Двухмоторный многоцелевой самолет "холод-1" (варианты)

Изобретение относится к авиационной технике. Самолет содержит фюзеляж, крыло, силовую установку, оперение, трехопорное шасси с носовой управляемой опорой. На фюзеляже и крыльях установлены солнечные батареи, соединенные с аккумуляторами и двигателями приводов первых ступеней комбинированных реактивных двигателей. Носок с задней частью крыла и боковые части фюзеляжа выполнены из ткани, пропитанной авиационным лаком, окрашенной морозостойкой эмалью и армированой продольными и поперечными трубками из морозостойкой резины, заполненными водой и охлажденными до низких температур. В кессоне крыла и центроплане размещено топливо. Самолет имеет одну входную дверь, расположенную с левой стороны фюзеляжа, два аварийных выхода типа I и два аварийных выхода типа III. В пассажирском варианте исполнения самолета кресла в салоне расположены парами в три ряда. В задней части фюзеляжа расположен грузовой отсек с боковым люком по правому борту, вмещающий два контейнера LD-3, отделенный от пассажирского салона. Во втором грузовом варианте исполнения самолета предусмотрены размещение поддонов ПГС-500 и грузовая рампа в хвостовой части фюзеляжа. Технический результат - удешевление изготовления самолета. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к авиационной технике и касается создания двухмоторных многоцелевых самолетов для эксплуатации при t до -70°С, с использованием условий и особенностей районов Сибири, Крайнего Севера, Северного и Южного полюсов, может использоваться для освоения холодного пространства планеты, освоения Арктики и Антарктики, мониторинга атмосферы и поверхности земли, проведения работ по аэрофотосъемке и геологоразведке.

Известен самолет нормальной аэродинамической схемы, содержащий фюзеляж, оперение, шасси, силовую установку, панель управления (См. Г.И.Житомирский. «Конструкция самолетов», стр.7,11,17,350, М.: Машиностроение, 1991 г.).

Однако данный самолет не приспособлен для условий Крайнего Севера.

Известен самолет, принятый за прототип, нормальной аэродинамической схемы с низкорасположенным крылом, хвостовым оперением с двумя разнесенными килями 3-опорным убирающимся шасси с носовой управляемой опорой. Самолет состоит из герметичного фюзеляжа с поперечным сечением овальной формы, низкоплана, двух турбореактивных двухконтурных двигателей, размещенных сверху в хвостовой части фюзеляжа, горизонтального и вертикального оперения выполненного раздельными (Патент на промышленный образец RU №49560 от 19.04.2000 г.).

Хотя данный самолет может эксплуатироваться при t до -70°С, он не приспособлен для условий Крайнего Севера, дорогой в изготовлении, обладает малой экономичностью, а также не приспособлен для воздушного базирования.

Задача, которую решает изобретение, состоит в том, чтобы применить в конструкции самолета нетрадиционные материалы, с использованием особенностей, характерных для широт Крайнего Севера, Северного и Южного полюсов, удешевить изготовление самолета при применении этих материалов в его силовых конструкциях и снизить вес конструкции самолета, а также улучшить технико-эксплуатационные характеристики и снизить потребление топлива для эксплуатации самолета при t до -70°С.

Технический результат от реализации описываемого изобретения заключается в удешевлении изготовления самолета и эксплуатации его на высоте полета до 20 км с использованием энергии солнечных батарей.

Это достигается тем, что двухмоторный многоцелевой самолет «Холод-1» нормальной аэродинамической схемы, содержащий герметичный фюзеляж с поперечным сечением овальной формы, крыло, силовую установку, состоящую из двух двигателей и размещенных сверху в хвостовой части фюзеляжа, горизонтальное и вертикальное оперение с двумя раздельными и разнесенными килями, 3-опорное убирающееся шасси с носовой управляемой опорой, при этом двигатели являются комбинированными реактивными двигателями, а на фюзеляже и крыльях установлены солнечные батареи электрически соединенные с аккумуляторами, расположенными внизу в носовой части фюзеляжа, и двигателями приводов первых ступеней комбинированных реактивных двигателей, а носок с задней частью крыла самолета и боковые части фюзеляжа, выполнены из ткани, пропитанной авиационным лаком, окрашенной морозостойкой эмалью, и армированы продольными и поперечными трубками из морозостойкой резины, заполнены водой и охлаждены до низких температур, при этом в кессоне крыла и центроплане помещается топливо, при этом самолет имеет одну входную дверь, расположенную с левой стороны фюзеляжа, и два аварийных выхода типа I и два аварийных выхода типа III, при этом в пассажирском салоне, который имеет высоту 2,25 м, длину 9,97 м, кресла расположены парами в три ряда, а в задней части фюзеляжа расположен грузовой отсек с боковым люком по правому борту, вмещающий два контейнера LD-3, и отделен от пассажирского салона противопожарной перегородкой.

