Летательный аппарат

Авторы патента:

B64C39/06 - с диско- или кольцеобразными крыльями

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)

B64C27/22 - комбинированные вертолеты, т.е. летательные аппараты со свойствами самолета и вертолета, например винтокрыл

Владельцы патента RU 2617014:

Занегин Светослав Владимирович (RU)

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.

Область техники

Настоящее изобретение относится к области летательных аппаратов (ЛА) и может служить альтернативой вертолетному парку.

Уровень техники

Известны летательные аппараты, раскрытые, например, в патентах RU 2495795, опубликован 10.04.2005 и RU 2348567, опубликован 10.03.2009, корпуса которых выполнены в виде тел вращения. Причем внутри корпуса размещены кабина пилотов, системы управления, системы посадки.

Известные ЛА обладают рядом существенных недостатков, а именно имеют ненадежную и сложную конструкцию.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является создание летательного аппарата, в котором обеспечивается щадящий режим работы лопаток вентиляторного колеса (ВК) в отличие от лопастей вертолета, так как не применяется автомат перекоса и большее количество лопаток вентиляторного колеса (ВК) уменьшают напряжения в лопатках.

Технический результат заключается в повышении надежности при эксплуатации летательного аппарата, а также его безопасности, маневренности.

Указанный технический результат достигается тем, что летательный аппарат содержит корпус, выполненный в виде дискообразного тела вращения, в котором в качестве соединенных с корпусом движителей используются кольцевое вентиляторное колесо, создающее главную подъемную силу, и воздушно-реактивный двигатель (ВРД) противоположного вращения, причем кольцевое вентиляторное колесо (ВК) имеет управляемые лопатки-лопасти, при этом летательный аппарат также содержит первый лопаточный аппарат, направляющий воздушный поток на лопатки-лопасти ВК, и второй лопаточный аппарат, обеспечивающий выпрямление воздушного потока, отбрасываемого ВК, причем чечевицеобразный 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 с обеспечением в дальнейшем тяги маршевого режима.

В заявленном изобретении для обеспечения режима курсовой устойчивости используется принцип равенства импульса момента силы вентиляторного колеса и воздушно-реактивного двигателя, контролируемого бортовым компьютером при соосной схеме расположения движителей (например, как в вертолете). Управление полетом дополнительно осуществляются окнами управления тангажом и креном, посредством перепуска воздуха из надфюзеляжной области в подфюзеляжную.

В одном из вариантов выполнения заявленного изобретения привод вентиляторного колеса осуществляется посредством трех приводов, установленных каждый на трехконечной звездообразной силовой балке в корпусе летательного аппарата.

В другом из вариантов при потребности разместить большее количество приводов их установка осуществляется или на силовом кольце, или, например, 4 привода - на Х-образной балке.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан общий вид летательного аппарата.

Осуществление изобретения

Предлагаемый ЛА имеет облик «летающей тарелки». Аппарат имеет круглый дискообразный корпус, в котором в качестве движителя используются кольцевое вентиляторное колесо 2 с управляемыми лопатками-лопастями, расположенными между внутренним и внешним ободами ВК, создающее главную подъемную силу, и воздушно-реактивный двигатель (ВРД) противоположного вращения 4 - соосная схема, направляющий лопаточный аппарат 1, улучшающий параметры воздушного потока, поступающего на ВК, второй спрямляющий лопаточный аппарат 3, организующий воздушный поток после ВК, круглый чечевидный фюзеляж (на фигуре представлен как плоский), в котором расположены кабина пилотов 7 (на фигуре указаны 2 пилота), системы управления, системы посадки 8 (телескопические стойки), привод вентиляторного колеса (ПВК) 6.

ВРД 4 имеет две функции: генерирование электроэнергии для ПВК и для систем управления, а также других потребителей электроэнергии и создание дополнительной подъемной тяги на стартовом режиме или режиме висения и при помощи поворотного сопла, создающего тягу маршевого режима. Для обеспечения режима курсовой устойчивости используется принцип равенства импульса момента силы ВК и ВРД, контролируемого бортовым компьютером. Управляемое рассогласование вращения позволяет выбирать курс полета. Другие функции управления полетом осуществляются окнами управления 6 тангажом и креном перепуском воздуха из надфюзеляжной области в подфюзеляжную или иными специальными способами управления.

Предполагаемый полет ЛА осуществляется следующим образом: 1) первоначально ЛА находится на земле при помощи выдвижных стоек-шасси 8, 2) запускается ВРД 4 с поворотным соплом 5 с выставленным вертикально вектором тяги, 3) при получении необходимой электрической мощности ПВК, которые могут быть как шестеренчатого, так и гидравлического типа (на фигуре их количество - 3 шт.), производят раскрутку вентиляторного колеса 2, при этом вращения ВРД 4 и ВК 2, осуществляемые в противоположные стороны, контролируются системой управления, обеспечивая равенство моментов вращения. Воздушный поток, проходя через направляющий лопаточный аппарат 1, засасывается вентиляторным колесом 2 с установленными регулируемыми лопатками, подобными укороченным лопастям несущего винта вертолета (количество лопаток-лопастей определяется экспериментально) в режиме «подъем» и, проходя через спрямляющие воздушный поток лопатки второго лопаточного аппарата 3, создает подъемную силу ЛА совместно с ВРД 4, 4) при наборе высоты убираются стойки-шасси 8 и устанавливается отрицательный тангаж ЛА для начала маршевого движения, 5) для выбора необходимого маршевого режима осуществляется поворот сопла 5 до 90° к оси ЛА, 6) маневрирование ЛА осуществляется: по курсу - рассогласованием вращательного момента вращения ВРД, по тангажу - открытием-закрытием передних окон управления 9 и поворотом сопла 5, по крену - открытием-закрытием левой или правой пары окон 9 летательного аппарата.

Причем согласно фиг. 1 вращение вентиляторного колеса происходит вокруг конструктива кабины пилотов, т.е. кабина пилотов расположена в центральной части ЛА.

Использование данного изобретения обеспечивает более щадящий режим работы лопаток ВК в отличие от лопастей вертолета, так как не применяется автомат перекоса и большее количество лопаток ВК уменьшают напряжения в лопатках. При этом лопатки-лопасти находятся внутри обода вентиляторного колеса и корпуса летательного аппарата и не могут разрушиться при соприкосновении ЛА с деревьями, домами, линиями электропередач и пр. Кроме того, в случае аварийной ситуации в полете проще организовать эвакуацию летного состава (нет секущих лопастей вертолета), а сам аппарат способен парашютировать, обеспечивая нежесткую посадку, при этом управляемые лопатки ВК 2 могут быть установлены в поперечном воздушному потоку положении. Устройство предлагаемого аппарата позволяет устанавливать стандартные парашюты спасения. Обтекаемая форма «летающей тарелки» и поворотное сопло позволяют получить скорости более существенные, чем у вертолетов.

1. Летательный аппарат, содержащий корпус, выполненный в виде дискообразного тела вращения, и движители, соединенные с корпусом, отличающийся тем, что в качестве движителей используются кольцевое вентиляторное колесо, создающее главную подъемную силу, и воздушно-реактивный двигатель (ВРД) противоположного вращения, причем кольцевое вентиляторное колесо (ВК) имеет управляемые лопатки-лопасти, при этом летательный аппарат также содержит первый лопаточный аппарат, направляющий воздушный поток на лопатки-лопасти ВК, и второй лопаточный аппарат, обеспечивающий выпрямление воздушного потока, отбрасываемого ВК, причем 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 с обеспечением тяги на маршевом режиме.

2. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что применена соосная схема расположения движителей, при которой движители отличаются по величине тяги и разнесены друг от друга.

3. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что для обеспечения режима курсовой устойчивости используется принцип равенства импульса момента силы вентиляторного колеса и воздушно-реактивного двигателя, контролируемого бортовым компьютером.

4. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что управление полетом также осуществляется окнами управления, которые установлены на корпусе летательного аппарата в его надфюзеляжной и подфюзеляжной областях, причем управление осуществляют перепуском воздуха из надфюзеляжной области в подфюзеляжную.

Похожие патенты:

Воздухоплавательный аппарат // 2612071

Воздухоплавательный аппарат включает дискообразной формы оболочку, состоящую из шарообразной части, которая используется для регулирования грузоподъемности, дискообразной части, и систему управления подъемной силой.

Летательный аппарат вертикального взлёта и посадки(варианты) // 2605667

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.

Летательный аппарат с возможностью больших ускорений, экономии топлива, устойчивости за счёт вращаемых импульсных реактивных двигателей и смещений центра масс // 2596001

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.

Межорбитальный российский атомный авиапорт-посредник // 2592940

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.

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.

Летательный аппарат "сампо" // 2576108

Изобретение относится к авиации. Летательный аппарат содержит фюзеляж, горизонтальное и вертикальное хвостовое оперение, силовую установку, предпочтительно из двух двигателей, обтекаемые горизонтальные балки, шасси, воздушный винт горизонтальной тяги, трансмиссию, а также вращающиеся в противоположных направлениях круглые крылья.

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.

Летательный аппарат // 2548444

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям беспилотных летательных аппаратов. Миниатюрный летательный аппарат с дистанционным управлением содержит по меньшей мере одну несущую поверхность (17), по меньшей мере одну пару винтовых двигателей (12, 13) и весовой элемент (20), положение которого можно менять в продольном направлении для изменения положения центра тяжести миниатюрного летательного аппарата (10).

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 эдуарда соловьёва // 2547156

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкции корпусов летательных аппаратов. Летательный аппарат содержит корпус с преимущественно плоским круглым днищем и поверхностью над днищем в форме тела вращения с образованием круглой в плане торцевой кромки.

Движитель вертикального подъёма // 2616998

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям движителей вертикального подъема. Движитель содержит цилиндрический корпус, внутри средней части которого размещен редуктор.

Винтомоторный самолёт вертикального взлёта // 2613074

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.

Модуль летательного аппарата, создающий подъемную силу // 2612036

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.

Скоростной преобразуемый винтокрыл // 2609856

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.

Движитель вертикального подъёма // 2609598

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.

Аэромобиль // 2609541

Изобретение относится к области воздушного транспорта. Аэромобиль содержит корпус, двигатель, движители вертикального подъема, размещенные по левому и правому бортам в отсеках корпуса, механизмы управления.

Тяжелый скоростной винтокрыл // 2608122

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.

Летательный аппарат вертикального взлёта и посадки(варианты) // 2605667

Самолет вертикального взлета и посадки // 2605466

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.

Самолет короткого взлета и посадки // 2604951

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».

Многовинтовой беспилотный винтокрыл // 2611480

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям беспилотных летательных аппаратов. Многовинтовой беспилотный винтокрыл (МБВК) содержит винты в кольцевых каналах, размещенных на поворотных консолях крыла, несущие винты, газотурбинные двигатели и трансмиссию, включающую систему редукторов с валами, вращающими несущие винты и винты в кольцевых каналах.