Летательный аппарат

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат содержит фюзеляж, хвостовое оперение, поворотное крыло, маршевую силовую установку с воздушными винтами, установленными на крыле, и убираемую в крейсерском полете вспомогательную силовую установку с винтами, размещенными на поворотных балках по обеим сторонам крыла. На каждой консоли может быть размещено по 7 воздушных винтов - по 3 винта, расположенных вдоль и перед передней кромкой крыла, и 4 винта, расположенных симметрично по обеим сторонам крыла на поворотных балках. Складывающиеся балки установлены с возможностью складывания назад по потоку. Достигается высокая энергетическая эффективность винтов как на режимах вертикального взлета и посадки, так и в крейсерском полете, а также обеспечение безопасности при отказе какого-либо из двигателей. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к авиационной технике. Изобретение может быть использовано при разработке гражданских летательных аппаратов, в частности вертикального взлета и посадки.

Конвертируемые ЛА, обладающие уникальной способностью сочетать преимущества вертикальной взлет - посадки и крейсерского полета с опорой на крыло, могут получить в будущем достаточно широкое применение. Преобразование ЛА происходит в полете путем разворота винтомоторной группы из вертолетной конфигурации в самолетную, с помощью поворотных мотогондол или крыла (крыльев) с винтами.

Аналогами предлагаемого технического решения являются летательные аппараты ВА-609, ХС-142А (США), CL-84 (Канада), Airbus Vahana и др. (см. интернет-сайт www.airwar.ru). содержащие крыло с поворотным механизмом, фюзеляж, хвостовое оперение и двигатели с воздушными винтами, размещенными на крыле.

Недостатком обычных конвертируемых ЛА является необходимость применения трансмиссии, связывающей воздушные винты, для обеспечения безопасности при отказе одного из двигателей. Низкооборотные воздушные винты требуют использования редукторов, что усложняет конструкцию и вес силовой установки.

Применение многороторных ЛА, например, с электрическими двигателями, решает проблему безопасности при отказе и позволяет использовать двигатели без редукторов.

В частности, прототип - летательный аппарат Airbus Vahana (Фиг. 1 Приложения) выполнен по схеме тандем с двумя поворотными крыльями, фюзеляжем, вертикальными килями, расположенными на конце заднего крыла, а также маршевой силовой установкой с воздушными винтами и дополнительными воздушными винтами, установленными с возможностью убирания. Восемь двигателей с тянущими воздушными винтами установлены по четыре на каждом крыле. Часть винтов в горизонтальном полете останавливается и убирается.

Использование схемы тандем позволяет разместить необходимое количество двигателей с винтами на каждом крыле. Однако размах (удлинение) каждого из крыльев ограничен по соображениям прочности, следовательно, ограничены и диметры винтов, размещаемых вдоль передней кромки крыла. Уменьшение диаметра винтов должно сопровождаться увеличением их количества для сохранения требуемой нагрузки на ометаемую площадь. Низкая нагрузка на ометаемую площадь винта необходима для увеличения тяги на взлете и посадке, а также для обеспечения безотрывного обтекания крыла и достижения приемлемой устойчивости и управляемости на переходных режимах. При высоких нагрузках на ометаемую площадь винт энергетически не эффективен, а высоконапорная струя от винта приводит к разрушению подстилающей поверхности аэродрома.

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение высокой энергетической эффективности, как на режимах вертикального взлета и посадки, так и в крейсерском полете, а также обеспечение безопасности при отказе какого-либо из двигателей.

Технический результат достигается разработкой летательного аппарата, содержащего фюзеляж, поворотное крыло, маршевую силовую установку с воздушными винтами и дополнительные воздушные винты, установленные с возможностью убирания, дополнительно содержащий размещенные на поворотном крыле складывающиеся балки для дополнительных воздушных винтов. Летательный аппарат содержит обтекатель для убирания складывающихся балок. Складывающиеся балки расположены на верхней и нижней частях крыла с возможностью складывания назад по потоку.

На Фиг. 1 изображен предлагаемый летательный аппарат в взлетно-посадочной конфигурации.

На Фиг. 2 изображен предлагаемый летательный аппарат в переходной конфигурации.

