njeg omotača koriste elastične veze unutrašnjeg omotača (A). 4. Balon po zahtevu 1, naznačen time, što su izmedu spoljnjeg omotača (B) i unutrašnjeg omotača (A) predvidene neistegljive veze (49, 41, 50, 30, 21, 29) u mesto isteg-Ijivih veza. sbivijj (A) Storno s ■ Fiy. 2 _____/ i I t /7 /■7>^^6r- 1 /7 /TT^r - i Fig, 4 4 Ad pat.br 123 7 t / 3 6 Ftg„ 3