Гидросамолет /варианты/



Гидросамолет /варианты/
Гидросамолет /варианты/
Гидросамолет /варианты/
Гидросамолет /варианты/
Гидросамолет /варианты/

 


Владельцы патента RU 2513345:

Староверов Николай Евгеньевич (RU)

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям гидросамолетов. Гидросамолет содержит плавающий фюзеляж и крыло, причем консоли крыльев имеют объемные аэродинамические шайбы. Внешние части консолей выполнены с возможностью поворота вниз относительно продольной или наклонной к ней оси. Поплавок может быть расположен в крыле или быть выполненным как часть крыла, а консоли крыльев складываются в трех местах: между поплавком и фюзеляжем, на стыке средней части крыла с поплавком и на стыке концевой части крыла с поплавком, или в двух местах: между поплавком и фюзеляжем и на стыке средней или концевой части крыла, причем в последнем случае на угол до 180 градусов. Достигается повышение остойчивости на воде и уменьшение аэродинамического сопротивления. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к авиации.

Известны гидросамолеты, которые по способу плавания можно условно разделить на три группы: имеющие корпус типа «летающая лодка» достаточной для остойчивости ширины, имеющие корпус типа «летающая лодка» с дополнительными опорными поплавками на крыльях и имеющие два больших удлиненных поплавка, полностью обеспечивающих плавучесть и остойчивость, см. интернет . Все они имеют те или другие недостатки: первые недостаточно остойчивы на волнении, вторые имеют «лишние» с точки зрения веса и аэродинамического сопротивления вспомогательные поплавки и их стойки, третьи имеют тот же недостаток в еще большей степени.

Задача и технический результат изобретения - повышение остойчивости без «лишнего» веса и сопротивления.

ВАРИАНТ 1. Для этого консоли крыльев имеют концевые аэродинамические шайбы достаточного объема (то есть не плоские, как фанера), а внешние части консолей выполнены с возможностью поворота вниз относительно продольной или наклонной к ней оси, см. фиг.1, 4.

Этот наклон оси нужен для того, чтобы исключить влияние установочного угла атаки крыла на обтекание поворотной части крыла волной, то есть чтобы при входе этого участка консоли крыла в волну не возникало бокового усилия на крыле. Относительно горизонтальной плоскости ось поворота может совпадать с продольной осью самолета или с хордой крыла (при плоской нижней поверхности крыла удобно расположить петли поворота на ней), а в проекции на горизонтальную плоскость ось поворота при ее горизонтальном положении должна быть направлена вперед и к центру самолета, образуя как бы направленный вперед клин (если ось поворота параллельна хорде крыла, этого не нужно). В этом случае угол наклона этой оси относительно продольной оси должен примерно совпадать с установочным углом крыла.

Чтобы при входе повернутой части крыла в волну избежать больших продольных нагрузок, профиль крыла вблизи аэродинамической шайбы должен плавно переходить в острый симметричный профиль небольшой относительной толщины. Это, конечно, несколько повысит скорость отрыва и посадочную скорость вследствие срыва потока на больших углах атаки, но незначительно - на 2-3%. Чтобы этого избежать, можно применить на этих частях крыла предкрылки.

Форма и размеры аэродинамической шайбы должны примерно напоминать виндсерфер. Но она может быть и треугольной, ромбической или круглой в сечении - сигарообразной.

Уровень, на который опускаются аэродинамические шайбы, выполняющие роль поплавков, должен примерно соответствовать уровню статической ватерлинии.

Угол, на который поворачиваются концевые участки консолей крыла, должен быть равен примерно 70-90 градусов.

Управление креном при такой конструкции консолей крыла желательно осуществлять флаперонами (аэродинамические поверхности, работающие как закрылки и как элероны), расположенными на неподвижной части крыла. На поворотных частях консолей тоже можно расположить закрылки, но управление ими затруднительно и потому мало целесообразно ввиду их малой площади.

Следует подчеркнуть, что аэродинамические силы помогают и опусканию, и поднятию концевой части консоли с аэродинамической шайбой-поплавком. При разбеге на взлете за счет несимметричного профиля крыла на концевых участках появляется сила, стремящаяся повернуть их в горизонтальное положение, а при уменьшении скорости после посадки они под действием своего веса стремятся опуститься вниз. Вследствие этого гидроцилиндры, пневмоцилиндры или электроталрепы (винтовая штанга переменной длины с электроприводом), необходимые для поворота концевой части крыла, могут быть очень небольшой мощности. В самых легких самолетах возможно применение тросового привода.

Несмотря на то что в полетном положении концевые части крыла подъемной силой прижимаются к неподвижной части крыла, замки их фиксации все же желательны, чтобы при отрицательных перегрузках или при сильной турбулентности они не опустились.

Желательно, чтобы движитель самолета (винты) не давал реактивного крутящего момента, чтобы не было необходимости в большом откренивающем усилии на флаперонах. Лучше всего применить два двигателя на крыльях, вращающихся в противоположные стороны (можно применить редукторы), или два двигателя над фюзеляжем в связке типа «тянитолкай», или 4 двигателя - по два на крыльях - один тянущий, другой толкающий, причем можно в одной гондоле, а можно в разных. Для легкомоторной авиации в последнем случае можно использовать двигательные головки от подвесных моторов типа «Вихрь» или аналогичных.

Для одномоторного самолета желательно применение «Пропеллера Староверова», не дающего реактивного момента.

ВАРИАНТ 2. Для уменьшения ширины самолета при сложенных частях крыла можно применить расположение поплавка в крыле или как части крыла и применить двойное складывание консолей крыльев в трех местах - между поплавком и фюзеляжем, на стыке средней части крыла с поплавком и на стыке концевой части крыла с поплавком, см. фиг.2. Если применить поплавок в форме части крыла, то в сложенном состоянии он совершенно не будет заметен, см. фиг.5а и 5б. По сравнению с вариантом 1 этот вариант имеет несколько меньшее аэродинамическое сопротивление, но он значительно сложнее конструктивно, и потому его следует применять в исключительных случаях.

ВАРИАНТ 3. Этот вариант похож на предыдущий, но крыло складывается только в двух местах - между фюзеляжем и поплавком и на стыке средней или концевой части крыла, причем в последнем случае - на угол до 180 градусов, см. фиг.3. Складывание на угол до 180 градусов обеспечить возможно, но крыло в полетном состоянии будет иметь в этом месте уступ. В целом, этот вариант также следует применять только в особых случаях.

В вариантах 2, 3 необходимы мощные механизмы привода средней части консоли крыла, прочные замки во всех двух-трех сочленениях, усложненный механизм поворота на 180 градусов.

На фиг.1, 2, 3 показаны соответственно 1, 2, 3 варианты гидросамолета. К фюзеляжу 1 крепится крыло 2, имеющее аэродинамическую шайбу 3 или имеющее встроенный в крыло поплавок 4. Концевая часть консоли 5 может поворачиваться вниз (фиг.1) или вверх (фиг.2, 3). На фиг.2, 3 также поворачивается вниз средняя часть консоли 6.

На левых частях эскизов консоль показана в сложенном состоянии, на правой - в полетном.

На фиг.4 показан гидросамолет по варианту 1 вид сверху (без моторов).

На фиг.5а, 5б показано правое крыло по варианту 2 с поплавком 4, имеющим форму профиля крыла, то есть являющимся частью крыла. На фиг.5а - в полетном, на фиг.5б - в посадочном (сложенном) состоянии.

Работает гидросамолет так: на стоянке консоли крыла находятся в сложенном состоянии, и аэродинамическая шайба 3, являющаяся также поплавком, или поплавки 4 касаются воды. При разбеге, после достижения определенной скорости, на которой самолет начинает управляться по крену элеронами или флаперонами и, следовательно, не нуждается в боковых вспомогательных поплавках 3, 4, подвижные части консолей крыла 5, 6 принимают полетное выпрямленное положение, и самолет взлетает.

При посадке все в обратной последовательности: самолет касается воды фюзеляжем и начинает замедляться. Сразу же можно опускать поплавки 3 или 4.

1. Гидросамолет, содержащий плавающий фюзеляж и крыло, отличающийся тем, что консоли крыльев имеют объемные аэродинамические шайбы, а внешние части консолей выполнены с возможностью поворота вниз относительно продольной или наклонной к ней оси.

2. Гидросамолет по п.1, отличающийся тем, что в проекции на горизонтальную плоскость ось поворота направлена вперед и к центру самолета.

3. Гидросамолет по п.1, отличающийся тем, что профиль крыла вблизи аэродинамической шайбы плавно переходит в острый симметричный профиль небольшой относительной толщины.

