Многофункциональное преобразуемое транспортное средство

 

Многофункциональное преобразуемое транспортное средство (МПТС) относится к летательным аппаратам тяжелее воздуха, которые могут быть использованы также и в качестве наземного (водного) транспорта. Оно имеет складываемые вдоль корпуса консоли крыла, шасси с ведущими и управляемыми колесами, воздушный винт, хвостовое оперение. Привод колес и винта осуществляется от силовой установки. Центр тяжести МПТС расположен одновременно в зоне полетных центровок и в зоне обеспечения сцепных характеристик и устойчивости в положении на шасси. При взлете пилот увеличивает установочный угол атаки крыла, что обеспечивает отрыв МПТС от поверхности. На водной поверхности используются выпускаемые гидродинамические крылья. Преимущество МПТС состоит в том, что оно может быть преобразовано из одного транспортного варианта в другой очень быстро, причем эти варианты достаточно совершенны как на земле, так и в воздухе. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Многофункциональное преобразуемое транспортное средство относится к летательным аппаратам тяжелее воздуха, которые могут быть использованы также и в качестве наземного (водного) транспорта.

Соединение потребительских свойств воздушного и наземного (водного) транспорта в одном аппарате расширяет область применения подобного транспорта объединением преимуществ переименования в каждом конкретном случае по воздуху, по земле, на воде.

Широко известны примеры объединения воздушных и наземных транспортных средств в одном аппарате. Известна, например, вертолетная система, содержащая вертолет и грузовой модуль с органами перемещения по наземной поверхности (см. а.с. СССР N 1821417, B 64 C 27/00).

Однако при переходе в одно из транспортных положений система должна быть расстыкована или состыкована, что вызывает определенные сложности в эксплуатации.

Известен гибрид автомобиля и самолета, в котором все оперение и воздушный винт пристыковываются к автомобилю (см. ж. "Техника-молодежи", N 1, 1990 г, с.1). Стремление обеспечить этому гибриду двойной стандарт привело к тому, что он не уравновешен при передвижении по земле и не обладает достаточными аэродинамическими качествами в воздухе.

Известно также воздушное транспортное средство с возможностью передвижения по земле и возможностью преобразования (складывания крыльев), которое наиболее совпадает с заявленным изобретением по технической сущности (см. а. с. СССР N 1821422, B 64 C 29/00, 39/06).

Транспортное средство имеет поворотные консоли крыльев, что позволяет за счет изменения установочного угла атаки на взлете поднять аппарат в воздух.

Основной недостаток известного транспортного средства заключается в том, что хотя оно и может перемещаться по земле на трехстоечном колесном шасси толкающим воздушным винтом, но не приспособлено для движения по автодорогам, хотя такая задача авторами и не ставилась. Неприспособленность к полноценному наземному передвижению определяется неустойчивостью в продольном направлении, так как центр тяжести аппарата приближен к задней оси для облегчения взлета. Возникает техническое противоречие: для повышения устойчивости и обеспечения сцепных характеристик ведущих и управляемых колес при передвижении по земле необходимо, чтобы центр тяжести был расположен, примерно, посередине колесной базы, а для обеспечения взлета центр тяжести должен быть расположен ближе к задней оси шасси.

Задача изобретения состоит в том, чтобы в наземном варианте обеспечить устойчивость транспортного средства, достаточное сцепление ведущих и управляемых колес и соответствие другим весовым и габаритным параметрам автомобиля с одновременным обеспечением взлета с автомобильным шасси.

Поставленная задача решается тем, что в известном многофункциональном преобразуемом транспортном средстве, содержащем корпус с силовой установкой, крылом изменяемого установочного угла атаки, воздушным движителем и шасси, причем центр тяжести средства расположен в зоне полетных центровок - крыло установлено с возможностью изменения стреловидности от 0 до 90 ^o, при стреловидности 90 ^o консоли крыла расположены в пределах габарита корпуса и размещены с возможностью изменения установочного угла атаки, шасси выполнено в виде опорных движителей, а центр тяжести дополнительно расположен в зоне обеспечения сцепных характеристик и устойчивости в положении транспортного средства на опорных движителях.

Опорные движители могут быть выполнены в виде двухосного колесного шасси с ведущими и управляемыми колесами.

Для взлета и посадки на воду транспортное средство может быть дополнительно снабжено гидродинамическими крыльями.

Левая и правая консоли крыла могут быть установлены с возможностью изменения отличающихся друг от друга установочных углов атаки.Изменение стреловидности от 0 до 90 ^o позволяет быстро переводить транспортное средство из авиационного варианта (стреловидность 0 ^o) в автомобильный вариант (стреловидность 90 ^o - консоли сложены вдоль корпуса) и обратно. При этом в сложенном состоянии консоли не выступают за габариты корпуса и транспортное средство полностью соответствует весогабаритным параметрам автомобиля. Для соответствия габаритов по длине и условиям устойчивости в автомобильном варианте хвостовая балка отсутствует, а задняя ось шасси смещена назад от центра тяжести, что позволяет расположить центр тяжести одновременно и в зоне полетных центровок и в зоне обеспечения сцепных характеристик и устойчивости в положении транспортного средства на опорных движителях. Изменение установочного угла консоли при стреловидности 90 ^o (в сложенном состоянии) создает при движении по суше аэродинамическую подъемную силу и разгружает шасси.

Опорные движители могут быть выполнены не только в виде колесного шасси, но и по другим широко известным схемам, что зависит от условий передвижения по суше. Еще более расширяют возможности гидродинамические крылья, предназначенные для взлета и посадки на воду, а также передвижения по водной поверхности с большей скоростью.

Придание левой и правой консолям возможности установки отличающихся друг от друга установочных углов атаки делают транспортное средство более маневренное в полете.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. - 1 вид сбоку, на фиг. - 2 вид сверху, на которых пунктирной линией показаны консоли при стреловидности 90 ^o (в сложенном состоянии) Многофункциональное преобразуемое транспортное средство содержит корпус 1 с силовой установкой 2, крыло 3 с поворотными левой 4, правой 5 консолями, хвостовое оперение с элементами 6 и 7, четырехстоечное шасси с ведущими 8 и управляемыми 9 колесами, гидродинамические крылья 10, выпускаемые при посадке и взлете с воды, воздушный винт 11.

Нагрузка - пилот, пассажир, багаж, топливные баки, двигатель, трансмиссия, элементы корпуса - расположены так, что центр тяжести находится как в зоне полетных центровок, так и в зоне сцепных характеристик колес 8, 9 и устойчивости в положении на колесном шасси.

Транспортное средство функционирует следующим образом.

В автомобильном варианте консоли 4, 5 крыла 3 по управляющему сигналу из кабины приводятся в положение стреловидности 90 ^o, т.е. складываются вдоль корпуса 1.

Движение осуществляется за счет ведущих задних колес 8, а направление движения задается управляемыми колесами 9. Силовая установка 2 связана через трансмиссию с ведущими колесами 8.

На большой скорости возможно изменение угла установки (атаки) консолей 4, 5 крыла 3. Угол атаки создается опусканием концов консолей 4,5 вниз с центром поворота в местах их установки на корпусе 1. Возникающая при этом подъемная сила приподнимает корпус 1 и разгружает шасси. Одновременно можно установить консоли 4, 5 с отличающимися друг от друга углами установки, что повышает устойчивость автомобиля в различных условиях движения. В самолетном варианте консоли 4, 5 крыла 3 устанавливаются по сигналу из кабины в положение: стреловидность 0 ^o, установочного угла атаки 0 ^o. Воздушный винт 11 через трансмиссию от силовой установки 2 получает вращение. Транспортное средство разгоняется и при достижении скорости отрыва пилот нажимным переключателем на штурвале устанавливает консоли 4, 5 крыла 3 на установочный угол атаки 10 -12 ^o.

Происходит отрыв от земли и дальнейшее управление полетом в продольном канале осуществляется штурвалом, а консоли 4,5 переводятся в крейсерское полетное положение-угол установки атаки 2-3 ^o.

Действия на посадке по изменению установочного угла атаки консолей осуществляется в обратном порядке.

При взлете и посадке на воду выпускаются гидродинамические крылья 10, при этом техника пилотирования ничем существенно не отличается от техники пилотирования при взлете и посадке на (грунт) сушу.

В полете для повышения маневренности консолям 4, 5 могут быть приданы отличающиеся друг от друга установочные углы атаки, наподобие действия известных элементов крыла (элеронов).

Преимущество предлагаемого многофункционального преобразуемого транспортного средства в том, что оно может быть преобразовано из одного транспортного варианта в другой очень быстро, причем эти варианты достаточно совершенны как на земле, так и в воздухе.

Промышленная реализация транспортного средства не составляет затруднений, т. к. законы проектирования и условия производства автомобильной и авиационной техники детально отработаны.

Формула изобретения

1. Многофункциональное преобразуемое транспортное средство, содержащее корпус с силовой установкой, крылом изменяемого установочного угла атаки, воздушным движителем и шасси, причем центр тяжести средства расположен в диапазоне полетных центровок, отличающееся тем, что крыло установлено с возможностью изменения стреловидности от 0 до 90^o, при стреловидности 90^o консоли крыла расположены в пределах габаритов корпуса и размещены с возможностью изменения установочного угла атаки, шасси выполнено в виде опорных движителей, а центр тяжести дополнительно расположен в зоне обеспечения сцепных характеристик и устойчивости в положении транспортного средства на опорных движителях.

2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что опорные движители выполнены в виде двухосного колесного шасси с ведущими и управляемыми колесами.

3. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно снабжено гидродинамическими крыльями.

4. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что в полетном положении левая и правая консоли крыла установлены с возможностью изменения отличающихся друг от друга установочных углов атаки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2