На Фиг. 3 изображен предлагаемый летательный аппарат в крейсерской конфигурации.

Предлагаемый ЛА имеет фюзеляж 1, хвостовое оперение 2, поворотное крыло 3 с маршевой силовой установкой и воздушными винтами 4, а также дополнительные воздушные винты 5, размещенные симметрично по обе стороны крыла на складывающихся балках 6. На каждой из консолей вдоль и перед передней кромкой крыла 3 может быть размещено по три воздушных винта маршевой силовой установки 4, еще по четыре дополнительных воздушных винта 5 размещены на складывающихся балках 6. При вертикальном взлете и посадке крыло 3 повернуто под углом 90° по отношению к фюзеляжу 1, для создания вертикальной тяги. Складывающиеся балки 6 с дополнительными воздушными винтами 5 находятся в разложенном состоянии, также создавая вертикальную тягу.

В переходной конфигурации консоли крыла 3 повернуты по потоку, обеспечивая подъемную силу. Все винты маршевой силовой установки 4 и дополнительные винты 5 создают горизонтальную тягу.

В крейсерской конфигурации дополнительные винты 5 на складывающихся балках 6 останавливаются, при этом складывающиеся балки 6 убираются назад по потоку в обтекатель. Пропульсивную тягу создают воздушные винты маршевой силовой установки 4.

Применение многовинтовой схемы, в частности, с электрическими двигателями, решает проблему безопасности при отказе и позволяет использовать двигатели без редукторов, что снижает вес и упрощает конструкцию.

В соответствии с импульсной теорией малая нагрузка на ометаемую площадь ротора (отношение мощности к площади ротора) обеспечивает высокую энергетическую эффективность (отношение тяги к мощности) на малых скоростях. Использование складывающихся балок для дополнительных винтов дает возможность увеличения количества роторов при сохранении нагрузки на ометаемую площадь, что обеспечивает одинаковую тягу, повышенную безопасность и более простое управление, не увеличивая при этом размах крыла.

Таким образом достигается обеспечение высокой энергетической эффективности, как на режимах вертикального взлета и посадки, так и в крейсерском полете, а также обеспечение безопасности при отказе какого-либо из двигателей.

Приложение

1. Летательный аппарат, содержащий фюзеляж, поворотное крыло, маршевую силовую установку с воздушными винтами и дополнительные воздушные винты, установленные с возможностью убирания, отличающийся тем, что дополнительно содержит размещенные на поворотном крыле складывающиеся балки для дополнительных воздушных винтов.

2. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что содержит обтекатель для убирания складывающихся балок.

3. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что складывающиеся балки установлены с возможностью складывания назад по потоку.

4. Летательный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что складывающиеся балки расположены на верхней и нижней частях крыла.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкциям несущих винтов. Несущий винт со сворачивающимися убираемыми лопастями содержит вал главного редуктора, к верхнему концу которого прикреплена горизонтально расположенная втулка несущего винта с приливами по количеству лопастей.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Конвертоплан содержит фюзеляж, переднее и заднее крылья, силовые установки, содержащие двигатели и воздушные винты, шасси, пилоны, выполненные с возможностью вращения.

Изобретение относится к авиации. .

Изобретение относится к авиационной технике. .

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к беспилотным летательным аппаратам (БЛА). БЛА содержит центральную платформу, на концах осей, вторые концы которых жестко закреплены на ней и ориентированы относительно ее центра, жестко закреплены, по крайней мере, восемь электродвигателей с соосными воздушными винтами с контролируемой частотой вращения.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям многовинтовых летательных аппаратов. Квадрокоптер имеет корпус квадратовидной формы, состоящий из двух параллельных пластин, между которыми втулками на осях установлены внутренние концы четырех лучей - держателей винтов с двигателями.

Изобретение относится к летательным аппаратам. Аппарат-амфибия включает фюзеляж (1), верхнюю винтовую группу, содержащую воздушные винты (2) и расположенную в плоскости над фюзеляжем, нижнюю винтовую группу, содержащую гребные винты (3) и расположенную в плоскости под фюзеляжем (1).

