Экраноплан



Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан
Экраноплан

 


Владельцы патента RU 2466888:

Общество с ограниченной ответственностью "Экранопланостроительное объединение "ОРИОН" (RU)

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке и касается создания экранопланов с поддувом. Экраноплан имеет составное крыло, взлетно-посадочное устройство, горизонтальное оперение, установленное на вертикальном оперении, фюзеляж, силовую установку. Составное крыло содержит центроплан и присоединенные к нему консоли. Центроплан выполнен с отрицательным поперечным углом установки и с обратной стреловидностью по задней кромке. Консоли соединены с центропланом со стороны задней кромки центроплана под положительным поперечным углом установки. Взлетно-посадочное устройство содержит установленные в концевых сечениях центроплана поплавки и размещенную перед центропланом балку с установленными на ней воздушными движителями. Балка выполнена с возможностью отклонения в вертикальной плоскости. Силовая установка содержит, по меньшей мере, один размещенный внутри центроплана двигатель, кинематически связанный с соответствующим воздушным движителем взлетно-посадочного устройства посредством валопровода, оснащенного, по меньшей мере двумя двухстепенными шарнирами, один из которых предназначен для соединения валопровода с валом двигателя, а другой - для соединения валопровода с валом воздушного движителя. Экраноплан имеет водный движитель, выполненный с возможностью его подъема из воды. Каждый из валопроводов выполнен с возможностью изменения его длины. Размах горизонтального оперения превосходит размах центроплана не менее, чем в 1,2 раза. Изобретение позволяет расширить область углов тангажа и высоты, в которой выполняется необходимое условие апериодической устойчивости, и увеличить маневренность в режиме плавания и глиссирования. 12 з.п. ф-лы, 18 ил.

 

Изобретение относится к летательным аппаратам, использующим при полете динамическую воздушную подушку, а именно к экранопланам, выполненным по схеме составное крыло, с взлетно-посадочным устройством, использующим поддув воздушными струями под составное крыло.

Известны экранопланы, выполненные по схеме составное крыло, использующие в качестве взлетно-посадочного устройства поддув воздушными струями под крыло.

В патенте РФ №2099217 на изобретение «Экранолет, его взлетно-посадочное устройство и привод складывания крыла», МПК B60V 1/08, B64C 39/00, B64C 25/54, B64C 3/56, дата публикации 20.12.1997, [1], представлен экраноплан, содержащий составное крыло, взлетно-посадочное устройство, горизонтальное оперение, установленное на вертикальном оперении, фюзеляж, силовую установку, составное крыло содержит центроплан и присоединенные к нему консоли, центроплан выполнен с отрицательным поперечным углом установки и с обратной стреловидностью по задней кромке, консоли соединены с центропланом со стороны задней кромки центроплана под положительным поперечным углом установки, бортовая хорда консоли меньше концевой хорды центроплана, взлетно-посадочное устройство содержит установленные в концевых сечениях центроплана поплавки и размещенную перед центропланом балку с установленными на ней воздушными движителями, балка выполнена с возможностью отклонения в вертикальной плоскости, силовая установка содержит, по меньшей мере, один размещенный внутри центроплана двигатель, кинематически связанный с соответствующим воздушным движителем взлетно-посадочного устройства посредством валопровода, оснащенного, по меньшей мере двумя двухстепенными шарнирами, один из которых предназначен для соединения валопровода с валом двигателя, а другой - для соединения валопровода с валом воздушного движителя.

Согласно изобретению [1], размах горизонтального оперения не превышает размах центроплана. Это приводит к тому, что горизонтальное оперение обтекается при отрицательных углах скоса от вихрей, выходящих из-под центроплана. Кроме того, ограничение размаха горизонтального оперения при заданном из условий устойчивости статическом моменте горизонтального оперения приводит к уменьшению его эффективности в связи с необходимостью увеличения площади и, следовательно, уменьшения удлинения и эффективности горизонтального оперения. Это является недостатком экраноплана, представленного в описании изобретения [1].

В патенте РФ №2286268 на изобретение «Экраноплан», МПК B60V 1/08, дата публикации 27.10.2006 г., [2], представлен экраноплан, содержащий составное крыло, взлетно-посадочное устройство, горизонтальное оперение, установленное на вертикальном оперении, фюзеляж, силовую установку, составное крыло содержит центроплан и присоединенные к нему консоли, центроплан выполнен с отрицательным поперечным углом установки и с обратной стреловидностью по задней кромке, консоли соединены с центропланом со стороны задней кромки центроплана под положительным поперечным углом установки, бортовая хорда консоли меньше концевой хорды центроплана, взлетно-посадочное устройство содержит установленные в концевых сечениях центроплана поплавки и размещенную перед центропланом балку с установленными на ней воздушными движителями, балка выполнена с возможностью отклонения в вертикальной плоскости. При этом, согласно изобретению [2], при выполнении экраноплана с удлинением составного крыла не менее 3,0, удлинением центроплана 0,5…0,8, площадью консолей, равной 0,3…0,6 площади центроплана, статическим моментом горизонтального оперения и консолей, равным 0,25…0,45, в том числе статическим моментом консолей 0,06…0,11, экраноплан обладает хорошими характеристиками устойчивости. Однако в изобретении [2] нет сведений о размахе горизонтального оперения, что является недостатком описания изобретения [2], поскольку может привести к уменьшению эффективности горизонтального оперения.

Изобретение [1] принято в качестве наиболее близкого аналога.

Решаемой в изобретении задачей является расширение эксплуатационных режимов экраноплана. Технический результат - расширение области углов тангажа и высоты, в которой выполняется необходимое условие апериодической устойчивости, а также увеличение маневренности в режиме плавания и глиссирования.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Экраноплан, как и в наиболее близком аналоге [1], содержит составное крыло, взлетно-посадочное устройство, горизонтальное оперение, установленное на вертикальном оперении, фюзеляж, силовую установку, составное крыло содержит центроплан и присоединенные к нему консоли, центроплан выполнен с отрицательным поперечным углом установки и с обратной стреловидностью по задней кромке, консоли соединены с центропланом со стороны задней кромки центроплана под положительным поперечным углом установки, взлетно-посадочное устройство содержит установленные в концевых сечениях центроплана поплавки и размещенную перед центропланом балку с установленными на ней воздушными движителями, балка выполнена с возможностью отклонения в вертикальной плоскости, силовая установка содержит, по меньшей мере, один размещенный внутри центроплана двигатель, кинематически связанный с соответствующим воздушным движителем взлетно-посадочного устройства посредством валопровода, оснащенного, по меньшей мере, двумя двухстепенными шарнирами, один из которых предназначен для соединения валопровода с валом двигателя, а другой - для соединения валопровода с валом воздушного движителя, но в отличие от наиболее близкого аналога [1], размах горизонтального оперения превосходит размах центроплана не менее чем в 1,2 раза, каждый из валопроводов выполнен с возможностью изменения его длины, и экраноплан оснащен, по меньшей мере, одним водным движителем, выполненным с возможностью его подъема из воды.

Экраноплан, характеризующийся тем, что удлинение составного крыла составляет не менее 3,0, удлинение центроплана составляет 0,5…0,8, площадь консолей составляет 0,3…0,6 площади центроплана, а статический момент горизонтального оперения и консолей составляет 0,25…0,45, в том числе статический момент консолей 0,06…0,11 и статический момент горизонтального оперения 0,19…0,34.

Экраноплан, характеризующийся тем, что консоли соединены с центропланом посредством наплывов, каждый наплыв соединен с центропланом с положительным поперечным углом, при этом поперечный угол установки наплыва больше поперечного угла установки консолей, бортовая хорда консоли равна концевой хорде пилона, а бортовая хорда пилона меньше концевой хорды центроплана.

Экраноплан, характеризующийся тем, что каждый воздушный движитель взлетно-посадочного устройства выполнен в виде воздушного винта.

Экраноплан, характеризующийся тем, что каждый воздушный движитель взлетно-посадочного устройства выполнен в виде воздушного винта в кольце.

Экраноплан, характеризующийся тем, что вертикальное оперение выполнено однокилевым.

Экраноплан, характеризующийся тем, что вертикальное оперение выполнено двухкилевым.

При этом каждый киль вертикального оперения образован форкилем и собственно килем, форкиль выполнен как продолжение соответствующей боковой стенки фюзеляжа, а собственно киль установлен под углом к вертикальной плоскости.

Кроме того, входной люк расположен в кормовой части фюзеляжа.

Экраноплан, характеризующийся тем, что он дополнительно оснащен, по меньшей мере, одним маршевым двигателем.

Экраноплан, характеризующийся тем, что двигатель, кинематически связанный с водным движителем, установлен в кормовой части фюзеляжа.

Экраноплан, характеризующийся тем, что двигатель, кинематически связанный с водным движителем, установлен в кормовой части, по меньшей мере, одного поплавка.

При этом вал привода водного движителя размещен в кожухе, на кожухе установлен водный руль, а механизм поворота водного движителя относительно вертикальной оси соединен с кожухом.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показан экраноплан с одним килем при виде в плане.

На фиг.2 показан экраноплан с одним килем при виде сбоку.

На фиг.3 показан экраноплан с одним килем при виде спереди.

На фиг.4 показан экраноплан с двумя килями при виде в плане.

На фиг.5 показан экраноплан с двумя килями при виде сбоку.

На фиг.6 показан экраноплан с двумя килями при виде спереди.

На фиг.7 показан разрез А-А на фиг.1.

На фиг.8 показан разрез Б-Б на фиг.4.

На фиг.9 показан разрез В-В на фиг.7 и фиг.8.

На фиг.10 показан разрез Г-Г на фиг.9.

На фиг.11 показан разрез Д-Д на фиг.1 и фиг.4.

На фиг.12 показан разрез Е-Е на фиг.1 и фиг.4.

На фиг.13 показан разрез Ж-Ж на фиг.1 и фиг.4.

На фиг.14 показан разрез И-И на фиг.1 и фиг.4.

На фиг.15 показан разрез К-К на фиг.4.

На фиг.16 показан разрез Л-Л на фиг.15.

На фиг.17 представлен график (Xfa-Xfh)=f(Lго/Lцп) при h=Нцм/Всгцп=const.

На фиг.18 представлен график (Xfa-Xfh)=f(Lго/Lцп) при ϑ=const.

Экраноплан устроен следующим образом.

Экраноплан (фиг.1, 2, 3 и 4, 5, 6) содержит фюзеляж 1, составное крыло, состоящее из центроплана 2 и консолей 3, горизонтальное 4 и вертикальное 5 оперение, силовую установку, взлетно-посадочное устройство (фиг.7…10), а также силовую установку для маневрирования в режиме плавания и глиссирования (фиг.2, 5, 13, 15, 16).

Центроплан 2 выполнен с обратной стреловидностью по задней кромке и с отрицательным поперечным углом установки (с обратным поперечным «V»), оснащен механизацией передней и/или задней кромки (фиг.11, 12, 13). Консоли 3 оснащены элеронами 6, которые целесообразно выполнять зависающими, т.е. совмещенными с закрылками (фиг.14). Консоли 3 соединены с центропланом 2 непосредственно или посредством пилона 7. Горизонтальное оперение 4 установлено на вертикальном оперении 5 и имеет размах lго, превышающей не менее чем в 1,2 раза размах центроплана 2 lцп: lго/lцп≥1,2. Фюзеляж 1 предпочтительно выполнять не выходящим за теоретические обводы нижней поверхности центроплана 2. Вертикальное оперение 5 может выполняться однокилевым (фиг.1, 2, 3), двухкилевым (фиг.4, 6) и с большим количеством килей, например трехкилевым (на фиг. не показано). Горизонтальное оперение 4 целесообразно соединять с однокилевым вертикальным оперением 5 посредством подкосов 8 (фиг.2, 3). При выполнении вертикального оперения 5 двухкилевым каждый киль целесообразно выполнять состоящим из форкиля 9, выполненного в виде продолжения боковой стенки фюзеляжа 1, и собственно киля 10, который может быть установлен как с поперечным углом, меньшим 90 градусов (фиг.6), так и вертикально (на фиг. не показано). При этом входной люк (на фиг. не показан) расположен с кормы фюзеляжа 1 между форкилями 9 (фиг.4).

Силовая установка содержит, по меньшей мере, один двигатель 11, размещенный в центроплане 2 и кинематически связанный с воздушными движителями. В качестве двигателей 11 могут использоваться автомобильные и поршневые авиационные двигатели. Экраноплан может оснащаться дополнительным маршевым двигателем 12 (фиг.4, 5, 6), который также может выполняться как поршневым автомобильным или авиационным, так и турбовинтовым или турбореактивным.

Взлетно-посадочное устройство содержит поплавки 13, установленные на центроплане 2 в его концевых по размаху сечениях (фиг.1, 4), а также кинематически связанные с двигателями 10 воздушные движители, расположенные перед центропланом 2 (фиг.1, 2, 4, 5) и оснащенные системой отклонения воздушной струи в вертикальной плоскости. Воздушные движители выполнены в виде воздушного винта 14 (фиг.4, 5, 6, 8) или воздушного винта 14 в кольцевом насадке 15, т.е. винта в кольце (фиг.1, 2, 3, 7), и установлены на балке 16, соединенной с фюзеляжем 1 с возможностью ее поворота в вертикальной плоскости.

Как показано на фиг.7 и 8, механизм поворота балки 16 может выполняться в виде силового привода, например, электромеханизма 17, шарнирно соединенного с силовым набором фюзеляжа 1, например, шпангоутом 18, и одностепенного шарнира 19, соединяющего балку 16 с силовым набором фюзеляжа 1 (на фиг. не показано). Кинематическая связь воздушных движителей выполнена в виде валопровода 20 и двухстепенных шарниров 21 и 22, соединяющих соответственно валопровод 20 с валом 23 двигателя 11 и с валом 24 воздушного винта 14 (фиг.7, 8). При этом валопровод 20 выполнен с возможностью изменения его длины, т.е. телескопическим (фиг.9, 10), что позволяет размещать двухстепенные шарниры 24 и одностепенной шарнир 19 в плоскости, т.е. не лежащими на одной прямой (фиг.7, 8). В качестве двухстепенных шарниров 21 и 22 могут использоваться карданы, шарниры равных угловых скоростей (ШРУС) и другие механизмы, позволяющие изменять положение вала 24 оси воздушного винта 14 на углы, обычно в диапазоне 0…22 град, обеспечивающие эффективный поддув струями по центроплан 2. Телескопичность валопровода 20 может обеспечиваться при выполнении валопровода 20 состоящим из концентрично расположенных валов 25 и 26, соединенных между собой шлицевым соединением 27 (фиг.9, 10).

Для повышения эффективности поддува центроплан 2 оснащен механизацией передней (фиг.12) и задней (фиг.11, 13) кромок. На задней кромке центроплана 2 может устанавливаться щиток (на фиг. не показано) и/или закрылок (фиг.11). Закрылок на центроплане 2 целесообразно выполнять безщелевым двухзвеньевым, при этом первое 28 и второе 29 звенья выполнены с возможностью отклонения приводом соответственно 30 и 31 как вниз, так и вверх, особенно при отклонении второго звена 29 относительно первого звена 28 (фиг.13). При выполнении фюзеляжа 1 с двухкилевым вертикальным оперением 5 под фюзеляжем целесообразно установить щиток 32, оснащенный приводом 33 его перемещения относительно центроплана 2 (фиг.13). Щиток 32 также целесообразно выполнять двухзвеньевым, с возможностью отклонения второго звена относительно первого как вниз, так и вверх (на фиг. не обозначено) и синхронизацией отклонения звеньев щитка 32 и первого 28, и второго 29 звеньев закрылка центроплана 2. Кроме того, для повышения эффективности поддува центроплан 2 целесообразно оснащать передним щитком 34, расположенным под фюзеляжем 1 и оснащенным приводом 35 (фиг.12).

