САМОЛЕТ С ВЫДВИЖНЫМИ ЦИКЛОИДНЫМИ ДВИЖИТЕЛЯМИ Российский патент 1997 года по МПК B64C29/00 

Изобретение относится к авиастроению и может быть использовано при создании новых типов летательных аппаратов или модернизации существующих.

Известен аэроплан "Ротокрафт", использующий гребные колеса вместо крыльев для вертикального взлета и движения.

Однако при практической реализации этой цели исключается подъемная сила крыльев, а из прежней конструкции может быть использован только фюзеляж самолета с необходимой установкой на хвостовом киле горизонтального винта.

Целью изобретения является уменьшение длины разбега и тормозного пути самолетов, а также активное гашение скорости при падении и выравнивание фюзеляжа в горизонтальное положение. Указанная цель достигается тем, что с двух боковых сторон фюзеляжа в средней части (в области центра тяжести) дополнительно размещены установленные на каретках выдвижные барабанные циклоидные движители с горизонтально расположенными и дополнительно вращающимися вокруг собственных осей лопастями, создающими дистанционно изменяемые в пределах 360^o подъемную и тяговую силы.

Для независимого взаимного изменения (перераспределения) этих сил центральные заторможенные оси обоих движителей между собой кинематически не связаны.

С целью уменьшения сопротивления воздушному потоку (после набора высоты и достижения рейсовой скорости) каждый диск, соединяющий наружные цапфы лопастей, совмещается с наружной обшивкой фюзеляжа, при этом после схождения кареток лопасти обоих отключенных движителей размещены внутри салона.

Автору не известны источники научно-технической и патентной информации, содержащие сведения об аналогичных технических решениях, имеющих признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, а также свойства, совпадающие со свойствами заявляемого решения, поэтому можно считать, что оно обладает существенными отличиями, позволяющими при практическом осуществлении создать модернизированные летательные аппараты с повышенной безопасностью полета, способные осуществлять взлет и посадку на значительно укороченных аэродромных полосах.

На фиг. 1 изображены: а) расположение движителей: слева внутри фюзеляжа, справа выдвинутого, б) и в) изменение подъемной и тяговой сил при изменении угла ориентации, г) вид сверху, д) вид сбоку. На фиг. 2: а) траектория взлета (I обычного самолета, II оснащенного циклоидными движителями), б) то же, при посадке, в) траектория аварийной посадки.

Самолет с выдвижными циклоидными движителями содержит фюзеляж 1, авиационные двигатели 2 и крылья 3. Самолет дополнительно содержит выдвижные каретки 4 и 5, на которых размещены барабанные циклоидные движители 6 и 7, ведомая шестерня 8 каждого из которых соединена через посаженные на сателлитном валу 9 шестерни 10 и 11 с приводной шестерней 12, посаженной на муфте 13, подвижно соединенной с квадратной штангой 14. На самолетах с реактивными двигателями 2 движители 6 и 7 снабжены по меньшей мере одним двигателем 15. На самолетах с винтовыми и турбовинтовыми двигателями движители 6 и 7 соединены с ними посредством переходных валов с фрикционными муфтами (не показаны). Каждая каретка 4 и 5 снабжена петлевым тросом 16, охватывающим блоки 17 и 18, при этом внутренние блоки 18 соединены с реверсивными приводами 19. Центральные оси 20 заторможены реверсивными червячными редукторами 21.

Самолет работает следующим образом. Перед взлетом самолета одновременно с основными двигателями запускаются предварительно выдвинутые движители 6 и 7 с ориентацией лопастей, изображенной на фиг. 1c, с вращательно-поступательным их перемещением по циклоидной траектории.

При взлете самолета из-за искусственно созданной дополнительной подъемной силы происходит гораздо раньше отрыв шасси от бетонного покрытия, что позволяет значительно сократить длину взлетно-посадочной полосы, которая при посадке может быть еще короче.

После взлета угол α плавно изменяется от a₂ до α₁ (фиг. 1 б и в) в течение всего периода набора высоты и достижения рейсовой скорости, а затем движители убираются в фюзеляж и отключаются. При аварийном падении самолета включаются движители и выдвигаются наружу, при этом распределение тормозящей и подъемной (выравнивающей) сил осуществляется по приведенной на фиг. 2 в схеме.

При определенных навыках пилота можно достаточно плавно посадить самолет на любое твердое покрытие даже при отключенных основных двигателях. Это в равной степени относится и к крупным реактивным грузопассажирским лайнерам.

Использование: для уменьшения длины разбега при взлете и тормозного пути при посадке самолета, а также для торможения его в аварийной ситуации в полете и перевода в горизонтальное положение. Техническая сущность изобретения заключается в том, что с двух боковых сторон в средней части фюзеляжа установлены на каретках два выдвижных барабанных циклоидных движителя с двигателем. Движители в нерабочем положении располагаются в нишах фюзеляжа. Они кинематически не связаны между собой и смонтированы каждый на своей каретке, установленной на направляющих. При этом каретки синхронно раздвигаются или сдвигаются при помощи петлевых тросов, связанных с реверсивными приводами. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Самолет с выдвижными циклоидными движителями, содержащий фюзеляж, маршевые авиационные двигатели, боковые барабанные движители и крылья, отличающийся тем, что барабанные движители выполнены циклоидного типа, снабжены двигателем, расположены в нерабочем положении во внутренних пустотелых нишах с обеих боковых сторон фюзеляжа, кинематически не связаны между собой и смонтированы каждый на собственной выдвижной каретке, установленной на направляющих. 2. Самолет по п. 1, отличающийся тем, что каждая выдвижная каретка снабжена петлевым тросом с блоками, реверсивным приводом с муфтой включения, конической и червячной пердачами и цилиндрическим редуктором, при этом один из блоков жестко соединен с реверсивным приводом, а ведомая коническая шестерня выдвижного циклоидного движителя через конические пары соединена с муфтой включения, подвижно установленной на приводной штанге квадратного сечения, соединенной с двигателем.