Изобретение относится к области сверхлегкой авиации, а именно к летательным аппаратам (ЛА) вертикального взлета и посадки («летающим мотоциклам»). Техническим результатом изобретения является: обеспечение безопасности полета квадрокоптера путем стабилизации полета квадрокоптера по горизонтали при возникновении аварийной (нештатной) ситуации.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям рам летательных аппаратов (ЛА) вертикального взлета и посадки. Рама мультикоптера представляет собой: несущую силовую платформу, выполненную из двух труб, в перехлесте образующих крест, которые усилены и закреплены силовыми пластинами снизу и сверху.

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки содержит фюзеляж, оборудованный системой стабилизации летательного аппарата, включающей двигатель внутреннего сгорания, связанный с устройством, выполняющим функции сцепления, и устройством, выполняющим функцию дифференциала, распределяющего крутящий момент между воздушными винтами через полуоси, а также электродвигатели, установленные на полуосях.

Группа изобретений относится к области авиационной и космической техники. Многоразовая воздушно-космическая система содержит наземный или надводный стартовый комплекс, в центре которого расположен стационарный разгонный блок с электроприводом, питаемым от внешней электрической сети, с механизмами зацепления-расцепления, первую многоразовую возвращаемую ступень вертолетного типа, содержащую пилотируемую или беспилотную вертолетную кабину, с двигателями горизонтальной тяги и двумя независимыми друг от друга вертикальными винтами, состоящими, как минимум, из двух лопастей, по краям лопастей обоих вертикальных винтов расположены маршевые прямоточные реактивные двигатели.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к винтокрылым летательным аппаратам с двумя и более винтам. Летательный аппарат содержит средства тяги с несущими винтами и фюзеляж с выносными балками, на которых установлены рамы с возможностью поворота вокруг оси балок на угол 360°.

Изобретение относится к внедорожной транспортной технике. Внедорожное транспортное средство, передвигающееся прыжками, содержит несущий корпус, двигатель, прыжковый пневмоцилиндр и четыре винтомоторные установки.

Изобретение относится к области воздухоплавательных аппаратов, в частности к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА). Воздухоплавательный аппарат включает мультикоптер, гондолу, АСУ, батарейный отсек, захваты грузового контейнера, систему ориентации и слежения.

Изобретение относится к беспилотным летательным аппаратам. Базовая станция для беспилотного летательного аппарата содержит корпус (1), в верхней части которого расположена горизонтальная площадка (2), служащая посадочной поверхностью. На упомянутой площадке (2) выполнены направляющие (3). Направляющие (3) имеют коническую или пирамидальную форму. Горизонтальная площадка (2) выполнена перфорированной. Изобретение обеспечивает позиционирование беспилотного летательного аппарата при посадке. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям привязных беспилотных многовинтовых летательных аппаратов. Привязной коптер содержит каркас с размещенными на нем электродвигателями с автоматами перекоса винтов, системой управления с гироскопом и радиоэлектронной аппаратурой, гибкую тягу в виде силового, энергетического и информационного кабеля. При этом каркас снизу снабжен плоским чехлом, а сверху - сферическим чехлом, имеющим аэродинамический профиль. Внутри сферического чехла расположены воздушные мешки с воздушным насосом и автоматом перепада давления. Обеспечивается пропорциональное увеличение подъемной силы летательного аппарата с увеличением ветровой нагрузки. 1 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат содержит фюзеляж, хвостовое оперение, поворотное крыло, маршевую силовую установку с воздушными винтами, установленными на крыле, и убираемую в крейсерском полете вспомогательную силовую установку с винтами, размещенными на поворотных балках по обеим сторонам крыла. На каждой консоли может быть размещено по 7 воздушных винтов - по 3 винта, расположенных вдоль и перед передней кромкой крыла, и 4 винта, расположенных симметрично по обеим сторонам крыла на поворотных балках. Складывающиеся балки установлены с возможностью складывания назад по потоку. Достигается высокая энергетическая эффективность винтов как на режимах вертикального взлета и посадки, так и в крейсерском полете, а также обеспечение безопасности при отказе какого-либо из двигателей. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх