Летательный аппарат вертикального взлёта и посадки

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки состоит из корпуса (1) в виде полого цилиндра, расположенного вертикально, и двух горизонтальных платформ (2, 3) круглой формы. Ось цилиндра и платформ совпадает с осью корпуса. По оси корпуса расположен вал 6. В верхней части вала (6) установлен несущий вертолетный винт (7) с автоматом перекоса (8). На верхней платформе (2) размещается силовая установка (4), закрытая сверху обтекателем (5), по форме близким к полусфере. Силовая установка 4 состоит из двигателей и редукторов. Между верхней платформой (2) и нижней платформами (3) установлен осевой аксиальный вентилятор, состоящий из ротора (9) и лопастей (10). Под нижней платформой (3) размещается кабина (11) с системой управления летательным аппаратом. Достигается снижение влияния габаритов фюзеляжа на подъемную силу, увеличение грузоподъемности летательного аппарата. 3 ил.

 

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки относится к области авиастроения.

Известны летательные аппараты вертикального взлета и посадки с соосной схемой расположения двух несущих вертолетных винтов: вертолеты Ка - 15, Ка - 18, Ка - 20, Ка - 25, Ка - 26, Ка - 27, Ка - 29, Ка - 32, Ка - 50, Ка - 52 «Неизвестный Камов: гений вертикального взлета» / Лидия Кузьмина. - М.: Яуза: Эксмо, 2009.

Несущие вертолетные винты в данных аппаратах расположены над фюзеляжем, вращаются в противоположных направлениях, оснащены автоматом перекоса. Соосная схема расположения несущих вертолетных винтов позволила исключить рулевой винт, увеличить подъемную силу летательных аппаратов за счет сложения аэродинамических сил обеих несущих вертолетных винтов.

В данных аппаратах фюзеляж находится в воздушном потоке обеих несущих вертолетных винтов, оказывает сопротивление воздушному потоку, снижает подъемную силу. Увеличение горизонтальных габаритных размеров фюзеляжа приведет к дальнейшему снижению подъемной силы.

Технической задачей заявленного изобретения является создание конструкции летательного аппарата вертикального взлета и посадки с более высокими силовыми и размерными характеристиками.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в уменьшении влияния габаритных размеров фюзеляжа на подъемную силу, увеличении грузоподъемности летательного аппарата вертикального взлета и посадки.

Поставленная техническая задача в летательном аппарате вертикального взлета и посадки, содержащем корпус в виде полого цилиндра, расположенного вертикально, и двух горизонтальных платформ круглой формы, силовую установку на верхней платформе, закрытую сверху обтекателем, по форме близким к полусфере, вал по оси корпуса, в верхней части которого установлен несущий вертолетный винт с автоматом перекоса, кабину с системой управления под нижней платформой, достигается тем, что между верхней и нижней платформами устанавливается осевой аксиальный вентилятор, состоящий из ротора и лопастей, ось вращения осевого аксиального вентилятора совпадает с осью корпуса.

Осевой аксиальный вентилятор имеет направление вращения, противоположное направлению вращения несущего вертолетного винта, это позволяет устранить реактивный момент от вращения несущего вертолетного винта, отказаться от второго несущего вертолетного винта, исключить его воздействие на фюзеляж.

Установленный на верхней платформе обтекатель, по форме близкий к полусфере, дополнительно уменьшает сопротивление воздушному потоку, создаваемому несущим вертолетным винтом, направляет воздушный поток к лопастям осевого аксиального вентилятора.

Осевой аксиальный вентилятор создает дополнительную аэродинамическую силу, увеличивает грузоподъемность летательного аппарата. Увеличение аэродинамической силы, создаваемой осевым аксиальным вентилятором, может быть достигнуто не только увеличением угловой скорости вращения ротора осевого аксиального вентилятора, но и за счет количества лопастей, устанавливаемых по периметру ротора. Длина окружности ротора позволяет разместить по его периметру большее количество лопастей.

При установке на летательном аппарате многоярусного осевого аксиального вентилятора вентилятор будет работать по принципу компрессора. Скорость и давление потока воздуха, создаваемого несущим вертолетным винтом, будет увеличиваться кратно количеству ярусов вентилятора. Направление вращения роторов при установке трех ярусного осевого аксиального вентилятора должно быть следующим, направление вращения среднего ротора совпадает с направлением вращения несущего вертолетного винта, верхний и нижний роторы должны вращаться в сторону, противоположную направлению вращения несущего вертолетного винта.

Применение многоярусного осевого аксиального вентилятора позволит создать летательный аппарат вертикального взлета и посадки с высокими аэродинамическими характеристиками. Габаритными горизонтальными размерами летательного аппарата будет являться диаметр платформ.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен летательный аппарат, вид сбоку в разрезе по оси корпуса с осевым аксиальным вентилятором, состоящим из одного ротора и лопастей; на фиг. 2 изображен летательный аппарат, вид сверху; на фиг. 3 изображен летательный аппарат, вид сбоку в разрезе по оси корпуса с многоярусным осевым аксиальным вентилятором, состоящим из трех роторов и лопастей.

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки содержит корпус 1 в виде полого цилиндра и двух горизонтальных платформ 2, 3 круглой формы. На верхней платформе 2 размещается силовая установка 4, закрытая сверху обтекателем 5, по форме близким к полусфере. По оси корпуса 1 расположен вал 6, в верхней части вала 6 установлен несущий вертолетный винт 7 с автоматом перекоса 8. Между верхней платформой 2 и нижней платформой 3 установлен осевой аксиальный вентилятор, состоящий из ротора 9 и лопастей 10. Под нижней платформой 3 размещается кабина 11 с системой управления летательным аппаратом.

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки работает следующим образом. При стоянке летательный аппарат опирается на основание, являющееся нижней частью кабины 11. Перед выполнением взлета пилот производит запуск двигателей, от которых через редукторы и вал 6 вращение передается на несущий вертолетный винт 7 и ротор 9 осевого аксиального вентилятора. При вертикальном взлете увеличивается частота вращения несущего вертолетного винта 7 и ротора 9 осевого аксиального вентилятора, пилотом с помощью системы управления автоматом перекоса 8 увеличивается общий шаг несущего вертолетного винта 7 для образования аэродинамической силы, необходимой для подъема летательного аппарата, при этом величина крутящего момента несущего вертолетного винта 7 равна величине крутящего момента ротора 9 осевого аксиального вентилятора. Для компенсации реактивного момента ротор 9 осевого аксиального вентилятора имеет направление вращения, противоположное направлению вращения несущего вертолетного винта 7. Для поворота летательного аппарата в горизонтальной плоскости необходимо увеличить или уменьшить разность между величиной крутящего момента несущего вертолетного винта 7 и величиной крутящего момента ротора 9 осевого аксиального вентилятора. Маневрирование летательного аппарата при горизонтальном полете обеспечивает автомат перекоса 8 путем изменения направления вектора аэродинамической силы, создаваемой несущим вертолетным винтом 7. При посадке пилот уменьшает скорость полета, переводит летательный аппарат в режим зависания, снижает частоту вращения несущего вертолетного винта 7 и ротора 9 осевого аксиального вентилятора, летательный аппарат приземляется.

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий корпус в виде полого цилиндра, расположенного вертикально, и двух горизонтальных платформ круглой формы, силовую установку на верхней платформе, закрытую сверху обтекателем, по форме близким к полусфере, вал по оси корпуса, в верхней части которого установлен несущий вертолетный винт с автоматом перекоса, кабину с системой управления под нижней платформой, отличающийся тем, что между верхней и нижней платформами установлен осевой аксиальный вентилятор, состоящий из ротора и лопастей, ось вращения осевого аксиального вентилятора совпадает с осью корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов с вертикальным взлетом и посадкой. Летательный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой содержит корпус с верхней и нижней аэродинамическими поверхностями, электрореактивный двигатель с устройством генерации и ускорения отрицательно заряженных ионов, средства взлета/посадки, электропитания, коммуникации и управления.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям самолетов вертикального взлета и посадки (СВВП). СВВП содержит фюзеляж, высокорасположенное крыло.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям скоростных винтокрылых летательных аппаратов. Скоростной турбовентиляторный винтокрыл выполнен по концепции разнесенной винтовой и реактивной тяги и оснащен комбинированными тяговой и подъемной системами, имеющими реактивную тягу с тягой разновеликих винтов, направленную вдоль оси симметрии или перпендикулярно последней при выполнении ВВП и зависания от ТРДД с управляемым вектором тяги совместно с тягой двух меньших винтов, установленных на консолях V-образного стабилизатора, или от ТРДД совместно с тягой двух больших несущих винтов.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям комбинированных летательных аппаратов. Летательный аппарат (1) вертикального взлета с крылом (3) содержит первый блок (4) двигателя и второй блок (5) двигателя, установленные на этом крыле (3) с возможностью поворота.

Изобретение относится к области авиастроения, а именно к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат включает базовую несущую раму пространственной конструкции, сиденье, кабину, органы управления, мотоустановки, систему управления, систему дистанционного управления.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям самолетов вертикального взлета и посадки (СВВП). СВВП выполнен по схеме "утка", снабжен дополнительным хвостовым рулем высоты, состоящим из закрепленных с возможностью поворота на оси вращения носовой части и хвостовой части с нижней и верхней поверхностями.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям движителей летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат содержит четное количество парно расположенных элементов.

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.

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 летательным аппаратам легче воздуха, а именно к транспортно-грузовым дирижаблям полужесткой конструкции. Многофункциональный летательный аппарат вертикального взлета и посадки содержит корпус диско/торообразной формы, имеющий полости, заполненные несущим газом, и грузовые отсеки, систему энергоблоков, систему управления и органы приземления. Корпус снаружи обтянут газонепроницаемой прозрачной пленкой, армированной изнутри. На периферии корпусного диска закреплено замкнутое опоясывающее кольцо, на котором равноудаленно смонтированы четыре поворотных энергоблока, обеспечивающих вертикальные взлет/посадку и вращение с реверсом. Кабина пилота и грузоподъемная лебедка размещены на оси вращения корпусного диска. Лебедка на дальнем конце троса имеет грузовой крюк и/или подъемный якорь с вращающимися лапами. Обеспечивается улучшение аэродинамических свойств дирижабля, высокая маневренность в условиях эксплуатации. 1 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к летательным аппаратам (ЛА) вертикального и укороченного взлета и посадки. Аппарат вертикального взлета и посадки содержит маршевую силовую установку для горизонтального полета в самолетном режиме, как минимум от трех отдельных подъемных силовых установок для создания тяги в вертикальной плоскости. Воздушные винты подъемных силовых установок установлены таким образом, что плоскость их вращения расположена под углом от 2 до 35 градусов к несущим плоскостям крыла или крыльев. Способ управления полетом летательного аппарата характеризуется тем, что в момент взлета летательный аппарат в режиме висения располагается с положительным углом тангажа от 2-х до 35-ти градусов, для набора достаточной скорости на подъемных двигателях осуществляют наклон всего летательного аппарата вперед до угла тангажа, обеспечивающего горизонтальный полет в самолетном режиме, после достижения необходимой скорости (1,1-1,5 скорости сваливания) подъемные двигатели отключают. Обеспечивается снижение времени перехода из режима висения в режим горизонтального полета и обратно, снижение расхода топлива. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Самолет // 2641399
Изобретение относится к области самолетов: вертикального взлета и посадки. Самолет содержит фюзеляж с кабиной управления, хвостовое оперение, шасси, силовую установку, прикрепленные к фюзеляжу крылья. В носовой и хвостовой частях фюзеляжа установлены воздушные винты/турбины для перемещения наружного воздуха вертикально вниз. В носовой и хвостовой частях фюзеляжа горизонтально закреплены консоли с отверстиями для воздушных винтов/турбин. В носовой части фюзеляжа консоли прикреплены снаружи к боковой стенке, а в хвостовой его части фюзеляжа к основанию стабилизатора хвостового оперения. К торцу концевой части крыла прикреплена горизонтально обтекаемая гондола с расположенным в ней реактивным двигателем с отводом истекающей газовой струи вертикально вниз. Со стороны входного отверстия двигателя установлен поворотный колпак. Изобретение направлено на расширение арсенала технических средств. 3 ил.

Изобретение относится к конструкциям транспортных средств, способных передвигаться по земле, воде и воздуху. Летающий автомобиль содержит корпус с двигателем, пассажирский салон, органы управления, колеса. Корпус соединен телескопическими стойками изменяемой длины с замкнутым полым грузоподъемным крылом конусообразной формы в вертикальном сечении, оснащенным верхним конфузором и нижними конфузорами. При этом конфузоры выполнены с возможностью их управляемого открытия и закрытия. Автомобиль содержит надувную подушку безопасности, выполненную с возможностью после наполнения сжатым воздухом принимать форму надувной лодки. Обеспечивается возможность безопасного спуска и посадки при отказе силовой установки на земную и водную поверхности. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к авиационной технике и касается шасси для летательного аппарата (ЛА) вертикального взлета, совершающего посадку на неподготовленную поверхность или палубу корабля. Адаптивное шасси ЛА содержит две дугообразные стойки или четыре полустойки, причем место крепления дугообразных стоек к корпусу ЛА центрируется с точкой пересечения дугообразных стоек и вертикальной оси, проходящей через центр масс ЛА, при этом каждая дугообразная стойка снабжена приводом, связанным с блоком управления и гироскопом, а также снабженные 3D-сканером поверхности посадочные площадки. При этом привод обеспечивает регулировку длины дугообразной стойки в соответствии с информацией, полученной от 3D-сканера поверхности посадочной площадки еще до момента приземления. Каждая стойка снабжена опорой, включающей опорный элемент с плавающим креплением к стойке. Причем материал, из которого выполнен опорный элемент, обеспечивает максимальное сцепление опорного элемента с поверхностью. Достигается упрощение конструкции, уменьшение веса, сохранение горизонтального положения ЛА относительно линии горизонта при посадке на неподготовленную поверхность (пересеченную местность с перепадом высот) или палубу корабля. 6 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки состоит из корпуса в виде полого цилиндра, расположенного вертикально, и двух горизонтальных платформ круглой формы. Ось цилиндра и платформ совпадает с осью корпуса. По оси корпуса расположен вал 6. В верхней части вала установлен несущий вертолетный винт с автоматом перекоса. На верхней платформе размещается силовая установка, закрытая сверху обтекателем, по форме близким к полусфере. Силовая установка 4 состоит из двигателей и редукторов. Между верхней платформой и нижней платформами установлен осевой аксиальный вентилятор, состоящий из ротора и лопастей. Под нижней платформой размещается кабина с системой управления летательным аппаратом. Достигается снижение влияния габаритов фюзеляжа на подъемную силу, увеличение грузоподъемности летательного аппарата. 3 ил.

Наверх