Летательный аппарат-парастат

 

Изобретение относится к летательным аппаратам без силовых установок. Аппарат содержит нижнее аэродинамическое мягкое крыло, верхнее герметичное крыло, первые стропы, вторые стропы и подвесную систему. Оболочка верхнего крыла заполнена гелием. Вторые стропы предназначены для соединения верхнего крыла с нижним. Аппарат снабжен управляемыми разъемами для аварийной отцепки верхнего крыла. Изобретение направлено на повышение безопасности полетов, расширение технологических возможностей использования и улучшение летно-эксплуатационных данных аппарата. 5 ил.

Изобретение относится к летательным аппаратам, в частности для парящих полетов в восходящих потоках, и может применяться на авиахимработах, наблюдениях за местностью, при обучении начинающих пилотов и т.д.

Известен планирующий аэростат (Патент 2104214, кл.В 24 В 1/40), содержащий первую аэростатическую оболочку, полость которой заполнена гелием, вторую аэростатическую оболочку, газовые горелки для заполнения теплым воздухом второй оболочки, подвесную систему и стропы крепления подвесной системы к аэростатической оболочке.

Недостатком этого аэростата является создание подъемной силы только аэростатическим способом (аппарат легче воздуха), малая управляемость и безопасность полета.

Наиболее близким по технической сущности является параплан (см. "Проектирование, изготовление и испытание параплана", Иванов П.И., Москва-Феодосия, 1998 г., стр. 1-5).

Параплан содержит аэродинамическое мягкое крыло, стропную и подвесную системы.

Недостатком этого устройства является наполнение мягкого крыла набегающим потоком воздуха, возможное складывание крыла, недостаточная безопасность, использование только в спортивных целях.

Предлагаемым изобретением решается задача безопасности полетов, расширение технологических возможностей аппарата и улучшения летно-эксплуатационных данных.

Это достигается путем частичной или полной компенсации взлетной массы летательного аппарата аэростатическим способом и дальнейшего создания подъемной силы аэродинамическим способом в движении. Для этого летательный аппарат-парастат снабжен верхним герметичным крылом, заполненным легким газом гелием в полиэфирной оболочке толщиной 3,5-35 мкм с металлизацией внутри и соединен с нижним крылом при помощи стропной системы с аварийными разъемами.

Существенным признаком крыла, полость которого должна быть заполнена гелием, является наличие оболочки. Признак наличия аварийных разъемов является существенным для достижения технического результата (безопасность полетов). При использовании летательного аппарата-парастата на авиахимработах в беспилотном варианте на малой высоте наличие аварийных разъемов необязательно.

Верхнее герметичное крыло предназначено для создания подъемной силы аэродинамическим способом при обтекании его набегающим потоком воздуха и аэростатическим способом для частичной компенсации полетного веса, предотвращения складывания нижнего крыла за счет натяжения строп летательного аппарата-парастата. Этим самым обеспечивается безопасный полет.

Применение аэродинамической формы профиля крыла несущей плоскости вместе с аэростатическим способом создания подъемной силы дает дополнительный прирост подъемной силы в движении, а это, в свою очередь, позволяет улучшить летно-эксплуатационные данные летательного аппарата, такие как длина разбега и пробега, взлетная и посадочная дистанции, грузоподъемность и экономические данные.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами на которых изображены: на фиг. 1 - динамика движения системы летательного аппарата-парастата в земной и скоростных системах координат (НЗСК) с осями (ХgYg) и (Х.У.); на фиг. 2 - летательный аппарат-парастат, вид спереди, с верхним крылом 1, нижним крылом 2 и стропной системой 3; на фиг.3 - акселератор 9, устройство и принцип действия, свободные концы крепления основных 3 и аварийных строп 6; на фиг. 4 - система аварийной отцепки на крыле 2, с замками 4 и аварийными стропами 6; на фиг.5 - фрагмент верхнего герметичного крыла 1 с клапаном лепесткового типа из полиэфирной пленки 5, нитяными нервюрами 7 и жесткими легкими латами 8, вставленными в двойную нижнюю поверхность (возможна сетчатая структура нервюр 7).

Летательный аппарат - парастат содержит две аэродинамические плоскости; верхнее герметичное крыло 1 (фиг.2 и 5), заполненное гелием, и нижнее двухоболочковое крыло 2 (фиг.2 и 4), стропную подвесную систему 3 (фиг.2 и 3) аварийной стропы 6 (фиг.3 и 4) и замки аварийной отцепки 4 верхнего крыла (фиг. 4), акселератор 9 (фиг.3), свободные концы основных 3 и аварийных 6 строп, заправочный клапан 5 (фиг.5) верхнего герметичного крыла.

Летательный аппарат-парастат работает следующим образом.

После транспортировки к месту старта в сравнительно небольшом объеме произвольной формы и малого веса парастат раскладывается на земле для проверки и подготовки к старту. По готовности пилота в подвесной системе он тянет до максимума передние основные стропы 3 (фиг.3) для уменьшения установочного угла (фиг.3) и угла атаки (фиг,1). Затем авиатехник (помощник) заполняет герметичное крыло 1 (фиг.2 и 5) гелием через клапан 5 (фиг.5), удерживая конструкцию за передние основные стропы. Постепенно отпуская передние стропы авиатехник добивается плавного подъема герметичного крыла 1 (фиг.2), а затем и двухоболочкового крыла 2 (фиг.2). Система летательного аппарата-парастата занимает вертикальное положение готовности к старту. Минимальный угол атаки α (фиг.1) при этом создает пилот при помощи акселератора 9 (фиг. 3), основного средства управления скоростью (фиг.3), который изменяет направление и величину подъемной силы Y (фиг.1) и скорости системы летательного аппарата-парастата (фиг.1) путем изменения угла атаки α (фиг.1 и 3).

Дальнейшее управление летательным аппаратом-парастатом аналогично управлению парапланом при помощи строп управления и акселератора с учетом отсутствия складывания крыла.

В аварийном случае разгерметизации верхнего крыла в полете для производства аварийной посадки на нижнем крыле замок 4 (фиг.4) расцепляется путем вытяжки фиксирующей шпильки из петель основных строп аварийной стропой управления 6 (фиг.4) натяжением свободных концов подвесной системы 6 (фиг.3).

Эффект состоит в том, что летательный аппарат-парастат имеет высокие экономические характеристики: в моторном полете, что позволяет применять маломощные отечественные двигатели для производства авиационных работ; в безмоторном полете, что позволяет применять буксировку или использовать силу ветра для производства авиационных работ; имеет высокий уровень безопасности полета; в беспилотном буксирном варианте на авиахимработах. Конструкция значительно упрощается из-за отсутствия аварийных разъемов и акселератора, работы в штиль может выполнять непосредственно фермер, что ему очень выгодно.

Формула изобретения

Летательный аппарат-парастат, содержащий нижнее аэродинамическое мягкое крыло, первые стропы и подвесную систему, отличающийся тем, что он снабжен верхним герметичным крылом, оболочка которого заполнена гелием, вторыми стропами, предназначенными для соединения упомянутого верхнего крыла с нижним, и управляемыми разъемами, предназначенными для аварийной отцепки верхнего крыла.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5