Амфибийное судно на воздушной подушке

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке, которые могут использоваться круглогодично в условиях полного бездорожья, в бассейнах рек, включая реки, не имеющие гарантированных глубин судового хода, для регулярной транспортной работы по доставке грузов, в качестве грузопассажирского парома, при ликвидации последствий наводнений, в спасательных операциях в тундре, на реках и на море. Амфибийное судно на воздушной подушке имеет корпус с гибким ограждением воздушной подушки, включающим боковые скеги, передний и задний гибкие элементы, и с жесткими бортами, двигатель, движительную и нагнетательную установки с механизмом их привода и системой управления, а также надувной борт, закрепленный на жестких бортах корпуса по периметру судна. В носовой части судна на оси шарнирно закреплено крыло, выполненное разрезным, состоящим из двух одинаковых частей. Изобретение позволяет компенсировать опрокидывающий момент, т.е. обеспечивать безопасность (от опрокидывания) за счет большего отрыва носовой части судна от поверхности. 5 ил.

 

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке (СВП) и может использоваться круглогодично в условиях полного бездорожья, в бассейнах рек, включая реки, не имеющие гарантированных глубин судового хода, для регулярной транспортной работы по доставке грузов, в качестве грузопассажирского парома, при ликвидации последствий наводнений, в спасательных операциях в тундре, на реках и на море.

Известно средство передвижения на воздушной полушке (патент РФ №2174080), содержащее фюзеляж, включающий кабину штурмана, расположенную в надстройке сверху носовой части фюзеляжа кабину пилотов и бортинженера, установленные в кабине пульт управления двигателями, приборы контроля работы двигателей и бортовых систем, управление аппаратом, пилотажно-навигационные приборы и оборудование, радиооборудование, бортовое электрооборудование, грузовую кабину с транспортно-такелажным оборудованием, снизу в хвостовой части грузовой люк и аппарель, расположенные по бортам фюзеляжа правую и левую гондолы шасси, убирающееся в гондолы главное шасси с тормозными колесами, убирающееся в фюзеляж переднее шасси, крыло с размещенными внутри мягкими топливными баками, двухкилевое вертикальное оперение, состоящее из килей с рулями направления и триммерами, хвостовой горизонтальный стабилизатор с рулем высоты и триммером, установленные в крыльевых мотогондолах два маршевых турбовинтовых двигателя с вращающимися в разные стороны соосными воздушными винтами изменяемого шага, расположенную в левой гондоле шасси вспомогательную силовую установку, топливную систему, систему централизованной заправки топливом, переносную и стационарную автоматическую противопожарные системы маршевых двигателей, систему наддува топливных баков нейтральным газом, гидросистему, пневмосистему, крыльевые обтекатели с навигационными огнями, установленная за надстройкой мачта с антенной обзорного радиолокатора, по левому и правому бортам в верхней части фюзеляжа узлы крепления ложементов для транспортируемых длинномерных грузов, прикрепленная к фюзеляжу снизу платформа, состоящая из правой и левой бортовых секций, правого и левого понтонов с наддуваемыми системой нейтрального газа герметичными баками-отсеками, переднего кессона с воздушно-тепловым обогревом переднего носка, транца с отклоняемой совместно с аппарелью хвостовой частью, форштевня с воздушно-тепловым обогревом, прикрепленное по периметру платформы периферийное гибкое двухъярусное ограждение воздушной подушки, включающее гибкий ресивер-монолит и гибкие сопла-сегменты, прикрепленный непосредственно к днищу фюзеляжа продольный гибкий двухъярусный секционированный киль, система наддува воздушной подушки, состоящая из правой и левой мотогондол самолетного типа, в каждой из которых установлены двухконтурный турбовентиляторный двигатель с большой степенью двухконтурности, топливная система, автоматическая противопожарная двухрежимная система, воздушно-тепловая система обогрева входного воздухозаборника двигателя, установленных на выходе подъемных двигателей выходных диффузоров с агрегатами управления наддувом воздушной подушки.

Данному устройству присущи следующие недостатки:

- большие габаритные и массовые характеристики;

- высокая стоимость изготовления.

Известно также амфибийное судно на воздушной подушке (патент РФ №2126753), которое содержит корпус с жестким плоским днищем с гибким ограждением воздушной подушки, включающим боковые скеги, передний и задний гибкие элементы, и с жесткими бортами, двигатель, движительную и нагнетательную установки с механизмом их привода и системой управления и надувной борт, закрепленный на жестких бортах корпуса по периметру судна. Внешние края боковых скегов амфибийного судна закреплены на надувном борту, а внутренние края - на днище корпуса судна. Амфибийное судно выполнено с центральным скегом. Нагнетательная установка выполнена с рулевым устройством, регулирующим нагнетание воздуха в камеры. Амфибийное судно выполнено с управляемыми заслонками, размещенными в нагнетательной установке. Скеги выполнены с протекторами. Корпус амфибийного судна выполнен разъемным. Днище корпуса амфибийного судна выполнено плоским, а его носовая часть выполнена наклонной под углом атаки относительно горизонтали. Угол атаки днища находится в пределах 10-14°. Движительная установка амфибийного судна выполнена в виде толкающего воздушного винта в кольцевой насадке, за которым установлены горизонтальные и вертикальные аэродинамические рули. За воздушным винтом в кольцевой насадке жестко закреплена прямоугольная рама, на которой расположены вертикальные и горизонтальные рули. Горизонтальные вертикальные рули выполнены составными, имеющими, например, неподвижную и отклоняющиеся части, Нагнетательная установка выполнена с возможностью получения ею крутящего момента силового двигателя посредством клиноременной передачи.

При больших скоростях движения за счет того, что сила тяги и сила лобового сопротивления действуют в разных плоскостях, возникает опрокидывающий момент (фиг.1, где F1, F1* - сила тяжести, в зависимости от распределения полезной нагрузки; F2 - подъемная сила воздушной подушки; F3 - сила лобового сопротивления; F4 - сила тяги). В результате чего судно может перевернуться. В данном изобретении для компенсации опрокидывающего момента могут служить горизонтальные рули, расположенные в потоке винта. Такое управлении приводит к нерациональному использованию энергии, т.е. нагнетатели служат для того чтобы поднять судно над поверхностью, а горизонтальные рули для того, чтобы прижать к поверхности. Горизонтальные рули, расположенные в потоке, являются дополнительным сопротивлением, что приводит к потере тяги.

Задачей данного изобретения является компенсация опрокидывающего момента, т.е. обеспечение безопасности (от опрокидывания) за счет большего отрыва носовой части судна от поверхности.

Указанный технический результат достигается тем, что амфибийное судно на воздушной подушке, содержащее корпус с гибким ограждением воздушной подушки, включающим боковые скеги, передний и задний гибкие элементы, и с жесткими бортами, двигатель, движительную и нагнетательную установки с механизмом их привода и системой управления, надувной борт, закрепленный на жестких бортах корпуса по периметру судна, а в носовой части судна на оси шарнирно закреплено крыло, выполненное разрезным, состоящим из двух одинаковых частей, симметричных относительно плоскости, проходящей в центре оси вращения, перпендикулярно ей.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вид сбоку на описываемое судно; на фиг.2 изображен вид на судно сверху; на фиг.3 - совмещенное изображение вида в нос (а) с видом в корму (б) судна; на фиг.4 изображена схема общего расположения судна; на фиг.5 изображено крыло в аксонометрии.

Амфибийное судно на ВП (фиг.1-4) имеет жесткий корпус 1, на днище которого по бокам установлены два продольных надувных скега 2, ограничивающих зону повышенного давления ВП. В носовой 3 и кормовой 4 оконечностях судна на днище корпуса 1 установлены переднее 5 и заднее 6 гибкие ограждения ВП. Надувные взаимозаменяемые скеги 2 выполнены в виде герметичного баллона диаметром 400 мм из ткани PVC (ПВХ - поливинилхлорид). Носовое 3 ГО выполнено из ткани PVC в виде полотнища, закрепленного на днище корпуса 1 поперек судна. Кормовое 4 ГО выполнено в виде открытого со стороны носа одноярусного баллона без боковых стенок из ткани PVC. Носовая часть 3 судна - открытая площадка, где расположено якорное устройство и агрегаты, системы подогрева кокпита, закрывается съемным тентом 7. В кормовой части 4 судна (жесткого корпуса) размещены движительная 8 и нагнетательная 9 установки ВП судна. По периметру корпуса 1 судна на его боковых жестких стенках закреплен надувной борт 10, выполненный из ткани PVC в виде надувного баллона диаметром 500 мм, разделенный на отсеки внутренними переборками. Нагнетательная установка 9 выполнена с рулевым устройством, регулирующим нагнетание воздуха в камеры.

Корпус 1 выполнен составным (подразделяется по длине, например, на три объемные секции, соединяемые между собой силовыми болтовыми узлами и шарнирами). Днище корпуса 1 выполнено плоским, а его носовая часть выполнена наклонной под углом атаки α относительно горизонтали. Значение угла атаки находится в пределах 10-14°. Движительная установка 8 судна выполнена в виде воздушного винта 12 вентиляторного типа в кольцевой насадке, за которым установлены вертикальные 13 аэродинамические рули. В кольцевой насадке за воздушным винтом 12 жестко закреплена рама 17, на которой размещены вышеупомянутые рули 13. Управление вертикальными рулями 13 содержит дублированный двухсторонний привод рулей, поворотный штурвал, передающий механизм от штурвала к приводу рулей, обеспечивающий снижение усилий на штурвале, упоры крайнего положения штурвала (см. фиг.4). Аэродинамические рули 13 выполнены составными, имеющими, например, неподвижные части, крепящиеся на раме 17, и отклоняющиеся части.

Крыло 14 (фиг.5) выполнено разрезным. Состоит из двух одинаковых частей. Части крыла расположены на одной оси и могут вращаться (принимать разные углы атаки) независимо друг от друга. Поворот части крыла вокруг оси осуществляется, например, редуктором 15, который располагается под частью крыла, на кабине и связан с ней тягой. Величина и направление углов поворота крыла определяется, например, гироскопом 16. Ось крыла крепится к корпусу судна при помощи стоек 19.

Эксплуатация судна на воздушной подушке осуществляется следующим образом. На стоянке судно опирается на скеги 2. Для поступательного движения судна в действие приводятся движительная установка 8 и нагнетательная установка 9. При работе нагнетательной установки 9 внутри объема, ограниченного подвижными элементами 5, 6, бортовыми скегами и опорной поверхностью экрана создается избыточное статическое давление воздушной подушки и судно зависает над опорной поверхностью. Движительная установка 8 приводит судно в поступательное движение путем создания силы тяги.

Вертикальные рули 13 установлены в воздушном потоке от винта 12, скорость которого слабо зависит от скорости движения судна, а определяется оборотами воздушного винта (двигателя). Таким образом, эффективность рулей одинакова при всех скоростях движения судна и может быть увеличена (уменьшена) путем кратковременного повышения (понижения) частоты вращения двигателя (рычаг перемещения рулей).

При движении в прямом направлении элемент системы автоматического управления 16, прибор, например гироскоп, регистрирует отклонения судна от горизонтального положения в двух плоскостях, вырабатывает электрический сигнал, сигнал поступает на элемент системы автоматического управления 15 (например, редуктор), который преобразует его в перемещение (поворот вокруг неподвижной оси) крыла. В результате углы атаки крыла меняются, меняется подъемная сила крыла компенсируя силы вызвавшие отклонение судна.

Управление судном осуществляется таким образом, что при повороте амфибийного судна на ВП, системой автоматического управления 15, 16 составные части крыла устанавливаются в положение (фиг.5), которое приводит к накренению судна, в сторону поворота (например, при повороте судна вправо часть составного крыла, которая находится ближе к правому борту, будет иметь отрицательный угол атаки, другая часть составного крыла у левого борта будет иметь положительный угол атаки, что приведет к накренению судна в правую сторону).

Таким образом, данное изобретение повышает устойчивость (уменьшает вероятность опрокидывания). Повышает эффективность и безопасность управления, а также маневренность судна. Уменьшает энергопотребление судна, что позволяет увеличить массу полезной нагрузки.

Амфибийное судно на воздушной подушке, содержащее корпус с гибким ограждением воздушной подушки, включающим боковые скеги, передний и задний гибкие элементы, и с жесткими бортами, двигатель, движительную и нагнетательную установки с механизмом их привода и системой управления, надувной борт, закрепленный на жестких бортах корпуса по периметру судна, отличающееся тем, что в носовой части судна на оси шарнирно закреплено крыло, выполненное разрезным, состоящим из двух одинаковых частей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к судостроению и, в частности, к судам с динамическим поддержанием корпуса над поверхностью воды. .

Изобретение относится к области воздухоплавания. .

