ЭКРАНОЛЕТ Российский патент 1997 года по МПК B64C35/00 B60V1/08 

Изобретение относится к воздушному транспорту, а именно к аппаратам на динамической воздушной подушке, использующим экранный эффект при своем движении, изобретение может быть использовано при разработке легких экранолетов народно-хозяйственного назначения.

Из технической литературы известен легкий экранолет X-113 [1] состоящий из центроплана, выполненного в виде крыла малого удлинения треугольной формы в плане, в задней части которого установлено Т-образное хвостовое оперение. Над крылом на пилоне расположен двигатель с воздушным винтом. Экранолет имеет поплавки остойчивости и концевые шайбы с элеронами.

Прототипом предлагаемого изобретения является четырехместный экранолет X-114 [2] который имеет два водоизмещающих поплавка, корпус, расположенный на передней кромке крыла над поверхностью экрана, и мотоустановку с толкающим воздушным винтом, расположенную на пилоне над треугольным крылом в плане. По концам крыла установлены концевые шайбы с элеронами, а в его задней части Т-образное хвостовое оперение.

Недостатком указанных устройств является обособленность основных агрегатов (фюзеляжа, лодки, хвостового оперения) в аэродинамической компоновке экранолета, что приводит к повышению аэродинамического сопротивления и массы его конструкции.

Указанные выше экранолеты имеют относительно большую массу конструкции из-за наличия удлиненной балки хвостового оперения, больших водоизмещающих поплавков на концах крыла и не вписывающейся в общую гидродинамическую схему корпуса-лодки (X-113). Указанные компоновочные недостатки кроме того приводят к увеличению гидродинамического сопротивления этих экранолетов.

Целью предлагаемого изобретения является повышение аэродинамического качества экранолета.

Указанная цель достигается тем, что передние и задние кромки его крыла имеют обратную стреловидность, причем задние кромки крыла расположены в горизонтальной плоскости, а передние имеют между собой обратное "V" (угол которого составляет 6 12^o), кроме того концевые нервюры крыла установлены горизонтально в плоскости задних кромок крыла и к ним пристыкованы поплавки остойчивости и концевые шайбы с элеронами, при этом перед крылом вдоль кабины по бортам лодки установлены аэродинамические наплывы, выполненные в виде трапов привальных брусьев.

Эти отличительные признаки ранее не были известны из патентной научно-технической литературы. Данная совокупность отличительных признаков экранолета позволяет увеличить его аэродинамическое качество.

На фиг. 1 изображен экранолет, вид сбоку; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 то же, вид спереди; на фиг. 4 и 5 компоновка экранолета и его конструктивная схема.

Экранолет состоит из фюзеляжа 1, выполненного в виде водоизмещающего корпуса-лодки, который имеет снизу гидродинамические обводы с реданом 2. Лодка имеет V-образное днище с килеватостью 30^o и с продольными реданами 3 (горизонтальными участками днища с отрицательной килеватостью вдоль бортов лодки).

В хвостовой части снизу корпус имеет водный киль, половину длины которого составляет руль поворота 4. Вершина 5 хвостового обтекателя лодки находится на одной линии с линией задней кромки 6 воздушного руля поворота. В задней части корпуса-лодки расположен киль 7, на котором установлен шарнирно руль поворота 6. На вершине киля закреплен стабилизатор 8 с рулем высоты. В носовой части корпуса-лодки расположена кабина 9 экипажа. Над корпусом на пилоне установлен двигатель 10 с воздушным винтом.

На протяжении всей кабины по бортам корпуса-лодки закреплены аэродинамические наплывы-трапы 11, выполненные в виде привальных брусьев. Трапы привальные брусья установлены под положительным углом (к линии полета) и имеют удлинение 0,3 0,5. Их кромка и верхняя поверхность покрыты рифленым резиновым листом.

Крыло 12 экранолета имеет треугольную форму в плане. Передние кромки 13 крыла имеют обратную стреловидность, а между собой они имеют отрицательное поперечное "V" (6 12^o в вертикальной плоскости).

Задние кромки 14 крыла имеют обратную стреловидность и угол между ними составляет 60 90^o. Задние кромки крыла расположены в горизонтальной плоскости (в плоскости строительной горизонтали).

Концевые нервюры крыла 15 установлены в плоскости задних кромок (в плоскости строительной горизонтали). К ним и к лонжеронам крыла пристыкованы поплавки 16 остойчивости и концевые шайбы 17 с элеронами 18. Установочный угол плоскости концевых шайб 60^o.

Концевые шайбы имеют обратную стреловидность по передней и по задней кромкам, причем обратная стреловидность по передним кромкам концевых шайб меньше, чем обратная стреловидность передних кромок крыла. Удлинение концевых шайб находится в интервале 1,5 2.

Корневая нервюра 19 крыла установлена вдоль борта корпуса-лодки таким образом, что хвостовые точки нервюр (хвостовые точки крыла) и вершина хвостового обтекателя корпуса 5 лодки сопрягаются в одной точке. Причем в эту же точку проектируется линия задней кромки 6 руля поворота.

Верхняя поверхность 20 крыла в корневой его части совпадает с верхней поверхностью фюзеляжа (корпуса-лодки). Для чего верхний контур корневой нервюры выполнен таким образом, что он совпадает с контуром верхней поверхности 21 корпуса-лодки, начиная от первого лонжерона 22 крыла, причем на этом участке корпуса-лодки расположен пилон 23, на котором установлен двигатель 10 с воздушным винтом. Наружный контур 24 фонаря кабины экранолета в носовой части фюзеляжа (корпуса-лодки) задан следующим образом. Передняя точка 25 фонаря расположена на продолжении нижней линии корневой нервюры до пересечения ее с верхним носовым обводом корпуса-лодки. Задняя линия фонаря 26 ограничена передней кромкой профиля 27 корневой нервюры крыла. А верхний наружный контур 24 фонаря кабины повторяет верхний передний контур 28 профиля корневой нервюры крыла до его пересечения с носовым контуром корпуса (с точкой 25).

Контур фонаря кабины 24 и нижний наружный контур 29 носовой части фюзеляжа (килевая линия) идентичны между собой и образованы симметричными относительно горизонтальной оси кривыми линиями, сдвинутыми по горизонтальной оси на величину носовой части лодки 30. Стабилизатор 8 экранолета установлен на вершине киля 7 таким образом, что проекция его плоскости находится над точкой пересечения задних кромок крыла и хвостовой части корпуса 5 лодки, что обеспечивает увеличение жесткости Т-образного оперения и снижает его аэродинамическое сопротивление. При этом хвостовое оперение не имеет подкосов и расчалок. Над стабилизатором установлен обтекатель 31 качалки руля высоты.

Полет предлагаемого экранолета происходит обычным для данного класса летательных аппаратов образом. Экипаж, пользуясь трапами 11, подняв подвижные проемы 32 фонаря, занимает рабочие места в кабине. После запуска двигателя экранолет производит разбег, выходит на режим глиссирования и осуществляет отрыв от водной поверхности. После чего осуществляется его полет на высоте 1
2 м, т.е. на высоте значительного действия экранного эффекта и оптимального пилотирования. Эволюции в воздухе и посадка экранолета осуществляются также, как и самолета с силовой установкой, обеспечивающей небольшой избыток мощности и вертикальную скорость полета до 1 м/с.

По сравнению с прототипом предложенный экранолет имеет большее аэродинамическое качество, меньшее гидродинамическое сопротивление и лучшие эксплуатационные свойства. Относительная масса предложенного экранолета ниже, чем у прототипа благодаря оптимальности обводов наружных и аэродинамических форм.

Использование: изобретение относится к воздушному транспорту, а именно к аппаратам на динамической воздушной подушке. Сущность изобретения: экранолет содержит корпус-лодку и крыло малого удлинения, двигатель с воздушным винтом. Передние и задние кромки крыла имеют обратную стреловидность, причем задние кромки крыла расположены в горизонтальной плоскости, а передние имеют между собой обратное "V". Перед крылом вдоль кабины по бортам лодки установлены аэродинамические наплывы, выполненные в виде трапов-привальных брусьев. 5 ил.

Экранолет, состоящий из корпуса-лодки с хвостовым оперением и крыла малого удлинения с центропланом, над которым установлен двигатель с воздушным винтом, отличающийся тем, что передние и задние кромки крыла имеют обратную стреловидность, причем задние кромки крыла расположены в горизонтальной плоскости, а передние образуют между собой обратное V, угол которого составляет 6 12^o, кроме того, концевые нервюры крыла установлены горизонтально в плоскости задних кромок крыла и к ним пристыкованы поплавки остойчивости и концевые шайбы с элеронами, при этом перед крылом вдоль кабины по бортам лодки установлены аэродинамические наплывы, выполненные в виде трапов привальных брусьев.