A tethered aerostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708) positioned at an elevated location in the atmosphere, the aerostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708) having an elongate body (403) having a length extending between an upper end (207, 407) and a lower end (408) in use, the aerostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708) comprising sufficient lighter-than-air gas such that the aerostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708) is substantially buoyant in air, and defining a buoyancy force (108, 203, 431) acting through a centre of buoyancy (107, 108, 202), the aerostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708) having a gravitational force (433) acting through a centre of mass (105, 204, 413), wherein the centre of mass (105, 204, 413) is closer to the lower end (408) than is the centre of buoyancy (107, 108, 202); the tethered aerostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708) comprising a tether (113, 213, 215, 437, 607) connecting the aerostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708) to a substantially ground level location, wherein the tether (113, 213, 215, 437, 607) defines a tether (113, 213, 215, 437, 607) line of action (114, 218), wherein the tether (113, 213, 215, 437, 607) line of action (114, 218) is a straight line that is coaxial to the tether (113, 213, 215, 437, 607) proximate the aerostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708), and wherein, when the upper end (207, 407) is substantially vertically positioned above the lower end (408) in use: in the absence of any wind (104, 703), the moment about any point (109) on the tether (113, 213, 215, 437, 607) line of action (114, 218) produced by the gravitational force (433) and produced by the buoyancy force (108, 203, 431), are substantially equal and opposite to each other, thereby providing a stable vertical orientation in a no-wind condition in the atmosphere; and when wind (104, 703) is passing over the aerostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708), the sum of the moments about any point (109) on the tether (113, 213, 215, 437, 607) line of action (114, 218) produced by the drag (209, 503) forces and any resulting additional forces induced by the wind (104, 703), also cancel out to provide a stable vertical orientation in a wind (104, 703) condition in the atmosphere.

    L'invention concerne un aérostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708) captif positionné à un emplacement élevé dans l'atmosphère, l'aérostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708) présentant un corps allongé (403) ayant une longueur s'étendant entre une extrémité supérieure (207, 407) et une extrémité inférieure (408) lors de l'utilisation, l'aérostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708) comprenant suffisamment de gaz plus léger que l'air de sorte que l'aérostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708) est sensiblement flottant dans l'air, et définissant une force de flottabilité (108, 203, 431) agissant par l'intermédiaire d'un centre de flottabilité (107, 108, 202), l'aérostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708) possédant une force gravitationnelle (433) agissant par l'intermédiaire d'un centre de masse (105, 204, 413), le centre de masse (105, 204, 413) se trouvant plus proche de l'extrémité inférieure (408) que le centre de flottabilité; l'aérostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708) captif comprenant une attache reliant l'aérostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708) à un emplacement sensiblement au niveau du sol, l'attache (113, 213, 215, 437, 607) définissant une ligne d'action (114, 218) d'attache (113, 213, 215, 437, 607), la ligne d'action d'attache étant une ligne droite qui est coaxiale à l'attache à proximité de l'aérostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708), et, lorsque l'extrémité supérieure (207, 407) est positionnée sensiblement verticalement au-dessus de l'extrémité inférieure (408) lors de l'utilisation : en l'absence de tout vent (104, 703), les moments autour d'un point (109) quelconque sur la ligne d'action (114, 218) d'attache (113, 213, 215, 437, 607) produits par la force gravitationnelle (433) et produits par la force de flottabilité (108, 203, 431), étant sensiblement égaux et opposés les uns aux autres, ce qui permet d'obtenir une orientation verticale stable dans des conditions sans vent dans l'atmosphère; et lorsque le vent (104, 703) passe sur l'aérostat (101, 201, 203, 205, 401, 601, 708), la somme des moments autour d'un point (109) quelconque sur la ligne d'action (114, 218) d'attache (113, 213, 215, 437, 607) produite par les forces (209, 503) de traînée et toute force supplémentaire ainsi obtenue induite par le vent (104, 703), s'annulant également pour fournir une orientation verticale stable dans des conditions de vent (104, 703) dans l'atmosphère.


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    Titel :

    TETHERED AEROSTAT


    Weitere Titelangaben:

    AÉROSTAT CAPTIF


    Beteiligte:

    Erscheinungsdatum :

    2023-06-29


    Medientyp :

    Patent


    Format :

    Elektronische Ressource


    Sprache :

    Englisch


    Klassifikation :

    IPC:    B64B LIGHTER-THAN-AIR AIRCRAFT , Luftfahrzeuge leichter als Luft / B64C AEROPLANES , Flugzeuge / B64U



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    Stability Analysis of a Tethered Aerostat

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