При этом носок с задней частью крыла и боковые части фюзеляжа выполнены из ткани «500», а продольные и поперечные трубки склеены межу собой и тканью клеем ВК-22-2.

При этом самолет оснащен системой дозаправкой топливом в воздухе, для чего в носовой части фюзеляжа расположена штанга топливоприемника.

При этом под фюзеляжем имеются узлы для установки его на летающие стартовые комплексы, в качестве которых могут использоваться Ан-225 "Мрия" и ЗМ "Атлант".

При этом кресла расположены в двух рядах по 9 пар, в третьем ряду 8 пар, шаг кресел составляет 810 мм, а ширина проходов между рядами составляет 450 мм.

При этом салон рассчитан на 52 пассажира.

Это достигается тем, что двухмоторный многоцелевой самолет «Холод-1» нормальной аэродинамической схемы, содержащий герметичный фюзеляж с поперечным сечением овальной формы, крыло, силовую установку, состоящую из двух двигателей и размещенных сверху в хвостовой части фюзеляжа, горизонтальное и вертикальное оперение с двумя раздельными и разнесенными килями, 3-опорное убирающееся шасси с носовой управляемой опорой, при этом двигатели являются комбинированными реактивными двигателями, а на фюзеляже и крыльях установлены солнечные батареи, электрически соединенные с аккумуляторами, расположенными внизу в носовой части фюзеляжа, и двигателями приводов первых ступеней комбинированных реактивных двигателей, а носок с задней частью крыла самолета и боковые части фюзеляжа выполнены из ткани, пропитанной авиационным лаком, окрашенной морозостойкой эмалью и армированы продольными и поперечными трубками из морозостойкой резины, заполнены водой и охлаждены до низких температур, при этом в кессоне крыла и центроплане помещается топливо, при этом самолет имеет одну входную дверь, расположенную с левой стороны фюзеляжа, два аварийных выхода типа I и два аварийных выхода типа III, при этом в грузовом варианте, где предусмотрен грузовой отсек высотой 2,4 м, шириной 4 м, размещаются 12 поддонов ПГС-500, а для загрузки самолета используется грузовая рампа, расположенная в хвостовой части фюзеляжа, для размещения сопровождающего груз или охранника в кабине экипажа может быть установлено дополнительное кресло.

Изобретение поясняется чертежами, где схематически изображены:

на фиг.1 - показан вид самолета сбоку;

на фиг.2 - вид самолета сверху;

на фиг.3 - вид самолета спереди;

на фиг.4 - конструкция крыла в аксонометрии;

на фиг.5 - выносной элемент I (увеличено и повернуто);

на фиг.6 - конструкция кессона крыла в аксонометрии;

на фиг.7 - конструкция отсека фюзеляжа в аксонометрии.

на фиг.8 - вид в плане на компоновку самолета.

Описываемый самолет нормальной аэродинамической схемы с высокорасположенным крылом, хвостовым оперением, с двумя разнесенными килями, 3-опорным убирающимся шасси с носовой управляемой опорой, с двумя комбинированными реактивными двигателями.

Самолет состоит из герметичного фюзеляжа 1 (см. фиг.1), центроплана 2, двух консолей 3 крыла с элеронами 4 и закрылками 5 (см. фиг.2), двух комбинированных реактивных двигателей 6 расположенных сверху в хвостовой части фюзеляжа (см. фиг. 3), горизонтального оперения 7 и вертикального оперения 8. Солнечные батареи 9, установлены на фюзеляже, а солнечные батареи 10 - на крыльях (см. фиг.2). Аккумуляторы 11 (см. фиг.1) расположены в носовой части фюзеляжа и питают электрические двигатели приводов первых ступеней комбинированных реактивных двигателей.

Крыло самолета состоит из носка 12, кессона 13, задней части крыла 14 (см. фиг. 4). Носок крыла 12 выполнен из пропитанной авиационным лаком ткани «500» 15 (см. фиг.5), окрашенной снаружи морозостойкой эмалью, армированной продольными 16 и поперечными 17 трубками из морозостойкой резины, которые приклеены (клей ВК-22-2) к ткани, заполнены водой и охлаждены до низких температур. Для заполнения трубок водой используется наземная установка. У задней кромки крыла расположены элероны 18 и двухсекционные закрылки 19 (см. фиг.4).

Кессон 13 крыла выполнен из алюминиевых сплавов, состоит из переднего 20 (см. фиг.6) и заднего 21 лонжеронов, верхней 22 и нижней 23 панелей. Кессон используется для хранения топлива. На верхней части лонжеронов установлены узлы крепления 24 солнечных батарей 10.

Задняя часть крыла 14 выполнена из тех же материалов 15, 16 и 17, что и носок крыла (см. фиг.4).

Фюзеляж 1 имеет жесткий каркас 25 (см.фиг.7), выполненный из шпангоутов и стрингеров, верхней и нижней обшивок из алюминиевых сплавов, боковые части фюзеляжа выполненные из ткани «500» 15, пропитанной авиационным лаком, окрашенной морозостойкой эмалью. Ткань армирована продольными 16 и поперечными 17 трубками из морозостойкой резины, которые приклеены (клей ВК-22-2) к ткани «500» 15, заполнены водой и охлаждены до низких температур (см. фиг.5).

Самолет оснащен системой дозаправки топливом в воздухе, для чего в носовой части фюзеляжа расположена штанга топливоприемника (не показана). Топливо в баках размещается в кессонах крыла и центроплане.

Для возможности воздушного базирования под фюзеляжем имеются узлы для установки описываемого самолета на летающие стартовые комплексы, в качестве которых могут использоваться Ан-225 "Мрия" и ЗМ "Атлант" (не показаны).

Крыло самолета в центральной части жестко соединено с фюзеляжем 1, консоли крыла имеют легкоразъемные соединения (не показаны).

Основные опоры шасси имеют возможность уборки во внешние герметичные обтекатели. Передняя стойка убирается против полета в герметичную нишу в носовой части фюзеляжа. Ниши уборки стоек шасси выполнены с возможностью обогревания их от системы отопления салона теплым воздухом (не показаны).

В кабине экипажа (см.фиг.8) размещены: кресло командира 26, кресло 11-го пилота 27, приборная доска, пульты 28, пилотажно-навигационное и радиотехническое оборудование. Остекление кабины экипажа выполнено из птицестойкого тонированного стекла с системой обогрева, обеспечивающего экипажу широкий обзор всей передней полусферы и бокового пространства. Кабина экипажа отделена от пассажирского салона перегородкой со сдвижной дверью.

Самолет выполнен с одной входной дверью, расположенной с левой стороны фюзеляжа. Для аварийного покидания самолета предусмотрены два аварийных выхода типа I и два аварийных выхода типа III.

Самолет может быть выполнен как в пассажирском, так и в грузовом варианте. В первом случае пассажирский салон имеет длину 9,97 м, в передней части пассажирского салона расположены гардеробы 29, туалеты 30, кухня 31 и откидные сиденья бортпроводников 32. Салон оснащен креслами для пассажиров 33, расположенными парами в три ряда, в двух рядах по 9 пар, в третьем ряду 8 пар. Всего салон рассчитан на 52 пассажира. Шаг кресел 810мм, ширина проходов между рядами 450 мм. В задней части фюзеляжа располагается грузовой отсек 34, вмещающий два контейнера LD-3. Для загрузки контейнеров по правому борту самолета предусмотрен люк. Грузовой отсек отделен от пассажирского салона противопожарной перегородкой.

В грузовом варианте самолет имеет грузовой отсек высотой 2,4 м, шириной 4 м, в котором размещаются 12 поддонов ПГС-500. Для загрузки самолета используется грузовая рампа, расположенная в хвостовой части фюзеляжа. Для размещения сопровождающего груз или охранника в кабине экипажа может быть установлено дополнительное кресло.

Система управления самолетом - электродистанционная.

Самолет способен развивать скорость до 850 км/ч и за счет использования солнечных батарей совершать беспосадочные перелеты на расстояние 18000 км.

Характеристики самолета и основные размеры самолета указаны в таблице №1.

Таблица №1 Характеристики самолета
Взлетная масса, т	23
Масса топлива, т	7
Двигатели: тип	Заявка №2005116581 от 31.05.05 г.
кол.×тяга	2х
Количество пассажиров, чел	52
Практическая дальность, км	18000
Крейсерская скорость, км/ч	850
Высота полета, км	20
Топливная эффективность, г/пасс-км	15
Длина ВПП, м	1100
Цена, млн. долл. США	10,0
Основные размеры самолета
Размах крыла, мм	28480
Длина самолета, мм	19900
Высота самолета, мм	6625

1. Двухмоторный многоцелевой самолет нормальной аэродинамической схемы, содержащий герметичный фюзеляж с поперечным сечением овальной формы, крыло, силовую установку, состоящую из двух двигателей, размещенных сверху в хвостовой части фюзеляжа, горизонтальное и вертикальное оперение с двумя раздельными и разнесенными килями, трехопорное убирающееся шасси с носовой управляемой опорой, отличающийся тем, что двигатели являются комбинированными реактивными двигателями, а на фюзеляже и крыльях установлены солнечные батареи, электрически соединенные с аккумуляторами, расположенными внизу в носовой части фюзеляжа, и двигателями приводов первых ступеней комбинированных реактивных двигателей, а носок с задней частью крыла самолета и боковые части фюзеляжа выполнены из ткани, пропитанной авиационным лаком, окрашенной морозостойкой эмалью и армированной продольными и поперечными трубками из морозостойкой резины, заполненными водой и охлажденными до низких температур, при этом в кессоне крыла и центроплане размещено топливо, а самолет имеет одну входную дверь, расположенную с левой стороны фюзеляжа, два аварийных выхода типа I и два аварийных выхода типа III, при этом в пассажирском салоне, который имеет высоту 2,25 м и длину 9,97 м, кресла расположены парами в три ряда, а в задней части фюзеляжа расположен грузовой отсек с боковым люком по правому борту, вмещающий два контейнера LD-3 и отделенный от пассажирского салона противопожарной перегородкой.

2. Самолет по п.1, отличающийся тем, что носок с задней частью крыла и боковые части фюзеляжа выполнены из ткани «500», а продольные и поперечные трубки склеены межу собой и с тканью клеем ВК-22-2.

3. Самолет по п.1, отличающийся тем, что оснащен системой дозаправки топливом в воздухе, для чего в носовой части фюзеляжа расположена штанга топливоприемника.

4. Самолет по п.1, отличающийся тем, что под фюзеляжем имеются узлы для установки его на летающие стартовые комплексы, в качестве которых могут использоваться Ан-225 "Мрия" и ЗМ "Атлант".

5. Самолет по п.1, отличающийся тем, что кресла расположены в двух рядах по 9 пар, в третьем ряду по 8 пар, а шаг кресел составляет 810 мм, а ширина проходов между рядами составляет 450 мм.

6. Самолет по п.1, отличающийся тем, что салон рассчитан на 52 пассажира.

7. Двухмоторный многоцелевой самолет нормальной аэродинамической схемы, содержащий герметичный фюзеляж с поперечным сечением овальной формы, крыло, силовую установку, состоящую из двух двигателей, размещенных сверху в хвостовой части фюзеляжа, горизонтальное и вертикальное оперение с двумя раздельными и разнесенными килями, трехопорное убирающееся шасси с носовой управляемой опорой, отличающийся тем, что двигатели являются комбинированными реактивными двигателями, а на фюзеляже и крыльях установлены солнечные батареи, электрически соединенные с аккумуляторами, расположенными внизу в носовой части фюзеляжа, и двигателями приводов первых ступеней комбинированных реактивных двигателей, а носок с задней частью крыла самолета и боковые части фюзеляжа выполнены из ткани, пропитанной авиационным лаком, окрашенной морозостойкой эмалью и армированной продольными и поперечными трубками из морозостойкой резины, заполненными водой и охлажденными до низких температур, при этом в кессоне крыла и центроплане размещается топливо, а самолет имеет одну входную дверь, расположенную с левой стороны фюзеляжа, два аварийных выхода типа I и два аварийных выхода типа III, при этом в грузовом варианте, где предусмотрен грузовой отсек высотой 2,4 м, шириной 4 м, размещаются 12 поддонов ПГС-500, а для загрузки самолета используется грузовая рампа, расположенная в хвостовой части фюзеляжа, для размещения сопровождающего груз или охранника в кабине экипажа может быть установлено дополнительное кресло.