ЛЕГКИЙ САМОЛЕТ Российский патент 1997 года по МПК B64C31/00 

Изобретение относится к авиастроению и может быть использовано при разработке ультралегких самолетов.

Из патентной литературы известны самолеты с винтом в кольцевом канале, кольцевой канал которых выполнен в виде фюзеляжа самолета (см. пат. Великобритании, кл. B 7 N 1441517, пат. США, кл. 244-13, N 3705700).

Известно устройство самолета, кольцевой канал воздушного винта которого выполнен в виде крыла самолета (см. кн. П. Бауэра "Летательные аппараты нетрадиционных схем". М. 1991, стр. 137-139).

Эти самолеты имеют большую массу и сложную конструкцию. Такие устройства невозможно использовать при разработке легких самолетов.

Прототипом предлагаемого изобретения является пат. США, кл. 244-12, N 2994493, в котором изложено устройство самолета с фюзеляжем, выполненным в виде полукольцевого канала. В передней части фюзеляжа выполнена кабина экипажа.

В средней части полукольцевого фюзеляжа этого самолета расположен двигатель с воздушным винтом на горизонтальной несущей поверхности, к которой пристыкована балка с хвостовым оперением.

Недостатками указанного устройства являются короткий полукольцевой канал фюзеляжа, наличие хвостовой балки с оперением, а также отсутствие замкнутого кольцевого канала воздушного винта. Это приводит к снижению аэродинамического качества и увеличению массы конструкции самолета.

Целью изобретения является снижение массы и упрощение конструкции легкого самолета.

Указанная цель достигается тем, что его полукольцевой фюзеляж выполнен в виде центроплана малого удлинения конической формы, сужающейся к хвостовой части, причем на стенках сужающегося конца центроплана закреплено хвостовое оперение, а на уширенной передней части установлено сидение пилота, спинка которого закреплена на поперечной балке-мотораме, а чаша сидения болтами через центроплан крепится к рессоре шасси самолета, причем к верхним кромкам полукольцевого центроплана крепится верхняя часть полукольца, вместе с центропланом образующая замкнутый кольцевой канал воздушного винта.

На фиг. 1 дан боковой вид легкого самолета; на фиг. 2 вид спереди; на фиг. 3 вид сверху; на фиг. 4 крепление спинки сидения и моторами двигателя к поперечной балке.

Легкий самолет состоит из центроплана 1, выполненного в виде полукольцевого канала воздушного винта 2. В плане центроплан имеет сужающееся к хвостовому оперению крыло малого удлинения.

В передней части центроплана расположено сидение пилота 3. Сидение пилота имеет горизонтальную панель 4, на которой установлены педали 5 управления рулем 6 направления и хвостовым колесом 7, которое установлено на оси 8 руля направления. На фиг. 1 для простоты изложения изображен цельноповоротный киль (руль направления).

Чаша 9 сидения расположена на усиленном участке 10 центроплана, под которым установлена рессора 11 передних колес 12 шасси. Чаша сидения стянута с рессорой болтами 13.

Спинка 14 сидения в верхней части имеет кронштейн 15, который охватывает поперечную балку 16. Фиксация кронштейна спинки к поперечной балке осуществляется болтами 17, они же крепят к балке мотораму 18 двигателя 19. Балка является лонжероном крыла 20 большого удлинения, которое закреплено по верхним торцевым участкам 21 центроплана. Крыло 20 крепится к центроплану с помощью узлов 22.

Крыло имеет элероны 23 для поперечного управления самолетом. Цельноповоротный стабилизатор 24 крепится к хвостовой части центроплана с помощью трубчатой оси 25.

Управление самолетом стандартное с помощью ручки управления 26 и педалей.

Торцевые участки центроплана в плоскости вращения воздушного винта соединены между собой жесткой полукольцевой дугой 27, которая образует с центропланом замкнутой кольцевой канал воздушного винта.

Предлагаемое устройство самолета действует следующим образом. Пилот занимает свое рабочее место на сидении 3, запускает двигатель 19 и, пользуясь ручкой и педалями, осуществляет руление самолетом и производит взлет.

Самолет имеет типичную для данного класса легких самолетов устойчивость и управляемость. Полет самолета производится обычным образом.

Так как воздушный винт самолета расположен в кольцевом канале, тяга воздушного винта увеличивается на 10-12 и при мощности двигателя прирост тяги может достигать 5-6 кг.

Кроме того, наличие кольцевого канала обеспечивает снижение тяги в зависимости от горизонтальной скорости.

Тяга винта даже при максимальной скорости падает незначительно. И главный эффект данной компоновочной схемы заключается в том, что воздушный винт, работая над центропланом малого удлинения, обеспечивает увеличение подъемной силы и снижение посадочной скорости.

Кроме того, обеспечивается улучшение срывных характеристик. Это обеспечивает повышение безопасности полета легкого самолета.

По сравнению с прототипом предложенное устройство обеспечивает увеличение аэродинамического качества самолета и позволяет применить двигатель малой мощности. Кроме того, данное устройство позволяет снизить массу конструкции самолета.

Использование: изобретение относится к спортивной авиации и может быть использовано для создания сверхлегких самолетов. Сущность: самолет содержит центроплан полукольцевой формы, являющийся каналом воздушного винта. На центроплане установлено крыло большого удлинения, на конце центроплана расположены цельноповоротные киль и стабилизатор. 4 ил.

Легкий самолет, состоящий из фюзеляжа, выполненного в виде полукольцевого канала воздушного винта, на поперечной балке которого расположен двигатель с воздушным винтом, имеющий хвостовое оперение и шасси, отличающийся тем, что, с целью снижения массы и упрощения конструкции легкого самолета, его полукольцевой фюзеляж выполнен в виде центроплана малого удлинения конической формы, сужающийся к хвостовой части, причем на сужающемся конце центроплана закреплено хвостовое оперение, а на уширенной передней части установлено сидение пилота, спинка которого закреплена на поперечной балке-мотораме, а чаша сидения через центроплан крепится к рессоре шасси самолета, причем к верхним кромкам полукольцевого центроплана крепится верхняя часть полукольца вместе с центропланом, образующая замкнутый кольцевой канал воздушного винта.