Способ образования подъемной силы

Авторы патента:

B64C29/00 - Летательные аппараты с вертикальным взлетом или посадкой (управление положением летательных аппаратов в воздухе, управление высотой и направлением полета с помощью реактивной силы B64C 15/00; винтокрылые летательные аппараты B64C 27/00; транспортные средства на воздушной подушке B60V; элементы реактивных двигателей, например реактивные сопла или выхлопные трубы F02K)

Владельцы патента RU 2555464:

Калинин Сергей Викторович (RU)

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам получения подъемной силы. Способ образования подъемной силы заключается в том, что в аппарате вращают рабочее колесо, лопатки которого двигаются со сверхзвуковой скоростью. Внутри аппарата создается область низкого давления, где формируется расходящийся центробежный поток воздуха, который, покидая аппарат, создает низкое давление на поверхности крыла, благодаря чему образуется подъемная сила. Достигается снижение затрат энергии, повышение эффективности движителя. 1 ил.

Изобретение относится к летательным аппаратам с вертикальным взлетом или посадкой и может быть использовано в качестве механизма подъема, транспортировки в воздухе физических объектов. Изобретение может быть использовано в различных отраслях, например, в самолетостроении, вертолетостроении и т.д. Цель изобретения - создание нового способа образования подъемной силы.

Уровень техники.

Изобретение относится к способу образования подъемной силы летающего аппарата. Широко известны три способа образования подъемной силы летающего аппарата: аэростатический, аэродинамический, реактивный. Новый способ нельзя отнести ни к одному из этих методов. В нем не используются легкие газы. В нем не используется обтекание воздухом поверхности летательного аппарата. В нем нет высокого давления на внутреннюю поверхность аппарата.

Из патентной литературы известны и другие способы образования силы, которые не являются аэростатической, аэродинамической или реактивной. В качестве прототипа взят «СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПОДЪЕМНОЙ ИЛИ ДВИЖУЩЕЙ СИЛЫ ДЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА», патент RU 2406650 С1, кл. В64С 15/00, В64С 39/06, опубл. 20.12.2010 г. Из признаков аналога, которые схожи с существенными признаками заявляемого изобретения, можно отметить, что в данном способе создания подъемной и движущей силы центробежный поток воздуха формируется внутри аппарата. Но разница внешних давлений на аппарат сверху и снизу будет незначительной. Большая часть энергии в прототипе будет расходоваться на создание завихрений вокруг аппарата. В результате чего эффективность использования такого способа будет низкой.

Раскрытие изобретения

1. В новом аппарате есть область с низким давлением.

2. В этой области вращается рабочее колесо с лопатками, скорость лопаток превышает скорость звука.

3. Атмосферный воздух через впускное отверстие попадает в область с низким давлением, и формируется круговой расходящийся поток воздуха. При центробежном расширении воздуха в области с низким давлением внутренняя потенциальная энергия воздуха превращается в кинетическую энергию потока.

4. Лопатки рабочего колеса ускоряют поток воздуха.

5. По ходу движения, после лопаток, поток воздуха сталкивается с атмосферным воздухом.

6. Нижняя часть корпуса имеет крыло в виде юбки.

7. Благодаря потоку воздуха, сформированному в аппарате, на части поверхности крыла сверху создается низкое давление.

8. Снизу на поверхности крыла - атмосферное давление. В результате разницы давлений создается подъемная сила.

Технический результат: в новом способе используется внутренняя энергия воздуха, что делает аппарат более эффективным и позволяет снизить затраты энергии.

Новый способ образования подъемной силы позволяет создавать аппарат, имеющий большую силу тяги при малых габаритах.

Новый аппарат не требует обтекания воздухом его поверхностей, что позволяет создавать летательные аппараты, менее прихотливые к внешним условиям.

В новом способе образования подъемной силы вращение лопаток происходит внутри аппарата, что делает его более безопасным по сравнению с воздушным винтом.

В новом способе подъемной силы большее из давлений - атмосферное давление - действует на неподвижную поверхность аппарата, что делает аппарат более надежным.

Новый аппарат позволит развивать большую мощность при малых габаритах и на малой скорости, что делает более безопасным подъем и приземление летательного аппарата и снижает требования к посадочным площадкам.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется на фиг.1, где представлен разрез летающего аппарата:

1 - корпус,

2 - крыло в виде юбки, является продолжением корпуса,

3 - рабочее колесо с лопатками,

4 - двигатель,

5 - впускное отверстие для входа атмосферного воздуха,

6 - движение потока из аппарата,

7 - действие атмосферного воздуха,

8 - фронт столкновения потока с атмосферным воздухом,

9 - поверхность крыла, разница давлений на которую сверху и снизу создает большую часть подъемной силы летающего аппарата.

Осуществление изобретения

Аппарат, в котором использован новый способ образования подъемной силы, имеет корпус (1). На корпусе есть крыло в виде юбки (2). Внутри аппарата вакуум. В вакууме крутится рабочее колесо с лопатками (3). Его вращает двигатель (4). Поток воздуха попадает внутрь аппарата через отверстие (5). Первоначально поток воздуха создается с помощью взрыва. Или первоначально аппарат изолируют и внутри создается вакуум. Внутрь аппарата попадает воздух под атмосферным давлением, и при центростремительном расширении в область с низким давлением поток воздуха ускоряется. Лопатки рабочего колеса двигаются быстрее потока и ускоряют его. Далее, покидая область движения лопаток, поток воздуха (6) сталкивается с атмосферным практически неподвижным воздухом (7). Фронтом столкновения (8) создается граница между областью низкого давления и атмосферного воздуха. По одну сторону границы - атмосферное давление, по другую - вакуум. Вакуум создается не только внутри аппарата, но и на поверхности крыла.

Регулируя скорость рабочего колеса с лопатками, мы управляем скоростью потока воздуха, покидающего аппарат, и отодвигаем атмосферный воздух на нужное нам расстояние от аппарата. Тем самым мы регулируем площадь поверхности крыла (9), сверху которой вакуум. Разница давлений на крыло сверху и снизу создает большую часть подъемной силы летающего аппарата. В результате мы управляем подъемной силой летающего аппарата.

Способ образования подъемной силы, характеризующийся тем, что в аппарате вращается рабочее колесо, лопатки которого двигаются со сверхзвуковой скоростью, вследствие чего внутри аппарата имеется область низкого давления, где формируется расходящийся центробежный поток воздуха, который, покидая аппарат, создает низкое давление на поверхности крыла, благодаря чему образуется подъемная сила.

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.

Способ преобразования самолета вертикального взлета и посадки // 2549429

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкциям и способам преобразования комбинированных винтокрылых летательных аппаратов. Способ преобразования самолета вертикального взлета и посадки, имеющего крыло (3) и несущий винт, состоящий из диска (1), из которого на взлете и посадке выпускают лопасти несущего винта (6), заключается в том, что крыло самолета (3) устанавливают по схеме высокоплан, в его центроплан (2) помещают диск (1), верхнюю часть которого на взлете или посадке выдвигают из центроплана (2) в воздушный поток, раскручивают диск (1) и превращают в несущий винт, выпуская из него лопасти (6).

Атмосферная летающая тарелка (варианты) // 2548294

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Атмосферная летающая тарелка имеет корпус, реактивный двигатель, кабину пилота и пассажиров со штурвалом управления, приборной панелью, креслом пилота и креслом пассажира.

Летательный аппарат вертикального взлета // 2547667

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета. Летательный аппарат состоит из фюзеляжа (2), силовой установки, подъемного механизма, двух турбовинтовых двигателей (8), хвостового вентилятора (12) с изменяющимся положением лопаток, шасси, подвески для транспортировки груза.

Транспортное средство // 2544062

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям комбинированных летательных аппаратов. Транспортное средство содержит герметичный корпус (1) основного модуля, силовую раму (3), закрепленную по периметру герметичного корпуса с встроенными в нее движителями (4) с вертикальным расположением осей тяги и системой отклонения вектора тяги, крыло (5), расположенное с внешней стороны движителей (4).

Летательный аппарат // 2541559

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам создания подъемной силы летательных аппаратов. Летательный аппарат выполнен в виде двух дискообразных поверхностей, размещенных одна над другой с зазором между ними.

Способ создания подъемной силы поверхностями второго порядка // 2537935

Изобретение относится к области авиа- и судостроения, в частности к созданию движителей судов и летательных аппаратов. Способ создания подъемной силы заключается в том, что в рабочей аэродинамической или гидродинамической среде подъемную силу создают вращением поверхностей второго порядка, например вращают прямой, круглый, полый конус относительно оси, проходящей через центр окружности основания и вершину.

Способ управления летательным аппаратом (ла) вертолетного типа // 2534159

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам управления ЛА вертолетного типа. Способ управления ЛА включает смещение центра тяжести ЛА относительно тяги движителя, при этом смещение осуществляют по сферической поверхности с центром, лежащим вне ЛА, или цилиндрической поверхности с осевой линией, лежащей вне ЛА.

Аппарат вертикального взлёта и посадки // 2534112

Изобретение относится к области авиации, а именно к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Аппарат вертикального взлета и посадки содержит подъемное устройство (ПУ), фюзеляж, парашютно-спасательную систему, выносные консоли, выносные балки с расположенными на них рулем высоты и рулями направления и задними опорами шасси, соединяющие фюзеляж с подъемным устройством.

Способ создания подъёмной силы изолированным диском // 2533011

Изобретение относится к области авиации и может быть использовано для создания безаэродромных вертикально взлетающих ЛА. Способ создания подъемной силы для ЛА заключается в том, что подъемную силу создают вращением диска, при этом одну из поверхностей вращающегося диска изолируют от невозмущенного потока воздуха неподвижным изолятором в виде соосного с диском стакана, куда помещают диск, чем обеспечивают разность между атмосферным давлением невозмущенного воздуха, действующим на изолятор, и статическим давлением потока, омывающего незакрытую изолятором поверхность вращающегося диска.

Устройство и способ полета в воздухе с возможностью вертикального взлета и посадки // 2566177

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям и способам полета летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Способ полета включает создание воздушного потока, направленного сверху вниз, соосными движителями с лопатками, вращающимися в противоположные стороны. Лопатки имеют возможность вращения вокруг своей продольной оси с изменением угла атаки. Путем изменения углов поворота лопаток движителей в период каждого оборота обеспечивают создание горизонтальной составляющей вектора тяги и стабилизацию полета. Горизонтальную тягу в режиме установившегося горизонтального полета создают реактивным движителем. Посредством поворота лопаток движителя до угла атаки 0° в режиме продолжительного горизонтального полета образуют замкнутую аэродинамическую поверхность - вращающееся крыло с возможностью создания подъемной силы. Движители соединены с двигателем через систему привод - редуктор. Лопатки движителя соединены с системой перекоса, гироскопом и системой управления. Повышается маневренность, скорость, экономичность летательного аппарата в режиме горизонтального полета. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Способ создания подъемной силы для летательного аппарата // 2569449

Изобретение относится к области летательных аппаратов и воздушного транспорта. Согласно способу для создания подъемной силы летательного аппарата используют принцип, основанный на вращении динамических несущих элементов вокруг собственной оси и одновременно вокруг центральной оси, перпендикулярной плоскости их вращения. Для создания подъемной силы летательного аппарата в качестве динамических несущих элементов используют диски, из которых формируют отдельные группы, каждая из которых состоит из лежащих в одной плоскости пары дисков, при этом для создания подъемной силы диски, входящие в каждую группу, вращают в противоположных направлениях и с различными скоростями. При этом для управления величиной тяги летательного аппарата угол наклона плоскости вращения дисков к горизонтальной плоскости меняют в пределах 0-45°. Для балансировки динамических нагрузок на центральный приводной вал группы дисков размещают концентрично центральной оси вращения и на равных друг от друга расстояниях. Предложенный способ обеспечивает появление комбинированной тяги для летательного аппарата, обусловленной как аэродинамическими силами, так и гироскопическим эффектом. При этом существенно уменьшается коэффициент трения воздушного потока о плоскость вращающихся дисков, что в определенной степени повышает и КПД силового привода летательного аппарата. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Турбодиск // 2572980

Изобретение относится к летательным аппаратам, перемещающимся в различных средах. Турбодиск содержит корпус дискообразной формы, имеющий цилиндрический салон, обод-обтекатель в виде кольца на периферии, объединенные в жесткую конструкцию движителем, содержащим управляемые верхнее, среднее и нижнее жалюзи, между которыми находятся кольцеобразные турбины, взаимно противоположного вращения, связанные главной передачей с редуктором и двигателем, расположенными в салоне, имеющие возможность прямого и реверсивного вращения. Жалюзи выполнены в виде радиально расположенных пластин, имеющих трубчатые оси для пропуска коммуникаций, крепящиеся с возможностью вращения к стенке салона и ободу и образующие жесткую конструкцию. В ободе-обтекателе передней части корпуса находится входное отверстие, в задней части - сопло с двойным килем, стабилизатором, рулями направлений и высоты. Достигается улучшение летно-технических характеристик. 28 ил.

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки // 2574873

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат содержит составное крыло, состоящее из генератора спрямленного воздушного потока и нескольких блоков с аэродинамическими поверхностями. Аэродинамические поверхности в виде крылышек по четыре ряда с предохранительными вертикальными плоскостями установлены в блоки крыльев таким образом, что по вертикали крылышки одно от другого расположены на расстоянии двойной ширины крылышка, а по горизонтали один ряд отстоит от другого на ширину крылышка. Второй ряд по вертикали относительно первого ряда поднят вверх на ширину крылышка, третий ряд относительно первого поднят на одну треть ширины крылышка, четвертый ряд по вертикали относительно третьего ряда поднят вверх на ширину крылышка. Перед первым блоком крылышек установлен вентилятор со спрямляющим воздушный поток устройством, при этом длина сборки блоков составляет три рабочих диаметра вентилятора. Достигается повышение энергетической эффективности и увеличение дальности полета летательного аппарата. 3 ил.

Гибридный самолет короткого взлета и посадки // 2577931

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов с гибридными силовыми установками. Гибридный самолет короткого взлета и посадки (ГСКВП) выполнен по дупланной схеме, содержит на крыльях электрические и гибридные мотогондолы соответственно с четырьмя передними винтами и двумя задними винтами, размещенными соответственно на цельноповоротных консолях и на концах поворотных редукторов, и имеет фюзеляж, хвостовое оперение, двигатели параллельно-последовательной гибридной силовой установки, передающие мощность на соответствующие поворотные винты. ГСКВП выполнен с главной турбовинтовой силовой установкой (СУ), разноуровневыми крыльями, первое из которых, низкорасположенное, смонтировано впереди второго высокорасположенного крыла и концепции разнесенного расположения на крыльях двух трехдвигательных систем с распределенной тягой разновеликих винтов по схеме 2+4. Четыре меньших винта при выполнении короткого разбега имеют промежуточное отклонение от горизонтального положения на угол -15° и ускоренное отклонение вниз с угла -15° на угол -60° при достижении скорости движения 85% и 95% от взлетной скорости и конечное положение при расположении оси их вращения параллельно средней линии закрылка второго крыла. Достигается увеличение весовой отдачи, дальности полета, транспортной и топливной эффективности. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Летательный аппарат с вертикальным взлетом или посадкой // 2579381

Изобретение относится к области авиастроения, а именно к летательным аппаратам с вертикальным взлетом или посадкой. Аппарат содержит фюзеляж, двигатели, винты. Аппарат дополнительно снабжен ресивером, являющимся внутренней полостью фюзеляжа. Винты заключены в кольца, которые являются входами в ресивер. Выходы из ресивера находятся по периметру и днищу фюзеляжа и снабжены заслонками. Достигается упрощение конструкции ЛА, его управления, повышается аэродинамическое качество, увеличивается скорость. 4 ил.

Вертолёт // 2583411

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям вертолетов. Вертолет содержит корпус, кабину управления, грузопассажирский салон, двигатель несущего винта, винт компенсации вращающего момента, маршевый двигатель, шасси. Несущий винт расположен по окружности корпуса и выполнен в виде обода, снабженного лопастями, имеющего сверху и снизу по замкнутой канавке полукруглого профиля. К стенке корпуса по окружности прикреплены на одинаковом расстоянии один от другого держатели обода с установленными в них шарами, контактирующими с канавками. По внутреннему радиусу обода установлена деталь привода вращения несущего винта. Снизу к корпусу прикреплена гондола, на одном конце которой расположена кабина управления, а на другом - маршевые двигатели. Сверху на корпусе напротив маршевых двигателей установлено самолетное хвостовое оперение с расположенным в его киле винтом компенсации вращающего момента. Деталь привода несущего винта выполнена в виде закольцованного ротора линейного электродвигателя при неподвижном статоре. Сверху и/или снизу в стенке корпуса выполнен люк. Достигается увеличение подъемной силы несущего винта и вместимости корпуса вертолета. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Движитель, дисколет, дисколет большой грузоподъемности, подводный подъемник-буксир, движитель подводных аппаратов // 2586180

Изообретение относится к конструкции движителей, работающих в воздушной и водной средах. Движитель выполнен в виде сплошного жесткого диска из металла или металлизированного пластика. Верхняя часть диска выполнена плоской, а нижняя эллипсоидной или конической. На верхней поверхности фрезерования на участке от 0,5 до 0,3 радиуса выполняют кольцевую расточку на глубину 0,05 радиуса диска. Окружность в 0,5 радиуса делят на шесть равных и от намеченных точек тем же радиусом размечают дуги на внешней части круга диска. Через центр и полученные шесть точек намечают оси симметрии, делящие диск на шесть секторов. Намечают шесть дуг на внешней части круга до точек пересечения с первыми дугами, от точек пересечения первичных и вторичных дуг у внешнего края диска до центра диска проводят шесть частей окружности до касания с первичными дугами. Металл из криволинейных сегментов от кольцевой расточки до отрезков дуг удаляют на глубину кольцевой расточки. Движители могут применяться вместо несущих винтов на дисколетах и в качестве движителей на подводных аппаратах. Достигается увеличение подъемной силы движителей. 5 н.п. ф-лы, 6 ил.

Самолет // 2588175

Изобретение относится к области самолетов вертикального взлета и посадки. Самолет вертикального взлета и посадки содержит кабину управления, фюзеляж с вертикально расположенным каналом, имеющим входное и выходное отверстия, хвостовое оперение, прикрепленные к фюзеляжу крылья с напорными соплами на концах, силовую установку и шасси. Канал выполнен щелевым и расположен вдоль фюзеляжа. В канале расположен роторный нагнетатель для всасывания наружного воздуха и выброса его вертикально вниз. Изобретение направлено на расширение арсенала технических средств. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Конвертоплан // 2589212

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Конвертоплан (1) содержит пару полукрыльев (3), по меньшей мере один первый винт (4), содержащий вал (6), который может вращаться вокруг первой оси (B) и поворачиваться вокруг второй оси (C) вместе с первой осью (B) относительно полукрыльев (3). Первая ось (B) является поперечной продольному направлению (A) конвертоплана (1) в вертолетном режиме и является параллельной продольному направлению (A) в самолетном режиме. Конвертоплан (1) содержит накопитель (70; 81, 82) электрической энергии. Электрическая машина (71) содержит статор (72), который электрически присоединен к накопителю (70; 81, 82), и второй ротор (73), который присоединен к валу (6) первого винта (4). Электрическая машина (71) действует в качестве электрического двигателя для приведения во вращение упомянутого первого винта (4) посредством использования электрической энергии, накопленной в накопителе (70; 81, 82) или в качестве генератора электрической мощности для подзарядки накопителя (70, 81, 82) посредством вращения второго винта (4) под действием ветра. Достигается возможность зарядки накопителя энергии от возобновляемых источников энергии. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 17 ил.