Самолет вертикального взлета и посадки

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Самолет вертикального взлета и посадки включает фюзеляж, подъемно-маршевый двигатель и механизм изменения его вектора тяги. Фюзеляж выполнен в виде дискообразного летающего крыла, а подъемно-маршевый двигатель установлен под углом 30-60° к продольной оси самолета и выполнен с возможностью отсоса потока воздуха с верхней поверхности крыла и выброса потока воздуха от подъемно-маршевого двигателя в нижнюю часть крыла. Механизм изменения вектора тяги выполнен в виде совокупности поворотных направляющих лопаток, установленных в нижней части крыла в потоке воздуха от подъемно-маршевого двигателя с возможностью изменения вектора тяги от 0° до 105° к продольной оси самолета. Крыло выполнено с продольным S-образным самобалансирующимся профилем. Достигается упрощение конструкции силовой установки летательного аппарата. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к самолетам вертикального взлета и посадки, в т.ч. беспилотным.

Известен летательный аппарат, который содержит свободнонесущее крыло, снабженное аэродинамическими органами управления, вертикальное оперение, мотогондолу и один двигатель с воздушным винтом. Двигатель установлен в мотогондоле. Летательный аппарат выполнен по бесфюзеляжной аэродинамической схеме "летающее крыло". Предусмотрено, что летательный аппарат может быть снабжен размещенным в крыле вертикальным кольцевым каналом, центральная ось которого расположена в плоскости симметрии летательного аппарата, и установленным в канале подъемным двигателем с несущим винтом циклически изменяемого шага лопастей, см. патент RU №2288140.

К недостаткам данного решения следует отнести наличие двух систем, подъемной и маршевой, одна из которых в полете не используется.

Известен самолет с вертикальным взлетом и посадкой (СВВП), который содержит фюзеляж треугольной формы с кабиной, двигательную установку, установленный на валу подъемный винт, расположенный в сквозном отверстии центральной части фюзеляжа, расположенные симметрично по обе стороны от подъемного винта и установленные на валах поворотные винты, каждый из которых размещен в кольцевом кожухе, установленном на горизонтальном валу и в соответствующем сквозном отверстии, приводы для синхронного поворота указанных кожухов из горизонтального в вертикальное положение, поворотные стабилизаторы для маневрирования в горизонтальном направлении при их синхронном повороте вокруг соответствующей вертикальной оси, при этом указанные стабилизаторы расположены за поворотными винтами, причем двигательная установка имеет турбины, одна из которых установлена в центральном отверстии и на ее валу установлен подъемный винт, а другие турбины размещены в кольцевых кожухах в боковых отверстиях на осях опор, обеспечивающих их поворот из горизонтальной плоскости в вертикальную, и на их валах установлены поворотные винты, см. патент RU №2130863. Изобретение позволяет повысить величину подъемной силы, скоростные возможности и эффективность управления

К недостаткам данного технического решения, принятого в качестве прототипа, следует отнести наличие подъемного и подъемно-маршевых двигателей, один из которых, а именно подъемный, в полете является балластом.

Задачей изобретения является упрощение конструкции самолета за счет упрощения конструкции двигательной установки.

Согласно изобретению самолет вертикального взлета и посадки, включающий фюзеляж, подъемно-маршевый двигатель и механизм изменения его вектора тяги, характеризуется тем, что фюзеляж выполнен в виде дискообразного летающего крыла, а подъемно-маршевый двигатель установлен под углом 30-60° к продольной оси самолета и выполнен с возможностью отсоса потока воздуха с верхней поверхности крыла и выброса потока воздуха от подъемно-маршевого двигателя в нижнюю часть крыла, при этом механизм изменения вектора тяги выполнен в виде совокупности поворотных направляющих лопаток, установленных в нижней части крыла в потоке воздуха от подъемно-маршевого двигателя с возможностью изменения вектора тяги от 0° до 105° к продольной оси самолета.

Кроме того, заявленное техническое решение характеризуется наличием ряда дополнительных факультативных признаков, а именно:

- летающее крыло может быть выполнено с продольным S-образным самобалансирующимся профилем;

- летающее крыло может быть выполнено с продольным суперкритическим профилем;

- летающее крыло может быть оснащено двумя дополнительными движителями для балансировки самолета во время взлета и посадки.

Технический результат, достигаемый при реализации всех существенных признаков заявленного технического решения, заключается в том, что взлет и посадка самолета осуществляется с помощью одного подъемно-маршевого двигателя за счет того, что заявленный двигатель осуществляет отсос потока воздуха с верхней поверхности крыла и выбрасывает его в нижнюю часть крыла, создавая подъемную силу, а механизм изменения вектора тяги двигателя обеспечивает изменение направления потока воздуха от двигателя, обеспечивая движение самолета в нужном направлении.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых на фиг. 1 представлен общий вид заявленного самолета, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - разрез A-A по самолету с суперкритическим профилем в момент взлета, на фиг. 4 - разрез Б-Б, на фиг. 5 - продольный разрез по самолету с суперкритическим профилем в момент крейсерского полета, на фиг. 6 - продольный разрез по самолету с S-образным самобалансирующимся профилем в момент крейсерского полета.

Самолет вертикального взлета и посадки включает фюзеляж, который выполнен в виде дискообразного летающего крыла 1, подъемно-маршевый двигатель 2, установленный под углом 30-60° к продольной оси самолета, и механизм изменения его вектора тяги, который выполнен в виде совокупности поворотных направляющих лопаток 3, установленных в нижней части крыла 1 в потоке воздуха от подъемно-маршевого двигателя 2 с возможностью изменения вектора тяги от 0° до 105° к продольной оси самолета. Летающее крыло 1 может быть выполнено с продольным S-образным самобалансирующимся профилем либо с продольным суперкритическим профилем. Летающее крыло 1 может быть оснащено двумя дополнительными движителями 4 для балансировки самолета во время взлета и посадки. Аэродинамические органы управления самолетом, симметрично расположенные на задней кромке крыла 1, включают расщепляемые рули направления 5, элевоны 6 и обтекатель 7.

Заявленное устройство работает следующим образом.

Вертикальный взлет самолета осуществляют путем создания над летающим крылом 1 разреженного пространства и реактивной струи, создаваемых подъемно-маршевым двигателем 2, под углом 30-60° к продольной оси самолета. Изменение вектора тяги подъемно-маршевого двигателя 2 осуществляют с помощью поворотных направляющих лопаток 3, которые устанавливают к продольной оси самолета под углом 0°-105°. Управление самолетом во время взлета и посадки осуществляют двумя малоразмерными балансировочными движителями 4.

Крейсерский полет осуществляют также путем создания над летающим крылом 1 разреженного пространства и реактивной струи, создаваемых подъемно-маршевым двигателем 2, под углом 30°-60° к продольной оси самолета. Изменение вектора тяги подъемно-маршевого двигателя 2 осуществляют с помощью поворотных направляющих лопаток 3, которые устанавливают к продольной оси самолета под соответствующим углом. Управление самолетом во всех режимах полета осуществляют двумя элевонами 6 и двумя расщепляемыми рулями направления 5, размещенными по задней кромке летающего крыла 1.

Посадку самолета осуществляют путем создания над летающим крылом 1 разреженного пространства и реактивной струи, создаваемых подъемно-маршевым двигателем 2, под углом 30°-60° к продольной оси самолета Изменение вектора тяги подъемно-маршевого двигателя 2 осуществляют с помощью поворотных направляющих лопаток 3, которые устанавливают к продольной оси самолета под углом от 0° до 105°. Управление самолетом осуществляют двумя элевонами 6, двумя расщепляемыми рулями направления 5, размещенными по задней кромке летающего крыла 1, и двумя малоразмерными балансировочными движителями 4.

Заявленное техническое решение осуществимо с использованием электрических импеллеров на малоразмерных беспилотниках или двухконтурных турбовентиляторных двигателей, например ПД-10 - с тягой 10…11 тс, или ПД-14 - базового ТРДД с тягой 14 тс, при создании крупных беспилотных и пилотируемых дискообразных самолетов вертикального взлета и посадки с самобалансирующимся S-образным профилем для пассажирских воздушных судов и высококачественной аэрофотовидеосъемки, либо с суперкритическим профилем для высокоманевренных самолетов вертикального взлета и посадки специального назначения.

1. Самолет вертикального взлета и посадки, включающий фюзеляж, подъемно-маршевый двигатель и механизм изменения его вектора тяги, отличающийся тем, что фюзеляж выполнен в виде дискообразного летающего крыла, а подъемно-маршевый двигатель установлен под углом 30-60° к продольной оси самолета и выполнен с возможностью отсоса потока воздуха с верхней поверхности крыла и выброса потока воздуха от подъемно-маршевого двигателя в нижнюю часть крыла, при этом механизм изменения вектора тяги выполнен в виде совокупности поворотных направляющих лопаток, установленных в нижней части крыла в потоке воздуха от подъемно-маршевого двигателя с возможностью изменения вектора тяги от 0° до 105° к продольной оси самолета.

2. Самолет по п. 1, отличающийся тем, что летающее крыло выполнено с продольным S-образным самобалансирующимся профилем.

3. Самолет по п. 1, отличающийся тем, что летающее крыло выполнено с продольным суперкритическим профилем.

4. Самолет по п. 1, отличающийся тем, что летающее крыло оснащено двумя дополнительными движителями для балансировки самолета во время взлета и посадки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям самолетов короткого взлета и посадки. Самолет содержит крыло (1), выполненное в совокупности с фюзеляжем по аэродинамической схеме «летающее крыло».

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям беспилотных летательных аппаратов. Беспилотный универсальный самолет включает фюзеляж и крыло, выполненные по схеме «летающее крыло» (1), а также силовую установку, установленную на опоре (2) и выполненную в виде двигателя (3) и воздушного винта (4).

Изобретение относится к области авиастроения, а именно к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат включает несущую раму пространственной конструкции, сиденье, органы управления, мотоустановки, систему управления, систему дистанционного управления.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям беспилотных летательных аппаратов. Беспилотный преобразуемый скоростной вертолет (БПСВ) снабжен системой распределенной тяги разновеликих винтов по схеме X2+1, имеющей разновеликие перекрещивающиеся несущие винты, установленные на вертикальном пилоне в центральной части фюзеляжа на удлиненных V-образных выходных валах промежуточного редуктора, наклоненных соответственно на углы 12,5° от вертикали вперед и назад по оси симметрии, и один толкающий задний поворотный винт.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов тяжелее воздуха. Летательный аппарат содержит два лопастных устройства, установленных на общем валу по разные стороны и на необходимом расстоянии от фюзеляжа, двигатель для привода лопастных устройств, фюзеляж для крепления и установки узлов, составляющих летательный аппарат с лопастными устройствами.

Изобретение относится к области авиастроения. Концевая часть крыла самолета содержит концевой участок каркаса с прикрепленным к нему держателем напорного сопла, соединенного с расположенным между верхней и плоской нижней аэродинамическими поверхностями крыла газоходом, по обе стороны от которого выполнен расположенный вертикально/наклонно сквозной канал для прохода воздуха.

Изобретение относится к области авиации и космонавтики, в частности к конструкциям двигателей летательных аппаратов. Летательный аппарат содержит двигатель, желоб с двумя массами М1, М2 на концах, сопряженный в центре с валом и планетарным редуктором.

Изобретение относится к области авиации и космонавтики, в частности к конструкциям летательных аппаратов. Устройство энергоприводной системы реактивного летательного аппарата для реализации автономного перманентного полета с получением энергии из окружающей среды содержит в вершине первого купола открывающиеся эжекторы-воздухозаборники.

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к летательным аппаратам (ЛА) вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки содержит два лопастных движителя, нижний из которых выполнен тарелкообразной формы, а верхний - плоской или тарелкообразной формы.

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).

Изобретение относится к области авиации и космонавтики, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки включает реактивные силовые установки, содержащие компрессоры, перепускные клапаны, ресиверы, атомную электростанцию. Турбины обеспечены гибридными двигателями со способностью работать как от электричества, так и от жидкого топлива. Каждая турбина с наружной стороны летательного аппарата обеспечена гофрированным наконечником, состоящим из двух частей: основания и выдвижной части. При этом основания гофрированных наконечников на турбине установлены шарнирно с возможностью вращаться вокруг своей оси и соединены с автоматом боковой ориентации для изменения стороны нагнетания, а вторая часть гофрированного наконечника соединена с автоматом регулятора угла, который при необходимости выдвигает из корпуса одну сторону гофрированной части для изменения угла нагнетания более 90 градусов от вертикали до горизонтали. Повышаются экономичность и надежность летательного аппарата. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкциям винтокрылых летательных аппаратов. Тяжелый скоростной винтокрыл (ТСВК) имеет фюзеляж, хвостовое оперение с горизонтальным стабилизатором и трехопорное убирающееся колесное шасси. ТСВК выполнен по концепции разнесенной тяги разновеликих винтов (РТРВ) в подъемно-несущей системе с четырьмя несущими винтами и подъемно-движительной системе с взаимно противоположным вращением тянущего и толкающего соосных меньших винтов, установленных тандемом в кольцевых каналах на V-образных боковых цельно-поворотных пилонах. Плоскости вращения лопастей каждой пары больших винтов расположены между разновеликими по размаху крыльями схемы биплан-тандем. На законцовках нижних крыльев, обратной и прямой стреловидности, внутри валов несущих винтов установлены полые опоры, жестко закрепленные своими нижним концами к корпусам редукторов несущих винтов, а верхними в подкрыльных обтекателях верхних крыльев. ТСВК имеет возможность преобразования полетной конфигурации с вертолета шестивинтовой несущей схемы в полетную конфигурацию крылатого автожира или винтокрыла с движительной системой, состоящей из меньших винтов. Достигается уменьшение потребной мощности на продольную балансировку при висении и улучшении продольной управляемости. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к области воздушного транспорта. Аэромобиль содержит корпус, двигатель, движители вертикального подъема, размещенные по левому и правому бортам в отсеках корпуса, механизмы управления. Верхняя поверхность каждого из дисков движителей вертикального подъема выполнена волнистой, в форме чередующихся между собой радиальных сферических впадин и выпуклостей, сужающихся к центру вращения. На нижней поверхности каждого из дисков выполнены по концентрическим окружностям глухие углубления в форме усеченных треугольников, повернутых своими усеченными вершинами к центру вращения. Л-образные внутренние радиальные каналы, сужающиеся в сторону центра вращения, выполнены в форме равнобедренных треугольников, вершины которых повернуты в сторону центра вращения, и имеют на нижних поверхностях дисков впускные и выпускные окна. Впускные окна могут становиться выпускными и наоборот в зависимости от направления вращения дисков. Дно каждого Л-образного канала параллельно верхней или нижней полости диска, а противоположные боковые стенки их равны по площади и размерам. Достигается повышение подъемной силы движителей вертикального подъема и увеличение грузоподъемности аэромобиля. 33 ил.

Изобретение относится к области летательных аппаратов тяжелее воздуха, в частности к конструкциям движителей. Движитель вертикального подъема содержит цилиндрический корпус с опорными шейками, редуктор, размещенный внутри в средней части корпуса и имеющий ведущий вал, пропущенный в отверстие одной из двух опорных шеек, ведомый вал, размещенный вертикально и закрепленный в подшипниках, прикрепленных к корпусу, верхние и нижние группы дисков, закрепленные на вертикальном ведомом валу с зазором между стенками корпуса один над другим, на некотором расстоянии друг от друга. Верхняя поверхность каждого диска выполнена волнистой в форме чередующихся между собой радиальных сферических впадин и выпуклостей, сужающихся к центру вращения. На нижней поверхности каждого диска выполнены по концентрическим окружностям углубления в форме усеченных и неусеченных треугольников, повернутых своими вершинами в сторону центра вращения. Л-образные внутренние радиальные каналы имеют впускные и выпускные окна. Дно каждого Л-образного канала параллельно верхней или нижней плоскости диска, а противоположные боковые стенки их равны по размерам и площадям. Достигается повышение технических характеристик движителя. 11 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям винтокрылов. Скоростной преобразуемый винтокрыл (СПВК) содержит трапециевидное крыло, имеющее на консолях движительно-несущие винтовые системы с двумя двигателями, хвостовое оперение с горизонтальным стабилизатором и трехопорное колесное шасси. СПВК оснащен многовинтовой системой разнесенной тяги, имеющей два меньших винта, установленных на цельно-поворотных консолях V-образного стабилизатора, и два больших смонтированных на выходных валах консольных редукторов, каждый из которых размещен в надкрыльном обтекателе на законцовке нижнего крыла. Полая неподвижная опора установлена соосно внутри вала несущего винта, которая жестко закреплена своим нижним концом к корпусу, а выступающая из вала верхняя часть опоры закреплена в подкрыльном обтекателе верхнего крыла. СПВК имеет возможность преобразования полетной конфигурации с вертолета четырехвинтовой несущей схемы в полетную конфигурацию крылатого автожира или винтокрыла с двухвинтовой движительной системой. Обеспечивается увеличение полезной нагрузки и весовой отдачи, уменьшение потребной мощности на продольную балансировку при висении и улучшение продольной управляемости. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к транспортным летательным средствам многоцелевого назначения. Модуль летательного аппарата, создающий подъемную силу, содержит несколько однотипных блоков, установленных горизонтально так, что один параллелен другому с разворотом на 180 градусов. Блоки соединены воздуховодами для разворота воздушного потока перед каждым блоком на 180 градусов, при этом входящий поток одного собирает выходящий поток предыдущего. Каждый блок представляет собой аэродинамические поверхности в виде крылышек по четыре вертикальных ряда с предохранительными вертикальными плоскостями. Перед блоком установлен вентилятор со спрямляющим воздушный поток устройством. В хвосте модуля установлен винт с защитным кольцом, выполняющий функцию горизонтального руля. Достигается повышение энергетической эффективности и дальности полета, упрощение конструкции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области авиации, а именно к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Винтомоторный самолет вертикального взлета содержит фюзеляж с крыльями, шасси, винтомоторные установки тянущего типа и средства, обеспечивающие вертикальный взлет. Средства, обеспечивающие вертикальный взлет, выполнены в виде воздушных винтов, расположенных с продольным наклоном под крыльями самолета и снабженных катушками с намотанными на них тросами, свободные концы которых прикреплены к стабилизатору твердотопливной ракеты, при этом воздушные винты вместе с катушками имеют возможность отделяться от крыльев самолета во время полета. Твердотопливная ракета находится в тонкостенной трубе, расположенной в передней части фюзеляжа самолета или за его пределами соосно с центром тяжести самолета. Воздушные винты имеют лопасти с фиксированным углом атаки. Достигается повышение надежности самолета на взлетно-посадочных режимах. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям движителей вертикального подъема. Движитель содержит цилиндрический корпус, внутри средней части которого размещен редуктор. Корпус имеет шейки для крепления, через отверстие в одной из которых пропущен ведущий вал. Верхний и нижний ведомые валы противоположного вращения установлены вертикально, а их свободные концы закреплены в подшипниках, прикрепленных посредством кронштейнов к корпусу. Внутри нижней части корпуса установлен спрямляющий аппарат. На ведомых вертикальных валах редуктора закреплены роторы. Каждый ротор содержит верхнюю и нижнюю цилиндрические части, между которыми размещена коническая часть, повернутая своим основанием к верхней цилиндрической части. Нижняя цилиндрическая часть имеет на нижней торцевой поверхности углубление, в котором закреплен цилиндрический диск с лопастями вентилятора. На торцевой поверхности верхней цилиндрической части ротора выполнено углубление, на дне которого просверлены двойные радиальные ряды вертикальных отверстий, соединенных с всасывающей камерой инжекторного насоса. Насосы закреплены на боковой поверхности верхней цилиндрической части и их воздухозаборники обращены в сторону вращения ротора. Достигается повышение эксплуатационных качеств движителя. 12 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат содержит корпус, выполненный в виде дискообразного тела вращения, в котором в качестве движителя используются кольцевое вентиляторное колесо, создающее главную подъемную силу, и воздушно-реактивный двигатель (ВРД) противоположного вращения. Кольцевое вентиляторное колесо имеет управляемые лопатки-лопасти. Летательный аппарат содержит первый лопаточный аппарат, направляющий воздушный поток, и второй лопаточный аппарат, обеспечивающий выпрямление воздушного потока, отбрасываемого вентиляторным колесом. Корпус имеет возможность размещения кабины пилотов, системы управления, системы посадки и привода вентиляторного колеса. Воздушно-реактивный двигатель выполнен с возможностью обеспечения двух функций, включающих генерирование электроэнергии для привода вентиляторного колеса, систем управления и потребителей электроэнергии, установленных на борту летательного аппарата, а также выполнен с возможностью обеспечения дополнительной подъемной тяги на стартовом режиме или режиме висения при помощи поворотного сопла. Достигается повышение безопасности, маневренности и надежности при эксплуатации летательного аппарата. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области авиации, в частности к способам доставки грузов и к конструкциям винтокрылых летательных аппаратов. Способ перемещения грузов летательным аппаратом включает сборку летательного аппарата из отдельных модулей - летательных аппаратов, соединяемых между собой при помощи жесткой или гибкой связи. При этом каждый летательный аппарат содержит корпус, двигатель, несущие узлы, винты движения. Корпус состоит из двух оболочек, расположенных одна внутри другой с промежутком, образующим ресивер сжатого воздуха. Несущие узлы состоят из двух винтов, создающих тягу в противоположных направлениях, с приводом от силового вала через сцепление. Несущие винты и винты движения выполнены с возможностью изменения направления и скорости вращения и с возможностью привода от сжатого воздуха. Летательный аппарат выполнен с возможностью соединения с другими летательными аппаратами посредством жесткой или гибкой связи. Достигается повышение устойчивости и маневренности летательного аппарата при перемещении грузов.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Самолет вертикального взлета и посадки включает фюзеляж, подъемно-маршевый двигатель и механизм изменения его вектора тяги. Фюзеляж выполнен в виде дискообразного летающего крыла, а подъемно-маршевый двигатель установлен под углом 30-60° к продольной оси самолета и выполнен с возможностью отсоса потока воздуха с верхней поверхности крыла и выброса потока воздуха от подъемно-маршевого двигателя в нижнюю часть крыла. Механизм изменения вектора тяги выполнен в виде совокупности поворотных направляющих лопаток, установленных в нижней части крыла в потоке воздуха от подъемно-маршевого двигателя с возможностью изменения вектора тяги от 0° до 105° к продольной оси самолета. Крыло выполнено с продольным S-образным самобалансирующимся профилем. Достигается упрощение конструкции силовой установки летательного аппарата. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх