Аэромобиль

 

Изобретение относится к многофункциональной транспортной технике и касается создания транспортного средства, используемого в качестве летательного аппарата и автомобиля. Аэромобиль состоит из кабины, крыла, мотогондол с пропеллерами и шасси. Крыло имеет эллиптическую форму в плане и профиль с острыми передней и задней кромками, составленный из отрезков графика гиперболического косинуса, а также вогнутость снизу. Мотогондолы аэромобиля могут быть установлены на поворотных поверхностях на концах крыла, имеющих такой же профиль, как и крыло, и способны поворачиваться относительно поверхностей. Пропеллеры аэромобиля целесообразно устанавливать в невращающихся кольцах. Лопасти пропеллеров могут быть выполнены в виде двух полулопастей с несимметричным профилем, построенным аналогично профилю крыла, с синхронно изменяемым шагом. Лопасти целесообразно разносить в общей плоскости и наклонять против вращения. Задние стойки шасси могут быть выполнены неубирающимися в виде аэродинамических поверхностей с симметричным профилем, построенным аналогично профилю крыла. Шасси может быть выполнено по самолетному, а кабину целесообразно устанавливать в передней части крыла и выполнять с вогнутостью снизу. Технический результат реализации изобретения заключается в обеспечении возможности вертикального взлета и посадки, в повышении эффективности создания горизонтальной тяги и в снижении мощности двигателей аэромобиля. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к многофункциональной транспортной технике и представляет собой устройство, предназначенное прежде всего для полета, но пригодное и для использования в качестве автомобиля.

Известно устройство (пат. США US A 5405104, кл. В 64 С 27/24), представляющее собой самолет с поворотным крылом с установленными на нем воздушными винтами. Из-за больших габаритов - длины и ширины - этот самолет не может взлетать с автомагистралей и садиться на них и, тем более, эксплуатироваться в качестве автомобиля. Как самолету с вертикальными взлетом и посадкой ему присущи все недостатки такой техники, а именно крайне низкая эффективность винтомоторной установки и неудовлетворительные устойчивость, управляемость и безопасность полета.

Всех этих недостатков лишен предлагаемый аэромобиль. Более того, аэромобиль по описываемому изобретению имеет повышенную безопасность полета на режимах взлета и посадки, а также исключительную экономичность подъемно-маршевой силовой установки. Эти результаты достигаются органичным сочетанием принципиально новой тяговой установки с рациональным способом поворота тяги и оптимальными крылом и общей компоновкой аппарата.

На фиг.1-4 представлен предлагаемый аэромобиль в основных фазах его эксплуатации: на фиг. 1 - в нормальном полете, на фиг.2 - в полете при вертикальных взлете и посадке, на фиг.3 - на земле непосредственно перед вертикальным взлетом или после вертикальной посадки, на фиг.4 - при движении по земле. На фиг.5 отдельно показана конструкция подъемно-тянущей тяговой установки аэромобиля.

Аэромобиль состоит из закрытой кабины 1 рациональной формы (обеспечивающей при сохранении функции наименьшее аэродинамическое сопротивление), укрепленной в передней части крыла 2 эллиптической формы в плане (как известно, эллиптическое крыло обладает весьма высокими аэродинамическими качествами при скоростях полета, на которые ориентирован аэромобиль), двух тяговых установок и шасси, выполненного по самолетному. Тяговые установки состоят из поворотных мотогондол 8 с пропеллерами 3 в их передней части, окруженными невращающимися кольцами 4 для увеличения их тяги. Мотогондолы установлены на также поворотных поверхностях 5, размещенных на концах крыла. Поверхности 5 поворачиваются относительно осей 7, а мотогондолы - относительно осей 9. Шасси состоит из двух разнесенных в поперечном направлении задних стоек 6, выполненных в виде аэродинамических поверхностей симметричного профиля, убирающихся задних колес 11 и убирающихся вместе со стойкой спаренных передних колес 10. Воздушные винты имеют специальную конструкцию, предназначенную для значительного увеличения их эффективности (создаваемой тяги по отношению к мощности мотора). Их лопасти составлены каждая из двух полулопастей 13 и 14 одинаковых размера, профилировки и крутки, размещенных на некотором расстоянии друг за другом в плоскости вращения и синхронно поворачивающихся на один и тот же угол при изменении шага винтов. Полулопасти имеют несимметричный профиль с острыми передней и задней кромками, составленный из отрезков графика гиперболического косинуса, обеспечивающий значительно меньшее сопротивление по сравнению с традиционными профилями. Крыло и задние стойки шасси также имеют профиль, составленный аналогичным образом. Профиль стоек - симметричный. Профиль поверхностей 5 совпадает с профилем крыла. Наконец, крыло и кабина вогнуты снизу (15) для создания парашютирующего эффекта, снижающего взлетно-посадочную скорость при (аварийных) взлете и посадке по самолетному, а также скорость снижения при вертикальной посадке.

В полетной конфигурации (см. фиг.1) поверхности 5 повернуты в положение, при котором они являются аэродинамическим продолжением крыла, увеличивая его площадь и подъемную силу. Угол между их плоскостью и плоскостью крыла мал и определяется условиями текущей балансировки. Мотогондолы повернуты пропеллерами вперед для создания необходимой для полета тяги. Неубирающиеся задние стойки шасси выполняют функцию вертикального оперения, стабилизируя курс аэромобиля. Управление аэромобилем осуществляется как путем отклонения специальных аэродинамических поверхностей (элероны, элевоны, стабилизаторы, рули направления), размещаемых на крыле и задних стойках (не показано), так и поворотом тяговых установок, разнотягом и общей тягой винтов.

Во взлетно-посадочной конфигурации (см. фиг.2, 3 ) поверхности 5 и мотогондолы повернуты вверх, так что пропеллеры создают подъемную силу. Балансировка и управление при вертикальных взлете и посадке осуществляются отклонением мотогондол (на малый угол от основного положения) и разнотягом винтов.

На переходе из вертикального взлета в обычный полет или из него на вертикальную посадку управление осуществляется поворотом мотогондол и поверхностей 5 синхронно с изменением (вектора) скорости полета.

Наконец, для движения по земле (дорогам 12, см. фиг.4) поверхности 5 остаются во взлетно-посадочном положении, а мотогондолы повернуты горизонтально для создания тяги. При этом поперечный размер аэромобиля значительно меньше, чем в полете. Управление при движении по земле осуществляется разнотягом и тягой винтов, а также поворотом передней стойки шасси.

Формула изобретения

1. Аэромобиль, состоящий из кабины, крыла, мотогондол с пропеллерами и шасси, отличающийся тем, что крыло имеет эллиптическую форму в плане, профиль с острыми передней и задней кромками, составленный из отрезков графика гиперболического косинуса, и вогнутость снизу.

2. Аэромобиль по п. 1, отличающийся тем, что мотогондолы установлены на поворотных поверхностях на концах крыла, имеющих такой же профиль, как и крыло, и поворачиваются относительно поверхностей.

3. Аэромобиль по п. 2, отличающийся тем, что пропеллеры установлены в невращающихся кольцах, их лопасти выполнены в виде двух полулопастей с несимметричным профилем, построенным аналогично профилю крыла, с синхронно изменяемым шагом, разнесенных в общей плоскости и наклоненных против вращения.

4. Аэромобиль по п. 3, отличающийся тем, что задние стойки шасси выполнены неубирающимися в виде аэродинамических поверхностей с симметричным профилем, построенным аналогично профилю крыла.

5. Аэромобиль по п. 4, отличающийся тем, что его шасси выполнено по самолетному, а кабина установлена в передней части крыла и имеет вогнутость снизу.

РИСУНКИ

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