Изобретение относится к авиационной технике и касается создания самолетов с плоским фюзеляжем на воздушной подушке. .

Изобретение относится к авиации и, в частности, касается создания механизированного корпуса поточно-принудительного воздушно-реактивного двигателя. .

Изобретение относится к авиации и касается создания тяжелых транспортных гидросамолетов-амфибий для работы в условиях катастроф и в труднодоступных районах территории Крайнего Севера и Дальнего Востока.

Изобретение относится к авиационной технике и касается создания гибридных летательных аппаратов со свойствами самолета, летательного аппарата легче воздуха и аппарата на воздушной подушке.

Изобретение относится к авиационной технике и касается создания легких самолетов с шасси на воздушной подушке всеаэродромного базирования. .

Изобретение относится к авиационной технике и касается создания летательных аппаратов, использующих экранный эффект. .

Изобретение относится к авиационной технике и касается создания летательных аппаратов, использующих экранный эффект. .

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке, касаясь создания амфибийных и авиационных транспортных аппаратов многоцелевого назначения. .

Изобретение относится к авиации и касается создания самолета-амфибии с шасси на воздушной подушке

Изобретение относится к летательным аппаратам на воздушной подушке

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке высокой проходимости

Изобретение относится к экспериментальному оборудованию для определения вращательных производных аэродинамических сил и моментов модели в аэродинамической трубе, в том числе вблизи экрана. Стенд содержит модель с тензовесами, соединенную со стойкой, механизм угловых перемещений модели. Механизм угловых перемещений модели содержит коромысло, одно плечо которого соединено с энергоприводом, а другое плечо - с механизмом разгрузки энергопривода и с поводком двухзвенного механизма, второе звено которого выполнено в виде шатуна, соединенного со штоком посредством кронштейна и с опорой посредством рычага и промежуточной связи, соединенной с кронштейном, установленным на опоре. Рычаги расположены под углом к центральной части шатуна, что обеспечивает преобразование поступательного перемещения поводка в вертикальной плоскости в изменении угла рыскания модели. Стенд оснащен экраном с прорезью для стойки, выполненным с возможностью перемещения по высоте. Технический результат заключается в расширении возможностей стенда при получении вращательных производных сил и моментов. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к аппаратам на воздушной подушке (АВП) с системами демпфирования колебаний по высоте и автоматического управления по углам крена и тангажа. АВП содержит корпус, силовую установку, ограждение воздушной подушки. Ограждение снабжено воздуховодом, расположенным вдоль периметра корпуса и разделенным на две изолированные полости, пневматически связанные с ограждением. Силовая установка содержит один двигатель, кинематически связанный с нагнетателем, соединенным посредством воздуховода и дроссельной заслонки с соответствующей изолированной полостью. АВП также содержит канал, соединяющий камеру воздушной подушки с атмосферой посредством управляемого клапана. Система управления содержит по одному датчику вертикальной перегрузки и угловой перегрузки. Датчики связаны с вычислителем, вырабатывающим по сигналам от указанных датчиков сигнал на привод открытия соответствующих дроссельных заслонок и управляемого клапана. Привод открытия дроссельной заслонки и привод управляемого клапана выполнен электромеханическим. Система управления выполнена с обратной связью по угловому положению и по скорости АВП. Достигается обеспечение автоматического управления угловыми колебаниями и демпфирования вертикальных колебаний АВП, что уменьшает амплитуды угловых перемещений и вертикальных перегрузок АВП, обусловленных возмущающим воздействием взволнованной водной и неровной грунтовой поверхностей. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке (ВП), способным передвигаться в режимах аэростатической и аэродинамической поддержки, а также в режиме комбинированной поддержки. Аэротрансформер содержит фюзеляж, крыло, оперение, маршевые двигатели, нагнетатели воздуха и ограждение ВП, которое образуется под фюзеляжем и крылом симметричными боковыми скегами, передними и задними приводными подвижными элементами. Пространство ВП соединено с нагнетателями воздуха и разделено на секции с возможностью регулирования в них давления. Контуры крыла и ограждения ВП в плане выполнены в форме симметричных относительно главной плоскости равнобедренных пятиугольников с прямыми углами в основании и углами 80°-120° при средней вершине. При этом средние вершины пятиугольных контуров крыла и ограждения ВП в плане совпадают с носовой оконечностью фюзеляжа, пятиугольный контур крыла вписан в окружность с диаметром, равным длине фюзеляжа, пятиугольный контур ограждения совпадает с пятиугольным контуром крыла по части основания и части сторон при средней вершине на ширине, равной 0,9-1,1 длины крыла. Достигается обеспечение грузопассажирских перевозок по воде, земле и воздуху на крейсерских режимах с аэростатической, аэродинамической и комбинированной поддержкой. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к морским летательным аппаратам и касается экранопланов, использующихся при поисково-спасательных работах. Спасательный экраноплан является тримаранным судном и содержит три фюзеляжа-корпуса, соединенные между собой прямоугольными крыльями. Центральный фюзеляж-корпус выдвинут вперед. Крайние фюзеляжи-корпуса в хвостовых оконечностях снабжены аппарелями, а палуба снабжена ролинговой дорожкой. Спуско-подъемные устройства для спуска и подъема спасательного подводного аппарата выполнены в виде гидравлического устройства. На экраноплане установлен автоматизированный навигационный комплекс, в состав которого входит модуль гидрометеорологической информации, эхолот, совмещенный индикатор, выполненный в виде электронной картографической навигационной информационной системы, высотомер, выполненный в виде радиовысотомера малых высот с функциями измерителя высоты движения экраноплана и параметров морского волнения. В состав средств поиска входит параметрический гидролокатор, гидролокатор шагового поиска с горизонтальным и вертикальным сканированием, приемопередающие антенны которого размещены в носовой части крайних фюзеляжей-корпусов, гидроакустический параметрический профилограф, размещенный в носовой части среднего фюзеляжа-корпуса. Достигается повышение эксплуатационных характеристик, безопасности и надежности выполнения поисково-спасательных работ на море. 6 ил.

Изобретение относится к авиации и касается летательных аппаратов, способных совершать полет на небольшой высоте в режиме экранолета, а также вблизи земной поверхности в режиме экраноплана и на большой высоте как обычный самолет. Экранолет внеаэродромного базирования содержит центроплан в виде пилотско-пассажирской кабины, тоннель, расположенный сзади внутри центроплана, нагнетатель воздушной подушки, размещенный в нижней части тоннеля, хвостовое оперение, закрепленное сзади центроплана на двух балках, имеющее два киля, сверху которых расположено горизонтальное оперение, взлетно-посадочное устройство в виде шасси на воздушной подушке (ШВП). ШВП содержит заднюю и переднюю поворотные заслонки и два поплавка-скега, расположенные под центропланом с его боков. При этом верхняя поверхность центроплана имеет профильный коллекторный канал. Достигается повышение безопасности на взлетно-посадочных режимах, увеличение аэродинамической подъемной силы, снижение массы конструкции. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке. Помещение в амфибийном транспортном аппарате для эвакуации пострадавших в ЧС регионального масштаба содержит акустический потолок, к которому прикреплены штучные звукопоглотители, каждый из которых содержит звукопоглотители активного и реактивного типов, размещенные на жестком каркасе. Каркас выполнен из двух частей. Нижняя, реактивная, часть выполнена в виде конструкции сферической формы с внутренней конгруэнтной сферической резонансной полостью, образованной жесткой сплошной сферической оболочкой, эквидистантной внешней перфорированной сферической оболочке, соединенной с верхней, активной, частью, которая выполнена в виде жесткой перфорированной цилиндрической обечайки с перфорированной крышкой и сплошным основанием. Достигается повышение надежности и шумопоглощения аппарата при выполнении операций по ликвидации ЧС регионального масштаба. 5 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке. Амфибийный транспортный аппарат для эвакуации пострадавших в ЧС, содержащий фюзеляж, грузовую кабину с транспортно-такелажным оборудованием, помещение для размещения эвакуированных в ЧС, в верхней части которого размещен акустический потолок. К акустическому потолку прикреплены штучные звукопоглотители, каждый из которых выполнен в виде трехгранной пирамидальной конструкции. Достигается снижение уровня шума. 5 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке, которые могут использоваться круглогодично в условиях полного бездорожья, в бассейнах рек, включая реки, не имеющие гарантированных глубин судового хода, для регулярной транспортной работы по доставке грузов, в качестве грузопассажирского парома, при ликвидации последствий наводнений, в спасательных операциях в тундре, на реках и на море

Наверх