Силовая установка для маневрирования в режиме плавания и глиссирования содержит водный движитель, кинематически связанный с энергоприводом и выполненный с возможностью подъема из воды и опускания в воду. В качестве водного движителя используется гребной винт 38 (фиг.2, 5), водомет (на фиг. не показано). В качестве энергопривода целесообразно использовать двигатель 39, преимущественно судовой, также может использоваться автомобильный двигатель, электродвигатель, гидромотор и т.п. Кинематическая связь водного движителя с энергоприводом, например гребного винта 38 с двигателем 39, может выполняться в виде колонки 40, защищенной кожухом 41, и угловых редукторов 42 и 43 (фиг.13, 15). Подъем гребного винта 38 вместе с колонкой 40 в кожухе 41 и угловыми редукторами 42 и 43 может выполняться вокруг оси 44 посредством тяги переменной длины, например, гидроцилиндра 45 (фиг.13, 15), электромеханизма, кулисного механизма и т.п. (на фиг. не показано).

Силовая установка для маневрирования в режиме плавания и глиссирования также может оснащаться водным рулем 46 (фиг.2, 5), который может устанавливаться на кожухе 41 колонки 40, или на собственной оси (на фиг. не показано). При установке водного руля 46 на собственной оси такая ось может располагаться на кожухе 41 (на фиг. не показано). Управление водным рулем 46 осуществляется посредством гидроцилиндра 47 (фиг.16), электромеханизма и. т.п. энергоприводов (на фиг. не показано). В предпочтительном варианте выполнения целесообразно водный руль 46 устанавливать на кожухе 41 колонки 40, что позволяет поднимать и отклонять его вместе с колонкой 40 и кожухом 41 посредством гидроцилиндра 46 (фиг.13, 15, 16).

Водный движитель целесообразно устанавливать в корме фюзеляжа 1 (фиг.2, 13) или в корме поплавка 13 (фиг.5, 15, 16).

В предпочтительном варианте выполнения экраноплана фюзеляж 1 интегрирован с имеющим большую высоту центропланом 2, что обеспечивает уменьшение площади поверхности экраноплана и, следовательно, уменьшение его аэродинамического сопротивления. При этом при однокилевом вертикальном оперении 5 входной люк расположен на боковой стенке фюзеляжа 1, а при двухкилевом вертикальном оперении 5 входной люк расположен в корме фюзеляжа 1 между форкилями 11. Консоли 3 соединены с центропланом 2 посредством пилонов 7, каждый пилон 7 соединен с центропланом 2 с положительным поперечным углом ψп>0, при этом поперечный угол установки наплыва 7 больше поперечного угла ψк установки консолей 3 (ψпк), бортовая хорда консоли 3 равна концевой хорде пилона 7, а бортовая хорда пилона 7 меньше концевой хорды центроплана 2. Удлинение составного крыла составляет не менее 3,0 (λ=l2/S≥3,0), удлинение центроплана 2 составляет 0,5…0,8 (λцп=lцп2/S=0,5…0,8), площадь консолей Sк составляет 0,3…0,6 площади центроплана Sцп, размах горизонтального оперения lго превосходит размах центроплана lцп не менее чем в 1,2 раза (lго/lцп≥1,2), а статический момент горизонтального оперения 4 Аго=Sго*Lго/(Sцп*Вацп) и консолей 3 Ак=Sк*Lк/(Sцп*Вацп) составляет Аго+Ак=0,25…0,45, в том числе статический момент консолей 3 Ак=0,06…0,11 и статический момент горизонтального оперения 4 Аго=0,19…0,34.

Таким образом, в предпочтительном варианте выполнения аэродинамическая компоновка экраноплана имеет следующие параметры:

λ≥l2/S≥3,0; λцп=lцп2/S=0,5…0,8;

Sк/Sцп=0,3…0,6; lго/1цп≥1,2; ψПK;

Аго=Sго*Lго/(Sцп*Вацп)=0,19…0,34;

Ак=Sк*Lк/(Sцп*Вацп)=0,06…0,11;

Аго+Ак=0,250,45;

Lго=Х0,25ВагоЦМ - плечо горизонтального оперения 4;

Lго=Х0,25ВакоЦМ - плечо консоли 3;

ХЦМ, Х0,25Вак, Х0,25Ваго - координаты по строительной горизонтали фюзеляжа соответственно центра масс экраноплана, 0,25 средней аэродинамической хорды Вак консоли 3 и 0,25 средней аэродинамической хорды Ваго горизонтального оперения 4.

Экраноплан работает следующим образом.

Перед взлетом экраноплан посредством водного движителя, например, гребного винта 38 и водного руля 46 выводится на акваторию, например акваторию гидроэкранодрома. Использование водного движителя позволяет перемещаться с выключенными двигателями 11 и 12, благодаря чему уровень шума экраноплана является допустимым для базирования в городской черте, зонах отдыха и т.п.

После выхода на исходную для взлета позицию экраноплан переводят во взлетную конфигурацию (штрих-пунктирные линии на фиг.3 и 6, сплошные линии на фиг.11, 12, 13), а именно первое звено 28 закрылка центроплана 2 отклонено приводом 30 вниз, второе звено 29 приводом 31 отклонено относительно первого звена 28 в оптимальное положение (как правило, вверх), подфюзеляжный задний 32 (фиг.13) и передний 34 (фиг.12) щитки приводом соответственно 33 и 35 отклонен вниз. Механизация консолей 3, например, зависающие элероны 6, переведены во взлетную конфигурацию приводом 37 относительно оси 36 (фиг.14). Приводом 17 балка 16 с установленными на ней воздушными движителями отклонена во взлетное положение (на фиг.7 и 8 показана сплошными линиями). При этом поскольку одностепенной 19 и двухстепенные 22 шарниры лежат в одной плоскости, но не на одной прямой (фиг.7. 8), при повороте балки 16 изменяется длина валопровода 20 благодаря выполнению валопровода 20 состоящим из валов 25 и 26, соединенных между собой посредством шлицевого соединения 27 (фиг.9, 10).

Затем струи от установленных на наклоненной балке 16 воздушных винтов 14 (или воздушных винтов 14 в кольцевых насадках 15, т.е. винта в кольце, направляются под нижнюю поверхность центроплана 2, которая совместно с поплавками 6, закрылками центроплана 2 и задним щитком 32 образует камеру воздушной подушки. Отклоненный передний щиток 34 снижает потери импульса струи на возвратные течения и тем самым повышает подъемную силу экраноплана при поддуве. Под действием силы тяги воздушных винтов 14 или винтов в кольце, вращаемых двигателями 11, 12, начинается разбег. Динамическая воздушная подушка, создаваемая поддувом, уменьшает осадку поплавков 13, что приводит к уменьшению омываемой водой площади поверхности поплавков 13 и уменьшению гидродинамического сопротивления. В результате дистанция и время разбега существенно меньше, чем при отсутствии поддува. После отрыва от воды экраноплан разгоняется до скорости, достаточной для создания аэродинамической силы, превышающей вес экраноплана, и переводится в крейсерскую конфигурацию (сплошные линии на фиг.3 и 6, штрих-пунктирные на фиг.11, 12, 13).

Диапазон высоты над экраном и углов тангажа при крейсерском режиме движения определяется условиями динамической, статической и апериодической устойчивости. Необходимым условием апериодической устойчивости является нахождения аэродинамического фокуса по высоте Xfh=dMz/dCy (ϑ=const) впереди аэродинамического фокуса по тангажу Xfa=dMz/dCy (h=const), а необходимым условием статической и динамической устойчивости является нахождение аэродинамического фокуса по тангажу Xfa сзади центра масс ХЦМ экраноплана: Xfh<Xfa; ХЦМ<Xfa.

Известно, что для получения хороших характеристик устойчивости и управляемости аэродинамический фокус по высоте должен располагаться в центре масс или вблизи от него, а разнос фокусов должен быть большим: XЦМ≈Xfh<Xfa.

В расчетном и физическом эксперименте установлено, что такие условия могут быть достигнуты в аэродинамических компоновках, имеющих представленные выше параметры. При этом, как показано на графиках на фиг.17 и 18, разнос аэродинамических фокусов начинает увеличиваться при соотношении размаха горизонтального оперения к размаху центроплана, составляющем не менее 1,2: lго/lцп≥1,2. Из графиков на фиг.17, 18 следует, что соотношение размаха горизонтального оперения 4 и центроплана 2 принимается исходя из требуемого по техническому заданию на разработку экраноплана диапазона высот и скоростей экранного полета.

Таким образом, представленная в описании совокупность признаков обеспечивает расширение области углов тангажа и высоты, в которой выполняется необходимое условие апериодической устойчивости, а также увеличение маневренности в режиме плавания и глиссирования. Степень раскрытия устройства экраноплана достаточна для реализации изобретения в промышленности с достижением заявленного технического результата.

Перечень позиций и обозначений к фигурам изобретения «Экраноплан»

1 - фюзеляж;

2 - центроплан;

3 - консоли;

4 - горизонтальное оперение;

5 - вертикальное оперение;

6 - элерон консоли 3;

7 - пилон, соединяющий консоль 3 с центропланом 2;

8 - подкос горизонтального оперения 4;

9 - форкиль вертикального оперения 5;

10 - собственно киль вертикального оперения 5;

11 - двигатель, размещенный в центроплане 2;

12 - маршевый двигатель;

13 - поплавок;

14 - воздушный винт;

15 - кольцевой насадок воздушного винта 14;

16 - балка;

17 - электромеханизм поворота балки 16;

18 - шпангоут фюзеляжа 1;

19 - одностепенной шарнир, соединяющий балку 16 с силовым набором фюзеляжа 1;

20 - валопровод;

21 - двухстепенной шарнир, соединяющий валопровод 20 с валом 23 двигателя 11;

22 - двухстепенной шарнир, соединяющий валопровод 20 с валом 24 воздушного винта 14;

23 - вал двигателя 11;

24 - вал воздушного винта 14;

25 - вал валопровода 20;

26 - вал валопровода 20;

27 - шлицевое соединение валов 25 и 26 между собой;

28 - первое звено закрылка центроплана 2;

29 - второе звено закрылка центроплана 2;

30 - привод перемещения первого звена 28 закрылка центроплана 2;

31 - привод перемещения второго звена 29 закрылка центроплана 2;

32 - задний щиток центроплана 2;

33 - привод перемещения заднего щитка 32 центроплана 2;

34 - передний щиток центроплана 2;

35 - привод перемещения переднего щитка 34 центроплана 2;

36 - ось вращения зависающего элерона 6;

37 - привод перемещения зависающего элерона 6;

38 - гребной винт;

39 - двигатель для маневрирования на плаву;

40 - колонка привода гребного винта 38;

41 - кожух колонки 40;

42 - угловой редуктор трансмиссии гребного винта 38;

43 - угловой редуктор трансмиссии гребного винта 38;

44 - ось поворота колонки 40 трансмиссии гребного винта 38;

45 - гидроцилиндр подъема трансмиссии гребного винта 38;

46 - водный руль;

47 - гидроцилиндр управления водным рулем 46.

lго - размах консоли 3;

lцп - размах центроплана 2;

Вацп - средняя аэродинамическая хорда центроплана 2;

Ваго - средняя аэродинамическая хорда горизонтального оперения 4;

Вак - средняя аэродинамическая хорда консолей 3;

Sцп - площадь центроплана 2;

Sк - площадь консолей 3;

Sго - площадь горизонтального оперения 4;

Lго - плечо горизонтального оперения 4;

Lк - плечо консоли 3;

ХЦМ - координата центра масс экраноплана;

Х0,25Ваго - координата аэродинамического фокуса горизонтального оперения 4;

Х0,25Вак - координата аэродинамического фокуса консоли 3;

λ≥L2/S - удлинение составного крыла экраноплана;

λцп=Lцп2/Sцп - удлинение центроплана 2;

Аго=Sго*Lго/(Sцп*Вацп) - статический момент горизонтального оперения 4;

Ак=Sк*Lк/(Sцп*Вацп) - статический момент консолей 3;

ψП - поперечный угол установки пилона 7;

ψК - поперечный угол установки консолей 3.

1. Экраноплан, содержащий составное крыло, взлетно-посадочное устройство, горизонтальное оперение, установленное на вертикальном оперении, фюзеляж, силовую установку, составное крыло содержит центроплан и присоединенные к нему консоли, центроплан выполнен с отрицательным поперечным углом установки и с обратной стреловидностью по задней кромке, консоли соединены с центропланом со стороны задней кромки центроплана под положительным поперечным углом установки, взлетно-посадочное устройство содержит установленные в концевых сечениях центроплана поплавки и размещенную перед центропланом балку с установленными на ней воздушными движителями, балка выполнена с возможностью отклонения в вертикальной плоскости, силовая установка содержит, по меньшей мере, один размещенный внутри центроплана двигатель, кинематически связанный с соответствующим воздушным движителем взлетно-посадочного устройства посредством валопровода, оснащенного, по меньшей мере, двумя двухстепенными шарнирами, один из которых предназначен для соединения валопровода с валом двигателя, а другой - для соединения валопровода с валом воздушного движителя, отличающийся тем, что экраноплан оснащен водным движителем, выполненным с возможностью его подъема из воды, каждый из валопроводов выполнен с возможностью изменения его длины, размах горизонтального оперения превосходит размах центроплана не менее чем в 1,2 раза.

2. Экраноплан по п.1, отличающийся тем, что удлинение составного крыла составляет не менее 3,0, удлинение центроплана составляет 0,5 - 0,8, площадь консолей составляет 0,3 - 0,6 площади центроплана, а статический момент горизонтального оперения и консолей составляет 0,25 - 0,45, в том числе статический момент консолей 0,06 - 0,11 и статический момент горизонтального оперения 0,19 - 0,34.

3. Экраноплан по п.1 или 2, отличающийся тем, что консоли соединены с центропланом посредством наплывов, каждый наплыв соединен с центропланом с положительным поперечным углом, при этом поперечный угол установки наплыва больше поперечного угла установки консолей, бортовая хорда консоли равна концевой хорде пилона, а бортовая хорда пилона меньше концевой хорды центроплана.

4. Экраноплан по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждый воздушный движитель взлетно-посадочного устройства выполнен в виде воздушного винта.

5. Экраноплан по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждый воздушный движитель взлетно-посадочного устройства выполнен в виде воздушного винта в кольце.

6. Экраноплан по п.1, отличающийся тем, что вертикальное оперение выполнено однокилевым.

7. Экраноплан по п.1, отличающийся тем, что вертикальное оперение выполнено двухкилевым.

8. Экраноплан по п.7, отличающийся тем, что каждый киль вертикального оперения образован форкилем и собственно килем, форкиль выполнен как продолжение соответствующей боковой стенки фюзеляжа, а собственно киль установлен под углом к вертикальной плоскости.

9. Экраноплан по п.7 или 8, отличающийся тем, что входной люк в фюзеляж расположен в кормовой части фюзеляжа.

10. Экраноплан по п.1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно оснащен, по меньшей мере, одним маршевым двигателем.

11. Экраноплан по п.1, отличающийся тем, что двигатель, кинематически связанный с водным движителем, установлен в кормовой части фюзеляжа.

12. Экраноплан по п.1, отличающийся тем, что двигатель, кинематически связанный с водным движителем, установлен в кормовой части, по меньшей мере, одного поплавка.

13. Экраноплан по п.11 или 12, отличающийся тем, что вал привода водного движителя размещен в кожухе, на кожухе установлен водный руль, а механизм поворота водного движителя относительно вертикальной оси соединен с кожухом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам на динамической воздушной подушке и касается создания транспортной системы с экранопланом (далее - экранопоездом), экранопоезда и специально спрофилированной поверхности (или направляющей) для такой системы.

Изобретение относится к аппаратам на воздушной подушке и касается создания дополнительной аэродинамической поддержки их корпусов. .

Изобретение относится к экранопланостроению, авиастроению и судостроению, касается профилирования мягких реданированных поплавков, преимущественно для экранопланов.

Изобретение относится к авиастроению, судостроению и к экранопланостроению, касается профилирования нижней части мягкого поплавка с поперечным реданом. .

Изобретение относится к судостроению и касается создания скоростных судов. .

Изобретение относится к судостроению и касается создания судов на подводных крыльях. .

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке и касается создания экранопланов. .

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке и касается создания экранопланов с поддувом. .

Изобретение относится к транспортной технике и касается создания стабилизирующихся экранопланов. .

Изобретение относится к транспортным средствам на динамической воздушной подушке. .

Изобретение относится к транспортным средствам на динамической воздушной подушке и, в частности, к экранопланам

Изобретение относится к авиации и касается создания гидросамолетов-экранопланов, совершающих полет вблизи земного грунта

Изобретение относится к универсальным транспортным средствам, способным передвигаться в различных средах. Аэроглиссер-амфибия содержит корпус с кабиной, моторным отсеком, движителем в виде воздушного винта с защитным кольцом, снабженные воздушными нагнетателями надувные поплавки. Контактная поверхность поплавков снабжена защитной оболочкой, установленной с возможностью изгиба по их длине. Корпус выполнен в виде палубы-крыла с малым удлинением, имеющей обратную стреловидность по передней кромке. Задняя часть палубы-крыла имеет отклоняющиеся как вниз, так и вверх закрылки с закрепленными на них выдвижными костылями. При опускании закрылков вниз костыли тормозят аэроглиссер-амфибию о поверхность движения. Внутренний объем палубы-крыла заполнен пенопластом и топливными баками. Достигается обеспечение быстроходности и безопасности с небольшой осадкой при глиссировании, торможение на льду и снегу, увеличение длительности путешествия. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к авиационной технике и касается летательных аппаратов, использующих экранный эффект. Гидросамолет с экранным эффектом содержит корпус в виде аэродинамического несущего крыла, содержащего центральную часть с полезным объемом и пассажирскими салонами и грузовыми отсеками, стартово-посадочное устройство, вертикальное оперение, силовые установки, систему управления, второе аэродинамическое крыло, выполненное составным и расположенным над несущим крылом. Гидросамолет выполнен по тандемной схеме, при которой и переднее, и заднее крылья являются несущими. Переднее экранное аэродинамическое несущее крыло выполнено при виде спереди по схеме «обратная чайка», при виде сверху - трапециевидным с малым удлинением и относительно большой хордой, с большой обратной стреловидностью задней кромки, с установленными щитками Стокса, спроектированное по интегральной, ступенчатой, комбинированной схеме. Второе аэродинамическое крыло при виде спереди выполнено плоским с нулевой V-образностью и положительной стреловидностью при виде сверху, смещено назад относительно переднего экранопланного аэродинамического несущего крыла и расположено на высоте, значительно выше корпусов фюзеляжей, на вертикальном оперении, превышающей хорду второго крыла относительно опорной подстилающей поверхности, имеющее положительный угол атаки, с рулями высоты, с крылышками на концах в виде горизонтальных аэродинамических пластин, дополнительно снабжено отъемными частями крыла с элерон-рулями высоты. Стартово-посадочное устройство дополнительно снабжено выпускаемыми и убираемыми в полете гидролыжами. Достигается высокое аэродинамическое качество с уменьшенными затратами энергии при движении аппарата на экранном режиме и одновременно со значительно увеличенной полезной нагрузкой, переносимой аппаратом. 1 з.п. ф-лы, 22 ил., 2 табл.

Группа изобретений относится к авиации и транспортным средствам с воздушной (статической и динамической) разгрузкой, в частности к самостабилизированным экранопланам типов А, В и С. Экраноплан (ЭП) содержит фюзеляж, движитель, несущую плоскость малого удлинения (ПМУ) с концевыми шайбами-поплавками, убираемые переднее и заднее ограждения статической воздушной подушки, средства стабилизации и управления. Несущая ПМУ выполнена в виде центроплана малого удлинения (ЦП), который составлен в продольном направлении по меньшей мере из двух ПМУ - передней ПМУ с носовым щитком и флаперонами и задней ПМУ с флаперонами. Под ЦП образованы в границах его проекции на горизонтальную плоскость - полость статической ВП (СтВП), под передней ПМУ - полость динамической ВП (ДВП), под задней ПМУ - полость статодинамической ВП (СДВП). При комплексном повышении аэродинамических и транспортных характеристик ЭП, включающих создание необходимой подъемной силы (ПС) с помощью зоны повышенного давления между несущей ПМУ и опорной поверхностью, изменяют естественный характер зависимостей величины ПС и положения фокусов несущей ПМУ от угла атаки и высоты полета путем создания в продольном направлении по меньшей мере двух локальных зон образования ПС - передней и задней, с точками их приложения на продольной оси соответственно впереди и сзади центра масс. Достигается повышение безопасности полета и выполнения маневров, увеличение несущей способности и высоты полета в режиме экранного эффекта, уменьшение размеров, улучшение взлетно-посадочных характеристик, амфибийности, расширение функциональности и диапазона эксплуатационных центровок, повышение удобства эксплуатации и технического обслуживания. 3 н. и 35 з.п. ф-лы, 37 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к самостабилизирующимся экранопланам. Самостабилизирующийся экраноплан выполнен по аэродинамической схеме «Утка», содержит фюзеляж, переднее горизонтальное оперение (ПГО), основное кормовое крыло, вертикальное оперение с рулем направления, двигатель с движителем. ПГО выполнено в виде передней (ПНП) и задней (ЗНП) несущих поверхностей, соединенных между собой центральным пилоном. ПНП выполнена в виде крыла со стреловидностью 30…75° по передней кромке и нулевой стреловидностью по задней кромке, а ЗНП выполнена в виде крыла с нулевой стреловидностью по передней кромке и дугообразной задней кромкой отрицательной стреловидности при нулевом угле тангажа, имеющей одинаковое отстояние от горизонтальной плоскости на всем ее протяжении. По положению задняя кромка ПНП в продольном направлении установлена впереди передней кромки ЗНП на расстоянии, а по высоте задняя кромка ПНП ниже передней кромки ЗНП. Достигается улучшение характеристик продольной устойчивости экраноплана при действии ветро-волновых возмущений. 2 ил.

Экраноход // 2545566
Изобретение относится к судостроению и касается судов на воздушной подушке. Экраноход содержит корпус, выполненный водоизмещающим с днищем V-образной формы, центральную лыжу с поперечными реданами, продольные реданы. Продольные реданы установлены в носовой части корпуса. При этом днище дополнительно оборудовано приливами, установленными от бортов к середине. Продольные реданы выполнены полыми и сквозными. Достигается повышение скорости и мореходности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к летательным аппаратам на воздушной подушке и касается стабилизации полета экраноплана на всех высотах проявления экранного эффекта. Экраноплан содержит силовую установку, оперение, крыло, оснащенное механизацией задней кромки с осью вращения, расположенной вдоль размаха крыла, энергоприводом для перемещения механизации, взлетно-посадочное устройство. Механизация задней кромки крыла содержит закрылок, выполненный с возможностью отклонения энергоприводом относительно оси вращения как вниз, так и вверх. При этом кинематическая связь энергопривода с закрылком содержит упругий элемент. Во время стабилизации полета экраноплана регулируют скорости полета во всем диапазоне высот действия экранного эффекта. При этом при увеличении высоты полета, вплоть до высот со слабым проявлением экранного эффекта, экраноплан разгоняют и одновременно увеличивают первую относительную вогнутость средней линии профиля крыла. При уменьшении высоты полета до высот с сильным проявлением экранного эффекта скорость экраноплана уменьшают и одновременно уменьшают величину второй относительной вогнутости средней линии профиля крыла. Достигается обеспечение выполнения необходимого условия апериодической устойчивости на высотах как сильного, так и слабого проявления экранного эффекта посредством регулирования средней линии профиля крыла. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 13 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 конструированиию амфибийных аппаратов с динамическими принципами поддержания. Крыло транспортного средства (ТС) на динамической воздушной подушке снабжено аэродинамическими несущими консолями, установленными в кормовой части боковых скегов с возможностью изменения их V-образности. Наружные оболочки пневмобаллонов выполнены трехсекционными с перегородками в продольном направлении. Пневмобаллоны снабжены по оконечностям поперечными реданами, а в центральной части продольными реданами. Объем боковых скегов составляет не менее двух объемов примыкающих к ним пневмобаллонов. Носовая кромка бокового скега выполнена со смещением в нос от передней кромки крыла на расстояние не менее 0.1 хорды крыла. Суммарный диаметр воздушных винтов составляет не менее трети размаха крыла. Кинематическая система совместного управления поворотом воздушных винтов и закрылка выполнена с возможностью варьирования пропорции углов перекладки винтов и закрылка. Достигаются повышение аэродинамического качества ТС, исключение автоколебательных срывных явлений на пневмобаллонах во всем диапазоне эксплуатируемых скоростей движения, снижение аэродинамического сопротивления пневмобаллонов, уменьшение осадки ТС, повышение эффективности динамической воздушной подушки. 6 ил.
Наверх