Летательный аппарат, создающий подъемную силу

Изобретение относится к летательным транспортным средствам многоцелевого назначения. Летательный аппарат, создающий подъемную силу, содержит несколько аэродинамических модулей, расположенных последовательно друг за другом так, что входящий поток одного собирает выходящий поток предыдущего. Каждый модуль представляет собой ряд блоков, перед которыми установлен вентилятор со спрямляющим воздушный поток устройством, а каждый блок содержит аэродинамические поверхности в виде крылышек по четыре вертикальных ряда с предохранительными вертикальными плоскостями. По вертикали крылышки одно от другого расположены на расстоянии двойной ширины крылышка, а по горизонтали один ряд от другого отстоит на ширину крылышка. Второй ряд относительно первого поднят вверх на ширину крылышка, третий относительно первого - на одну треть ширины крылышка, четвертый ряд относительно третьего поднят на ширину крылышка. Достигается повышение удельной подъемной силы, энергетической эффективности и дальности полета. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к транспортным летательным средствам многоцелевого назначения для применения в военной, гражданской авиации и МЧС в сложных условиях взлета и посадки в тайге, горах и болотах [В64С 29/00].

Известна ГОНДОЛА С ВНУТРЕННИМ КРЫЛОМ [патент РФ №2389653], имеющая на реактивном двигателе щелевой воздухосборник, в полости которого расположено внутреннее крыло.

Недостатком аналога является то, что подъемная сила у дополнительного крыла возникает только во время движения при значительной скорости летательного аппарата относительно воздуха.

Известен ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ [заявка на изобретение РФ №94022100], содержащий фюзеляж, крылья, установленные по обеим сторонам фюзеляжа, реактивные силовые установки и движители, хорды крыльев лежат в плоскостях, перпендикулярных продольной оси фюзеляжа, причем крылья выполнены в вариантах моноплана, или биплана, или n-плана и снабжены элеронами. На фюзеляже установлены экраны, образующие с соплами реактивных двигателей инжекторы для смешения потоков газов с воздухом, при этом подъемная сила создается воздействием реактивных струй, направляемых соплами в стороны многоярусных крыльев, расположенных параллельно оси фюзеляжа на некотором расстоянии от него.

Недостатками аналога являются низкая надежность использования многоярусных крыльев обусловленная тем, что во время полета крылья с большой скоростью обдувают раскаленные реактивные струи, из-за чего происходит выгорание материала крыльев, кроме того, аналог имеет невысокую эффективность использования крыльев из-за многочисленных завихрений в газовой реактивной струе после ее инжекции с воздухом, что приводит к срыву воздушного потока с поверхности крыльев и уменьшению подъемной силы.

Также из уровня техники известен ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ [патент РФ №2172705] у которого аэродинамические плоскости расположены в воздухозаборных каналах, расположенных по периметру корпуса и радиально сходящихся в открытой вниз корытообразной подкорпусной полости, при этом экраны замыкают снизу воздухозаборные каналы.

Недостатками прототипа является недостаточно полная отдача энергии до и за источником генерации потока воздуха, использование инжекции воздуха, снижающей скорость потока, а также использование части подъемной силы для последующего горизонтального полета.

Наиболее близким по технической сущности является АППАРАТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ [патент РФ №2459746], содержащий генератор воздушного потока, аэродинамические поверхности, кабину, силовую установку, системы управления и стабилизации полета и аэродинамические поверхности, которые выполнены многоплановым крылом по типу решетки с сечением на большем участке в виде дужек окружности и множественно, не менее чем в двух местах, размещены в прямоугольных частях прямоточного воздуховода под положительным углом атаки относительно генерируемого потока воздуха.

Недостатком прототипа является невысокая подъемная сила летательного аппарата, обусловленная неоптимальным расположением аэродинамических поверхностей.

Задача настоящего изобретения состоит в улучшении летных характеристик летательного аппарата.

Технический результат изобретения заключается в повышении удельной подъемной силы, повышении энергетической эффективности и повышении дальности полета, упрощении конструкции.

Технический результат достигается за счет того, что заявлен летательный аппарат, содержащий несколько аэродинамических модулей, создающих подъемную силу, отличающийся тем, что модули расположены последовательно друг за другом так, что входящий поток одного собирает выходящий поток предыдущего, причем каждый модуль представляет собой ряд блоков, перед которыми установлен вентилятор со спрямляющим воздушный поток устройством, а каждый блок содержит аэродинамические поверхности в виде крылышек по четыре вертикальных ряда с предохранительными вертикальными плоскостями.

Крылышки, установленные в блоки, не должны оказывать взаимное негативное влияние, по вертикали крылышки одно от другого расположены на расстоянии двойной ширины крылышка, а по горизонтали один ряд от другого отстоит 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 но вертикали относительно третьего ряда поднят вверх на ширину крылышка.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 представлен вид сбоку летательного аппарата вертикального взлета и посадки (общая блок-схема).

На фиг. 2 показан пример устройства одного аэродинамического блока крупным планом.

Осуществление изобретения

Модуль летательного аппарата состоит из нескольких однотипных модулей 3 (см. фиг. 1), установленных горизонтально так, что один параллелен другому с разворотом на 180 градусов. Дополнительно к ним присоединены воздуховоды 1 для разворота воздушного потока перед каждым блоком 3 на 180 градусов так, что входящий поток одного собирает выходящий поток предыдущего.

Поскольку модуль при взлете совершает вращательное движение, противоположное направлению движения воздушного потока, для его нейтрализации используется в хвосте винт 2 с защитным кольцом, как у вертолета. Он будет выполнять роль горизонтального руля.

Каждый модуль 3 может быть выполнен, например (см. фиг. 2) так, что аэродинамические поверхности имеют вид крылышек 6 по четыре вертикальных ряда с предохранительными вертикальными плоскостями 7 установлены в блоки крыльев таким образом, чтобы крылышки не оказывали взаимное негативное влияние друг на друга, что по вертикали крылышки одно от другого расположены на расстоянии двойной ширины крылышка, а горизонтали один ряд от другого отстоит 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 4 со спрямляющим воздушный поток устройством 5.

Принцип работы заключается в следующем.

Вертикальные предохранительные плоскости 7 предназначены для защиты крылышек 6 от переломов при больших нагрузках, при этом концы предохранительных плоскостей 7 прикреплены к внутренней части модулей 3. Чем меньше ширина крылышек 6, тем больше устанавливается вертикальных предохранительных плоскостей 7. Верхняя и/или нижняя части модулей 3 могут быть открытыми или закрытыми в зависимости от потребностей.

В качестве вентилятора 4 может быть использован дутьевой вентилятор, у которого очень мощный воздушный поток при малом тяговом усилии.

В качестве спрямляющего устройства 5 может использоваться второй вентилятор с аналогичными характеристиками, у которого лопасти вращаются в противоположенную сторону относительно вентилятора 4. Также в качестве устройства 5 может использоваться набор вертикальных и горизонтальных плоскостей, выпрямляющих воздушный поток.

Полет летательного аппарата происходит следующим образом.

Первоначально запускают вентиляторы 4, которые создают мощный воздушный поток, устройство 5 спрямляет воздушный поток и направляет в сборку модулей 3. При этом крылья 6 создают подъемную силу. Одновременно включаются тянущая аэродинамическая установка на режим удержания аппарат на месте, иначе он медленно начнет поднимаясь и самостоятельно разгоняться.

После того как создаваемая подъемная сила крыльями 6 уравновешивает силу тяжести летательного аппарата, он отрывается от земли и спокойно поднимается на необходимую высоту.

Для вертикального горизонтального перемещения летательного аппарата на основе аэродинамического модуля запускают двигатели из режима удержания в режим разгона, при этом пропеллеры вертикального взлета создают вертикальное, горизонтальное, совместно с сложным сборным крылом, тяговое усилие.

При достижении скорости летательным аппаратом относительно воздуха, сравнимой сравнительно большой скорости, мощность вентилятора сложного сборного крыла уменьшается примерно в два или более раз. Используется встречный воздушный поток и воздушный поток от вентилятора 4 для поддержания скорости воздушного потока, достаточного для создания необходимой подъемной силы со скоростью воздушного потока на выходе устройства 5 (скорости, необходимой для поддержания требуемой подъемной силы), вентиляторы 4 уменьшают скорость и потребляемую мощность.

Во время полета летательный аппарат может притормаживать, зависать и разворачиваться на месте или двигаться задним ходом.

Использование сложного сборного крыла, состоящего из генератора спрямленного воздушного потока 4, 5 и нескольких модулей 3 с аэродинамическими поверхностями расположенных в замкнутой системе кольца (каждый из которых состоит из множества крылышек 6), позволяет значительно улучшить летные характеристики в сравнении с серийно производимыми летательными аппаратами.

При этом первый установленный модуль 3 в процессе работы показывает характеристики обычного летательного аппарата.

Непосредственно перед вторым находится встречный воздушный поток, прошедший через воздуховод, потерявший 20% необходимой мощности. Для доведения его до необходимых 240 км/ч второму необходимо затратить менее 1/2 мощности первого модуля, а затем на первый модуль по воздуховоду поступает воздушный поток, потерявший 20% необходимой мощности. Для доведения его до необходимых 240 км/ч первому необходимо затратить менее 1/2 мощности второго блока, и т.д. На практике оба модуля одновременно разгонят воздушный поток, затратив каждый по 1/2 мощности. При работе двух модулей таким образом затрачивается половина их мощности, что позволяет увеличить подъемную силу полезной нагрузки в 2 раза.

Изобретение предназначено для применения для транспортных и грузовых средств средних и больших размеров. Благодаря однотипному выполнению модулей 3 летательного аппарата, создающих подъемную силу, удается упростить конструкцию самого летательного аппарата путем выполнения его в виде сборной системы, в которой чем больше «вагонов», тем выше подъемная сила летательного аппарата в целом.

1. Летательный аппарат, содержащий несколько аэродинамических модулей, создающих подъемную силу, отличающийся тем, что модули расположены последовательно друг за другом так, что входящий поток одного собирает выходящий поток предыдущего, причем каждый модуль представляет собой ряд блоков, перед которыми установлен вентилятор со спрямляющим воздушный поток устройством, а каждый блок содержит аэродинамические поверхности в виде крылышек по четыре вертикальных ряда с предохранительными вертикальными плоскостями.

2. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что крылышки, установленные в блоки, не должны оказывать взаимное негативное влияние, по вертикали крылышки одно от другого расположены на расстоянии двойной ширины крылышка, а по горизонтали один ряд от другого отстоит 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 но вертикали относительно третьего ряда поднят вверх на ширину крылышка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к авиации. Сверхзвуковой преобразуемый самолет содержит фюзеляж (3), трапециевидное ПГО, стабилизатор (7), силовую установку, включающую два турбореактивных двухконтурных двигателя форсажных в гондолах, размещенных по обе стороны от оси симметрии и между килями (18), смонтированных на конце фюзеляжа (3) на верхних и боковых его частях.

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.

Изобретение относится к области авиационной техники. Сверхзвуковой конвертируемый самолет содержит планер, включающий переднее горизонтальное оперение, вертикальное оперение, переднее треугольное крыло типа чайка, заднее крыло с трапециевидными консолями, разгонно-маршевый реактивный двигатель и вспомогательные маршевые прямоточные воздушно-реактивные двигатели.

Изобретение относится к авиации. Сверхзвуковой самолет с тандемными крыльями имеет продольную компоновку триплана и содержит фюзеляж с плавным сопряжением наплывов дельтовидного в плане крыла (1), низкорасположенное заднее крыло (8) типа обратная “чайка”, переднее горизонтальное оперение (6), вертикальное оперение, выполненное совместно со стабилизатором (7), два турбореактивных двухконтурных двигателя, передние и задние части которых смонтированы соответственно под крылом типа чайка и по внешним их бортам с консолями стабилизатора и трехопорное шасси.

Изобретение относится к авиационной технике. Крыло самолета содержит основное крыло и жестко соединенные с его конструкцией крыльевые элементы, которые выполнены тонкостенными с вырезанными каналами в виде отверстий.

Изобретение относится к летательным аппаратам. Планёр самолёта типа тандем имеет фюзеляж, переднее и хвостовое крыло, киль.

Самолет // 2597742
Изобретение относится к области моделирования самолетов. Самолет содержит фюзеляж с кабиной управления, крылья с элеронами и закрылками, хвостовое оперение, двигатель и шасси.

Изобретение относится к авиации. Самолет содержит фюзеляж (1) с грузовым отсеком (2), винтомоторные установки (3), шасси (4) и крылья (5).

Изобретение относится к области авиационной техники. Сверхзвуковой самолет с крыльями замкнутой конструкции (ССКЗК) имеет планер с передним горизонтальным оперением, два киля, низко расположенное переднее крыло, имеющее концевые крылышки, соединенные по дуге с концами высокорасположенного заднего крыла, корневые части которого соединены с концами отклоненных наружу килей, фюзеляж и турбореактивные двухконтурные двигатели (ТРДД).

Летательный аппарат по каждому из вариантов содержит фюзеляж, сверхзвуковые крылья, топливные баки, двигатель и шасси. Первый вариант снабжен дозвуковыми отстреливающимися крыльями в комбинации со сверхзвуковыми крыльями.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки содержит корпус, силовую установку, подъемно-маршевые винты.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям движителей для создания подъемной силы. Устройство состоит из однодискового открытого центробежного колеса с двухсторонним входом воздушной среды и с прямыми радиальными лопатками (1), неподвижного выпукло-вогнутого кольцевого корпуса (2).
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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям движителей летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат содержит четное количество парно расположенных элементов. Каждый элемент включает ротор с лопатками и ось ротора с конической шестерней ротора. В каждой паре элементов установлен двигатель внутреннего сгорания с валом или электродвигатель с валом, на валу размещены конические шестерни вала, выполненные с возможностью передачи вращения вала двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя на вертикально размещенную ось ротора через конические шестерни ротора. Достигается повышение надежности и износостойкости устройства, увеличение коэффициента полезного действия. 2 ил.

Изобретение относится к летательным транспортным средствам многоцелевого назначения. Летательный аппарат, создающий подъемную силу, содержит несколько аэродинамических модулей, расположенных последовательно друг за другом так, что входящий поток одного собирает выходящий поток предыдущего. Каждый модуль представляет собой ряд блоков, перед которыми установлен вентилятор со спрямляющим воздушный поток устройством, а каждый блок содержит аэродинамические поверхности в виде крылышек по четыре вертикальных ряда с предохранительными вертикальными плоскостями. По вертикали крылышки одно от другого расположены на расстоянии двойной ширины крылышка, а по горизонтали один ряд от другого отстоит на ширину крылышка. Второй ряд относительно первого поднят вверх на ширину крылышка, третий относительно первого - на одну треть ширины крылышка, четвертый ряд относительно третьего поднят на ширину крылышка. Достигается повышение удельной подъемной силы, энергетической эффективности и дальности полета. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх