Самолет-амфибия (гидросамолет) с реактивными двигателями

Изобретение относится к авиации и касается создания самолетов-амфибий (гидросамолетов) с реактивными двигателями. Гидросамолет с реактивными двигателями содержит фюзеляж-лодку, крыло, оперение и силовую установку. Причем один двигатель установлен на лодке и содержит сопловой аппарат, выведенный в ее хвостовую часть. Сопловой аппарат снабжен устройством отклонения вектора тяги для управления по курсу. Достигается повышение безопасности в случае отказа одного из двигателей при эксплуатации самолета-амфибии (гидросамолета) на воде. 4 ил.

 

Изобретение относится к авиационной технике и касается создания самолетов-амфибий (гидросамолетов) с реактивными двигателями.

Известен патент РФ на промышленный образец №92742, МКПО 12-07 «Многоцелевой самолет-амфибия». В промышленном образце №92742 один из трех винтовых двигателей устанавливается на киль, обеспечивая ему обдув. Это позволяет сохранять управляемость самолета по курсу при движении по водной поверхности, в случае отказа одного двигателя от начала движения до взлета. При этом обеспечивается полная управляемость самолета по курсу и скорости при маневрировании на водной поверхности на малых скоростях.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является самолет-амфибия Бе-200 (патент РФ на промышленный образец №49563, МКПО 12-07 «Самолет-амфибия»), снабженный двумя реактивными двигателями. Самолет-амфибия Бе-200 содержит фюзеляж-лодку с выполненными по бортам в верхней части лодки обтекателями основных опор шасси, высокорасположенное крыло с поплавками поперечной остойчивости на концах, Т-образное оперение, силовую установку с двумя двухконтурными турбореактивными двигателями, установленными на пилонах над крылом на обтекателях шасси, и шасси.

Для самолета-амфибии Бе-200 управляемость самолета по курсу при взлете с воды при отказе одного двигателя обеспечивается в диапазоне скоростей от ~20 км/ч до ~90 км/ч с помощью водоруля, а при более высоких скоростях, когда водоруль уже неэффективен, только рулем направления при достижении минимальной скорости разбега, равной приблизительно 0,9 скорости отрыва.

При проектировании самолета-амфибии транспортной категории одним из основных требований безопасности является обеспечение управляемости при внезапном отказе одного критического двигателя в любой момент при контакте с водной поверхностью. Результаты сертификационных испытаний самолета-амфибии Бе-200 при взлете и заборе воды на глиссировании по водной поверхности показали, что при отказе одного двигателя определяющим фактором для выполнения продолженного взлета является не только располагаемая тяга оставшегося работающим двигателя, но и величина бокового увода от взлетного курса. Величина бокового увода определяется соотношением сил гидродинамического взаимодействия фюзеляжа-лодки с водной средой и аэродинамических сил на вертикальном оперении и руле направления, отклоненном для компенсации бокового увода. Величина бокового увода определяет величину минимальной эволютивной скорости разбега при взлете с водной поверхности и величину минимальной скорости забора воды при заборе воды на глиссировании по водной поверхности. Для двухдвигательного самолета-амфибии, такого как Бе-200, при внезапном отказе критического двигателя в процессе взлета с водной поверхности или при заборе воды на глиссировании по водной поверхности величина минимальной эволютивной скорости разбега и минимальной скорости забора воды равна приблизительно 0,9 величины скорости отрыва. Это означает, что самолет-амфибия при контакте с водной поверхностью при внезапном отказе критического двигателя управляем по курсу с помощью руля направления только в узком диапазоне предвзлетных скоростей и управляем по курсу с помощью водоруля в диапазоне скоростей от ~20 км/ч до ~90 км/ч в начале разбега или при предвзлетном или послепосадочном маневрировании.

Технический результат заявляемого решения заключается в повышении удобства управления и безопасности при эксплуатации самолета-амфибии (гидросамолета) на воде, расширении количества пригодных к использованию для взлета и посадки водоемов, сохранении парка самолетов-амфибий и уменьшении финансовых затрат на восстановление летной годности самолетов-амфибий с отказавшим двигателем на необорудованных малодоступных с суши водоемах.

Технический результат достигается тем, что на самолете-амфибии (гидросамолете), выполненном по нормальной схеме с высокорасположенным крылом с поплавками поперечной остойчивости на концах, нормальным хвостовым оперением, с шасси, основные стойки которого убираются в бортовые обтекатели в нижней части лодки, с двумя двигателями на крыле и двигателем(ями) на задней части лодки, сопловой аппарат двигателя(ей), расположенного на лодке, выведен в ее хвостовую часть и снабжен устройством отклонения вектора тяги для управления по курсу.

Таким образом, заявляемый самолет-амфибия (гидросамолет) соответствует критерию изобретения «новизна». Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими защищенными патентами техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень». Заявляемое решение пригодно к осуществлению промышленным путем.

Сущность изобретения поясняется нижеследующим описанием и чертежом, где

на фиг. 1 изображен вид сбоку самолета-амфибии (гидросамолета);

на фиг. 2 изображен вид сверху самолета-амфибии (гидросамолета);

на фиг. 3 изображен вид спереди самолета-амфибии (гидросамолета);

на фиг. 4 изображено сечение А-А, перпендикулярное плоскости симметрии самолета-амфибии (гидросамолета) по оси заднего двигателя.

Самолет-амфибия (гидросамолет) с реактивными двигателями (фиг. 1, 2, 3, 4) выполнен по нормальной схеме с фюзеляжем типа лодка 1 и высокорасположенным крылом 2 с поплавками поперечной остойчивости 3 на его концах, с нормальным хвостовым оперением. По бортам нижней части лодки 1 выполнены обтекатели основных опор шасси 4, нижняя поверхность которых выполняет роль гидродинамических щитков, понижающих брызгообразование и улучшающих устойчивость хода на воде. Два двигателя 5 размещены над крылом на пилонах 6 с выносом вперед, а двигатель 7 (фиг. 4) установлен на лодке перед передним лонжероном киля 8. Выхлопная труба 9 этого двигателя проходит через киль 8 и заканчивается соплом в хвостовой части лодки, снабженным устройством 10 для отклонения вектора тяги для поворота по курсу, где в качестве примера приведен механизм с поворотными створками. Лонжероны стабилизатора 11 проходят над выхлопной трубой 9. Устройство изменения вектора тяги 10 для управления по курсу может быть совмещено с устройством реверса тяги, что позволяет управлять самолетом-амфибией и по скорости при внезапном отказе критического двигателя в любой момент при контакте с водной поверхностью: при взлете с воды от начала движения до останова при прерванном взлете, при посадке на воду от касания с водной поверхностью до останова на воде, а также при рулении самолета-амфибии на воде.

Устройство для отклонения вектора тяги 10 для управления по курсу включено в контур управления по курсу системы управления самолетом и осуществляет, в дежурном режиме, постоянное отслеживание отказных ситуаций двигателя 5, возникающих при эксплуатации самолета-амфибии на воде. При взлете самолета-амфибии, его посадке и рулении на воде данное устройство включается в активную работу при определении отказа одного из двигателей 5. При этом устройство для отклонения вектора тяги 10 для управления по курсу, которое установлено на выведенное в хвостовую часть лодки 1 сопло двигателя 9, включается в работу, обеспечивая путем отклонения вектора тяги управляемость (восстановление и улучшение управляемости) самолета-амфибии по курсу. При отказе одного из двигателей 5 на крыле 2 разворачивающий момент компенсируется поворотом вектора тяги среднего двигателя 7, а при отказе среднего двигателя 7 управляемость на малых скоростях осуществляется за счет разности тяг двигателей на крыле и с помощью водоруля при его наличии. В противопожарном варианте самолет-амфибия может осуществлять забор воды при меньших минимальных скоростях забора воды и также при заборе воды самолет-амфибия может производить продолженный взлет при отказе одного из двигателей на водоемах меньшей ширины. В дополнение к этому, при отсутствии полезной нагрузки самолет-амфибия способен обеспечивать взлет с воды с одним неработающим двигателем, что позволяет избежать потери самолета-амфибии или больших финансовых затрат на восстановление летной годности самолета-амфибии с отказавшим двигателем на необорудованных малодоступных с суши водоемах.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого самолета-амфибии (гидросамолета) с двигателем(ями) в хвостовой части лодки, снабженным устройством для изменения вектора тяги для управления по курсу, состоит в:

1. Повышении удобства управления и безопасности при эксплуатации самолета-амфибии (гидросамолета) на воде.

2. Расширении количества пригодных к использованию для взлета и посадки водоемов.

3. Сохранении парка самолетов и уменьшении финансовых затрат на восстановление летной годности самолетов с отказавшим двигателем на необорудованных малодоступных с суши водоемах.

Предлагаемое изобретение можно реализовать по существующим технологиям из применяемых в самолетостроении материалов.

Самолет-амфибия (гидросамолет) с реактивными двигателями, содержащий фюзеляж-лодку, крыло, оперение и силовую установку, отличающийся тем, что по крайней мере один двигатель установлен на лодке и содержит сопловой аппарат, выведенный в ее хвостовую часть, при этом сопловой аппарат снабжен устройством отклонения вектора тяги для управления по курсу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и устройству управления тягой многодвигательного летательного аппарата. .

Изобретение относится к устройству энергетической защиты для летательного аппарата. .

Изобретение относится к авиации. Фюзеляж для стартового разгона использует гидропушку, которая состоит из поперечной трубы, заполненной водой, с радиально расположенными соплами на концах.

Изобретение относится к авиационной технике. Магистральный пассажирский самолет на криогенном топливе состоит из фюзеляжа, стреловидного крыла большого удлинения, хвостового оперения, двигателей, расположенных на фюзеляже.

Изобретение относится к авиационной технике. Сверхзвуковой самолет содержит фюзеляж, стреловидное крыло двойной стреловидности с механизацией задней кромки, силовую установку, состоящую из двигателей, которые разнесены по оконечностям фюзеляжа.

Изобретение относится к системам управления самолетом. Газодинамическая система управления для гиперзвукового самолета состоит из рабочей части и командной системы.

Изобретение относится к летательным аппаратам. Летательный аппарат содержит корпус, двигательную установку, включающую закрепленные вокруг корпуса в продольном направлении реактивные сопла, и интерцепторы, каждый из которых установлен на периферии соответствующего реактивного сопла за его срезом на поворотной оси, сообщенной с реверсным приводом.

Сверхзвуковой самолет содержит фюзеляж, крыло с передним наплывом, расположенную над хвостовой частью фюзеляжа силовую установку, снабженную мотогондолой с турбореактивными двигателями и двумя сверхзвуковыми воздухозаборниками с прямоугольной формой поперечного сечения.

Изобретение относится к сверхскоростному воздушному судну, а также к способу воздушного передвижения при помощи сверхскоростного воздушного судна. Воздушное судно движется при помощи системы двигателей, состоящей из турбореактивных двигателей (ТВ1, ТВ2), прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ST1, ST2) и ракетного двигателя, которому можно придавать обтекаемую форму закрыванием для снижения лобового сопротивления в фазе полета на крейсерской скорости.

Летательный аппарат состоит из корпуса и двигателя с выхлопным соплом. Корпус включает отсек для укладки парашюта и механизм выброса парашюта, который имеет вход, соединенный с выходом блока управления выбросом парашюта, и связь с подвижной пластиной, связанной с приводом, вход которого соединен с выходом блока управления приводом.

Изобретение относится к области самолетов. Хвостовая часть широкофюзеляжного самолета содержит каркас с обшивкой, оперение с двумя килями и общим крылом, реактивный двигатель, установленный между килями с возвышением над обшивкой каркаса, и кожух.

Изобретение относится к области летательных аппаратов. Фюзеляж летательного аппарата содержит носовую часть с кабиной управления и передним шасси, серединную часть с элементами крепления крыльев, хвостовую часть с реактивным двигателем и оперением.

Летательный аппарат, содержащий фюзеляж, конфигурацию с Т-образным хвостовым оперением и высокое крыло, имеющее переднюю кромку, соединенную с верхней частью флюзеляжа, где высокое крыло содержит первую область, примыкающую к фюзеляжу, и вторую область, примыкающую к законцовке крыла, причем первая область примыкает ко второй области, и где на больших углах атаки срывной элемент и связанный с ним отдельный воздушный поток изолирован при помощи разрыва непрерывности на передней кромке крыла в пределах первой области и потока ниже Т-образного хвостового оперения таким образом, чтобы остаться в стороне от органов управления полетом, расположенных в пределах второй области и органов управления, относящихся к Т-образному хвостовому оперению.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям скоростных винтокрылов-амфибий. Скоростной винтокрыл-амфибия (СВКА) имеет двухвинтовую соосную схему с несущими винтами, силовую установку с двигателями, передающими крутящий момент через главный редуктор и валы трансмиссии на несущие винты и на пропульсивные винты в кольцевых каналах, крылья равновеликого размаха высокорасположенной схемы «тандем» и убирающееся колесное шасси.

Изобретение относится к авиационной технике и касается системы заполнения водой баков-отсеков на противопожарных гидросамолетах при глиссировании по водной поверхности.

Изобретение относится к авиационной технике и касается морской авиации. Самолет-амфибия содержит крыло, хвостовое оперение, силовую установку, шасси и водоруль.

Изобретение относится к области авиации и касается конструкций поплавков гидросамолетов. Поплавок гидросамолета содержит полый корпус с держателями.

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к оборудованию для торможения гидросамолета на воде, и может быть использовано на быстроходных судах и других речных и морских быстроходных транспортных средствах.

Изобретение относится к авиации и касается создания самолетов-амфибий с реактивными двигателями. Гидросамолет с реактивными двигателями содержит фюзеляж-лодку, крыло, оперение и силовую установку. Причем один двигатель установлен на лодке и содержит сопловой аппарат, выведенный в ее хвостовую часть. Сопловой аппарат снабжен устройством отклонения вектора тяги для управления по курсу. Достигается повышение безопасности в случае отказа одного из двигателей при эксплуатации самолета-амфибии на воде. 4 ил.

Наверх