4. Гидросамолет по п.1, отличающийся тем, что на поворотных частях консолей расположены предкрылки и закрылки.

5. Гидросамолет по п.1, отличающийся тем, что управление креном осуществляется флаперонами.

6. Гидросамолет, содержащий плавающий фюзеляж и крыло и отличающийся тем, что поплавок расположен в крыле или как часть крыла, а консоли крыльев складываются в трех местах - между поплавком и фюзеляжем, на стыке средней части крыла с поплавком и на стыке концевой части крыла с поплавком.

7. Гидросамолет, содержащий плавающий фюзеляж и крыло, отличающийся тем, что поплавок расположен в крыле или как часть крыла, а консоли крыльев складываются в двух местах - между поплавком и фюзеляжем и на стыке средней или концевой части крыла, причем в последнем случае - на угол до 180 градусов.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к преобразуемым транспортным средствам, способным перемещаться в воздушном и водном пространствах. Вертолет-мини-подлодка содержит вертолетный двигатель, несущий двухлопастный и установленный в отверстии в хвостовом оперении трехлопастный вертолетные винты, гребной вал, балластные цистерны, рули глубины и тормоз для установки несущего вертолетного винта в подводном положении вдоль корпуса вертолета-мини-подлодки.

Изобретение относится к авиации и касается устройств для изменения вектора тяги двухконтурных турбореактивных двигателей, установленных на самолетах-амфибиях. Устройство реверса-нейтрализатора тяги содержит герметичные поворотно-реверсные решетки и створки.

Изобретение относится к области гидроавиации. .

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

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к морской авиации. .

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 области авиации, более конкретно к моторному самолету с комбинированной гидродинамической и аэродинамической конструкцией для взлета и посадки на воде, грунте или снегу.

Изобретение относится к авиации и касается создания гидросамолетов со средним крылом. .

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.

Изобретение относится к повышению поперечной устойчивости самолетов-амфибий. Самолет-амфибия содержит полиэдральное крыло и фюзеляж. Система повышения поперечной устойчивости содержит систему обеспечения плавучести и систему законцовки крыла. Систему обеспечения плавучести смещена в боковом направлении от фюзеляжа и содержит гидродинамическую ступень. Система законцовки крыла связана с каждой законцовкой полиэдрального крыла самолета-амфибии. Каждая законцовка крыла содержит ангедральную законцовку крыла с положительным углом атаки и гидродинамическую поверхность планирования. Достигается снижение гидродинамического сопротивления при операциях на воде и аэродинамического сопротивления при операциях в полете. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкциям самолетов-амфибий. Самолет-амфибия - летно-спасательный комплекс выполнен многокорпусным, например трехкорпусным, полуторапланом, и содержит корпус-лодку, крыло, хвостовое оперение, шасси, силовую установку, водоруль, кабину пилотов, поперечные перегородки, делящие лодки на водонепроницаемые отсеки, нижние полукрылья. Полукрылья расположены под верхним крылом, совпадают с ним по контуру на виде сверху и установлены между лодками выше скуловых образований под положительным углом к поверхности воды и с зазором от нее. Полукрылья снабжены в задней части снизу щитками, отклоняющимися вниз. Лодки снабжены бортовыми приемными люками, разделены продольными перегородками, делящими центральную лодку на три этажа, а боковые лодки на два этажа. В хвостовой и носовой частях центральной лодки установлены батискафы, а под ними в днище лодки имеются люки, крышки которых открываются вниз для спуска батискафов в воду. В боковых лодках имеются баки и заборники для воды, а также люки для сброса воды. На палубах всех лодок в хвостовой и носовой частях имеются люки для выдвижных дистанционно управляемых прожекторов. Достигается снижение качки на плаву, возможность оснащения самолета необходимыми спасательными средствами. 8 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 авиационной технике, а именно к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. Гидросамолет вертикального взлета и посадки оснащен устройством для отклонения вектора тяги, расположенным в верхней части центроплана, имеющего форму обратного V, по обе стороны которого расположены две лодки-фюзеляжа с выпускными надувными поплавками и кабинами для экипажа. С лодками-фюзеляжами жестко соединены две консоли крыла, горизонтальное, вертикальное оперение. Гидросамолет снабжен струйными рулями, расположенными на концах консолей крыла, горизонтальном оперении, вертикальном оперении и на консольной балке впереди центроплана. Устройство для отклонения вектора тяги является продолжением выпускного тракта двигателей, переходящего в квадратное или прямоугольное сечение в зависимости от количества двигателей в пакете. Устройство направляет поток газов вниз под углом 90°, образуя свод, поверхность которого образована поверхностями поворотных лопаток, обращенными к выпускному тракту, а с другой стороны лопатки имеют форму верхней части профиля крыла. Выход для газового потока снабжен рядом поворотных заслонок. Достигается возможность исключения разбалансировки летательного аппарата при отказе одного или более двигателей на режимах висения, вертикального взлета и посадки. 2 н.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к легким гидросамолетам (самолетам-амфибиям) для базирования на кораблях легкого класса или в прибрежной зоне. Легкий гидросамолет содержит фюзеляж-лодку, крыло, консоли которого выполнены складывающимися и разделенными на две части по размаху - внутренняя складывается вверх, а внешняя складывается вниз вдоль внутренней части консоли крыла, оперение, силовую установку. При этом центральная неотъемная от лодки водоизмещающая часть крыла увеличена по размаху. В плоскости симметрии над центром тяжести установлен крюк с направляющей и защелкой для подъема самолета на корабль или берег и спуска на воду. Достигается упрощение эксплуатации самолета на кораблях легкого класса, отпадает необходимость остановки судна при его подъеме на палубу и спуске на воду, возможность базирования на сухопутных стоянках для катеров и лодок, оборудованных слипами или подъемными кранами. 3 ил.

Изобретение относится к авиастроению, в частности к моделированию самолетов-амфибий гражданского назначения. Самолет-амфибия содержит лодку, соединенную с фюзеляжем, хвостовое оперение, высоко расположенные крылья с неубираемыми поплавками, прикрепленные с разных сторон к фюзеляжу и/или крыльям, брызгозащитные площадки с неподвижно установленными над ними корпусами реактивных двигателей с прикрепленным к ним сверху общим мини-крылом. При этом мини-крыло состоит из расположенного горизонтально центрального участка в форме прямоугольника и концевых участков прямоугольной, треугольной или стреловидной формы, расположенных V-образно. Достигается увеличение аэродинамической подъемной силы крыльев, уменьшение взлетного пути на морской, озерной, широкой речной акватории и на суше. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области гидроавиации и касается конструкций корпусов для уменьшения сопротивления при движении высокоскоростных низкосидящих, повышенной килеватости морских судов по водной поверхности. Устройство для снижения гидродинамического сопротивления корпуса гидросамолета при взлете с водной поверхности содержит бортовые и днищевые скеги, расположенные за реданом, между которыми образуются воздушные полости. При этом бортовые скеги выполнены подвижными посредством установленных в корпусе гидросамолета планетарных электромеханизмов. Воздухопровод состоит из основного воздухопровода, расположенного внутри конструкции, и его наружной части - воздушного коллектора, который выполнен повторяющим форму днища. Достигается повышение эксплуатационных характеристик устройства путем снижения гидродинамического сопротивления корпуса гидросамолета, исключая влияние состояния водной поверхности за счет одновременного применения «воздушной смазки» и «воздушной подушки». 4 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к оборудованию для торможения гидросамолета на воде, и может быть использовано на быстроходных судах и других речных и морских быстроходных транспортных средствах. Гидродинамический тормоз содержит выдвижной управляемый водозаборник, водовод с приемным и выходным патрубками и привод управления приемного патрубка. Водозаборник выполнен в виде изогнутого приемного патрубка, телескопически соединенного с водоводом и приводом управления. Выходной патрубок также снабжен приводом управления и соединен с водоводом посредством цилиндрического подвижного соединения. Выходной патрубок выведен за борт самолета для обеспечения выбрасывания воды в направлениях, близких к параллельной плоскости симметрии самолета под углами от 0° до 180° от направления движения самолета. Достигается обеспечение управляемого торможения гидросамолета на режимах глиссирования и сокращение длины пробега при посадке на воду, а также повышение уровня безопасности применения гидросамолета в связи с повышением его управляемости. 3 ил.

Изобретение относится к области авиации и касается конструкций поплавков гидросамолетов. Поплавок гидросамолета содержит полый корпус с держателями. В полости корпуса размещены жесткие тонкостенные заполненные газом легче воздуха шары, скрепленные один с другим легким заполнителем. Достигается увеличение непотопляемости поплавка и уменьшение веса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх