ДИСКОПЛАН Российский патент 1997 года по МПК B64D27/02 B64C29/00 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности дискообразным летательным аппаратам.

Известны различные конструкции дискообразных летательных аппаратов, например летательный аппарат [1] [2] Последний аппарат, выполненный в виде двояковыпуклого диска, имеет диаметральный горизонтальный разъем, снабжен двумя соосными несущими винтами противоположного вращения. Известные летательные аппараты сложны в устройстве, трудно управляемы и неудобны в эксплуатации. Имеются проблемы для контроля, ремонта их частей, узлов, где снаружи расположены по окружности лопасти винтовых двигателей по периферии корпуса. Аппарат имеет органы управления и стабилизации в полете, органы приземления, оборудован различными системами. Аппарат включает пилотскую кабину и отсеки для полезной нагрузки-грузов, пассажиров.

Недостатком известного летательного аппарата является сложность конструкции, трудные подходы к отдельным элементам и большое неудобство в техническом обслуживании, препятствующие быстрому ремонту и замене полезной нагрузки.

Это наиболее близкий аналог. Он принят в качестве прототипа.

Задачей изобретения является разработка конструктивной схемы такого летательного аппарата дископлана, в котором упомянутые недостатки были бы сведены к минимуму. Кроме того, изобретение предусматривает разработку ряда вопросов эксплуатации и технического обслуживания летательного аппарата и использование его не только в качестве транспортного средства, но и по другому назначению, в частности в народнохозяйственных и научных целях.

Предлагаемый летательный аппарат дископлан представляет собой круглое дискообразное двояковыпуклое тело с диаметральным, как минимум одним горизонтальным разъемом, снабженным элементами уплотнения и автоматического соединения. Аппарат снабжен маршевыми и подъемными двигателями, органами стабилизации, управления и приземления. Каждая из отъемных частей дископлана содержит комплекс устройств, обеспечивающих его функционирование и представляющих удобства для эксплуатации и технического обслуживания. В передней части дископлана размещена пилотская кабина, в задней органы управления. Имеются отсеки для пассажиров и различного оборудования. В нижней отъемной части расположены топливные емкости и грузовые отсеки. Сверху и снизу на отъемных частях дископлана выполнены гребни разделители воздушного потока, обеспечивающие оптимальное бессрывное его обтекание в горизонтальном полете.

Разделение корпуса дископлана на по меньшей мере две верхнюю и нижнюю части позволяет не только выполнять их независимую сборку в заводских условиях, но и техническое обслуживание и погрузку разгрузку аппарата на аэродроме. Для этого в условиях сборочного цеха предприятия (производства) и в аэродромных условиях должны быть созданы поточные линии стапели, на которых собираются, перегружаются, состыковываются или расстыковываются отъемные части дископлана.

На фиг.1 представлен предлагаемый дископлан, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 то же, вид спереди; на фиг.4 разрез А-А на фиг.2; на фиг. 5 схема разделения частей дископлана, например, наклонными направляющими.

Дископлан содержит круглый двояковыпуклый корпус, состоящий из двух отъемных частей: нижней основной части 1 и верхней части 2. Силовая установка дископлана включает маршевые двигатели 3, установленные на горизонтальном оперении 4, подъемные двигатели 5, установленные в нижней отъемной части корпуса дископлана, и вспомогательные газотурбинные установки, обеспечивающие энергией различные системы дископлана.

Дископлан снабжен органами управления, включающими вертикальное оперение в виде трех килей 6 с рулями направления 7, горизонтальное оперение, выполненное в виде стабилизатора с рулями высоты 8 и элевонами 9, а также дополнительными газовыми рулями 10 стабилизации дископлана на взлете и при посадке, когда скорости малы, а основные органы управления неэффективны. Газовые рули размещены в диаметральной поперечной плоскости дископлана на нижней части корпуса.

Органы приземления выполнены в виде трехточечного убирающегося шасси, основные стойки 11 которого с четырехколесными тележками расположены за центром масс в нижней части корпуса, а носовая стойка 12 расположена впереди под кабиной пилотов 13.

Верхняя отъемная часть корпуса может выполняться в двух вариантах: неподвижно соединяемой с нижней отъемной частью корпуса при помощи специальных быстродействующих автоматических устройств и подвижно шарнирно соединяемой при помощи вертикальной оси на подшипниках в нижней части корпуса. И в первом, и во втором вариантах исполнения верхней отъемной части корпуса решается одна из основных задач изобретения корпус разделяется на две самостоятельные части. Это обеспечивает свободный доступ ко всем элементам дископлана как при его сборке, так и при техническом обслуживании.

При этом второй вариант исполнения предполагает повысить аэродинамическое качество дископлана за счет увеличения подъемной силы при вращении корпуса. Вращение верхней части корпуса обеспечивается за счет энергии вспомогательных газотурбинных установок, расположенных в нижней части корпуса.

Дополнительным источником энергии в силовой установке дископлана являются солнечные батареи 14, установленные на верхней части корпуса.

В нижней части корпуса размещены главные наиболее нагруженные отсеки и элементы дископлана: грузовые отсеки с нижними и верхними люками, пассажирский салон кольцевой формы с нижними люками и объемной потолочной частью для ускорения погрузочно-разгрузочных операций, топливные емкости, разъемные системы и аппаратура. Автоматически открываемые створки нижних люков грузовых отсеков обеспечивают быстрое освобождение от грузов и прием грузов на борт дископлана.

Жесткость корпуса дископлана обеспечивается кольцевым и меридианным силовым набором и работающей обшивкой корпуса. Кроме того, для усиления наиболее нагруженной нижней отъемной части корпуса она снабжена дополнительно по меньшей мере парой расположенных по периферии торообразных соленоидных натяжителей 15 с электромагнитными ускорителями дискретных масс и радиальными тросовыми стяжками, выполненными по типу велосипедного колеса. Центробежные силы от быстродвижущихся дискретных масс, растягивающих корпус дископлана, в значительной мере воспринимаются тросовыми стяжками, разгружающими напряжения корпуса. Дискретные массы в соленоидных ускорителях движутся в разных направлениях, что позволяет избежать влияния реактивного момента на дископлан в полете.

Электрическая энергия для работы соленоидных ускорителей поступает от энергонакопителя энергоблока, использующего энергию генераторов вспомогательных газотурбинных установок и энергию солнечных батарей.

Сборка, ремонт и техническое обслуживание дископлана должны выполняться на специальных стапелях с разделением верхней и нижней частей корпуса и при необходимости свободной заменой его отдельных элементов.

Взлет и посадка дископлана может выполняться обычным способом, используемым для штатных самолетов укороченного взлета и посадки, или же при помощи специально подготовленных для этого стационарных аэродромных сооружений, включающих взлетно-посадочную полосу, выполненную по типу сужающегося наклонного желоба улавливателя дископлана на посадке и направляющего его к месту перегрузки и технического обслуживания.

Для эксплуатации на таких аэродромах дископланы должны снабжаться специальными устройствами для боковых контактов со стенками желоба, а место перегрузки дископланов и их обслуживания должны быть оборудованы средствами разделения верхней и нижней частей корпуса и средствами быстрой замены отдельных элементов.

Использование: в качестве воздушного транспортного средства, обеспечивающего ускоренную замену полезных грузов, пассажиров и отдельных агрегатов при техническом обслуживании и ремонте. Техническая сущность изобретения заключается в том, что летательный аппарат - дископлан, выполненный в виде двояковыпуклого диска с поперечным диаметральным разъемом, обеспечивает свободный доступ к грузовым отсекам, пассажирской кабине и всем его основным элементам. Разделение и соединение корпуса летательного аппарата автоматизировано. Возможен вариант исполнения аппарата, когда верхняя его отъемная часть делается подвижной, вращающейся. Жесткость корпуса обеспечивается кольцевым и меридиональным силовым набором. Дополнительно корпус подкреплен парой торообразных соленоидных ускорителей масс, стянутых радиальными тросовыми стяжками. Аппарат снабжен маршевыми и подъемными двигателями для укороченного взлета и посадки. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Дископлан, содержащий круглый двояковыпуклый корпус, силовую установку, органы управления и приземления, пилотскую кабину, помещение для пассажиров, отсеки для полезных грузов, емкости для жидкостей и газов, отличающийся тем, что его корпус выполнен с по меньшей мере одним горизонтальным разъемом, обеспечивающим разделение аппарата и свободный доступ ко всем основным его элементам как при сборке, так и при техническом обслуживании, при этом разделяемые части включают силовой набор, обеспечивающий жесткость корпуса, а разъем снабжен средствами автоматического соединения, закрепления и уплотнения, нижняя часть корпуса, воспринимающая основные массовые нагрузки, снабжена дополнительно по меньшей мере парой периферийных торообразных соленоидных натяжителей с электромагнитными ускорителями дискретных масс и радиальными тросовыми стяжками, а силовая установка включает маршевые и подъемные двигатели, обеспечивающие укороченные взлет и посадку, дископлан снабжен также специальными устройствами для разделения корпуса и средствами автоматизации и контроля за этими операциями. 2. Дископлан по п. 1, отличающийся тем, что верхняя отъемная часть корпуса выполнена по форме сферического сегмента, установлена шарнирно на оси основной части корпуса и снабжена приводом для вращения в полете. 3. Дископлан по п. 1, отличающийся тем, что нижняя отъемная часть корпуса в центральной ее части выполнена плоской для удобства размещения органов приземления и повышения аэродинамических характеристик летательного аппарата. 4. Дископлан по п. 1, отличающийся тем, что нижняя отъемная часть корпуса снабжена аэродинамическими гребнями и хвостовым оперением с рулями управления. 5. Дископлан по п. 1 или 4, отличающийся тем, что маршевые двигатели размещены на хвостовом оперении, а подъемные в нижней части корпуса. 6. Дископлан по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на верхней отъемной части корпуса размещены солнечные батареи. 7. Дископлан по п. 3, отличающийся тем, что нижняя отъемная часть корпуса выполнена вогнутой для дополнительного повышения аэродинамического качества летательного аппарата. 8. Дископлан по п. 3, отличающийся тем, что на нижней отъемной части корпуса имеются средства ограничения боковых перемещений при движении вдоль стапелей. 9. Дископлан по п. 1, отличающийся тем, что на нижней поверхности корпуса имеются автоматически открываемые створки люков для механизированной погрузки и разгрузки аппарата, а также для замены отдельных агрегатов. 10. Дископлан по п. 1, отличающийся тем, что устройства разделения и соединения верхней и нижней частей корпуса выполнены в виде винтовых пар с электроприводами, обеспечивающими автоматическое включение-выключение и контроль за величиной момента затяжки.