ПОЛИФЮЗЕЛЯЖНЫЙ ГИДРОСАМОЛЕТ Российский патент 1998 года по МПК B64C35/00 B64C39/04 

Изобретение относится к авиационной технике, точнее к гидроавиации.

Известны суда на подводных крыльях типа "Ракеты" и "Метеора", разработанные в Центральном конструкторском бюро (ЦКБ) имени Р.Е. Алексеева. Данные суда имеют подводные крылья, которые крепятся при помощи стоек к днищу речного или морского судна. Крылья имеют жесткую конструкцию и постоянный угол атаки. Такое устройство позволяет при наборе определенной скорости выходить судну из воды и двигаться на подводных крыльях, что значительно уменьшает сопротивление и увеличивает скорость судна.

Известны гидросамолеты, разработанные в Таганрогском авиационном научно-техническом комплексе (ТАНТК) имени Г.М.Бериева: Бе-10, Бе-12, Бе-з30, А-40 "Альбатрос". Данные гидросамолеты имеют однофюзеляжный корпус и крылья по схеме высокоплан, при этом крылья снабжены поплавками для устойчивости самолета на воде при стоянке и взлете. Взлет гидросамолета производится при достижении им определенной скорости на воде с использованием несущих поверхностей крыльев.

Известен проект фирмы Локхид "Геркулес" - амфибия" [1], в котором гидросамолет для разгрузки днища при посадке на воду оснащен водной лыжей, приводняется данный самолет сначала лыжей, затем корпусом и двумя поплавками. Аналогичной лыжей был оснащен гидросамолет Бе-8. Однако дальнейшего развития водная лыжа для гидросамолетов не получила, что связано с малой ее эффективностью как с точки зрения подъемной силы, так и с точки зрения разгрузки днища. Кроме того, как показали исследования, проведенные в ЦКБ им. Р.Е. Алексеева, при скоростях 100-150 км/ч проявляется кавитационный барьер: используемые одноплановые крылья начинают под действием множества гидравлических ударов разрушаться, так как их прочностные характеристики не соответствуют данным нагрузкам.

Для повышения эффективности использования гидроавиации, улучшения взлета и посадки гидросамолета предлагается полифюзеляжный гидросамолет (ПГС), имеющий не менее двух фюзеляжей, расположенных в горизонтальной плоскости на расстоянии и параллельно относительно друг друга с верхним расположением основного несущего крыла и одним или несколькими решетчатыми крыльями, соединяющими два фюзеляжа и установленными таким образом, что при взлете они являются подводными крыльями, а при посадке первыми касаются водной поверхности, частично разгружая при этом фюзеляж. Кроме того, решетчатые крылья обеспечивают устойчивость ПГС как при взлете, так и при посадке, а также и при полете ПГС.

На фиг. 1 показан двухфюзеляжный гидросамолет, общий вид в плане; на фиг. 2 - трехфюзеляжный гидросамолет, вид спереди; на фиг. 3 - гидросамолет в полете, общий вид, где 1, 2, 3 - фюзеляжи, 4 - основное крыло, 5 - двигатели, 6, 7 - решетчатые крылья, 8 - кабина пилотов.

ПГС имеет, например, два или три фюзеляжа 1, 2, 3, соединенных общим основным крылом, расположенным над фюзеляжами 1 и 2. Расстояние между ними в горизонтальной плоскости зависит от их габаритов и назначения самолета. В фюзеляжах размещаются приборы, оборудование, топливо, а при пассажирском варианте и пассажиры. Например, фюзеляжи 1 и 2 могут быть служебно-грузовыми, а фюзеляж 3 - пассажирским. Внизу фюзеляжи 1 и 2 соединены между собой решетчатыми крыльями 6 и 7, которые, исходя из своей конфигурации, обладают большой жесткостью и прочностью, что подтвердили исследования, проведенные в Военно-воздушной инженерной академии им. Н.Е. Жуковского (Белоцерковский С. М. и др. Решетчатые крылья.- М.: Машиностроение, 1985). Таким образом, данные крылья повышают и прочностные характеристики всего ПГС. Устанавливаются они с фиксированным углом, а при стоянке самолета крылья находятся в воде.

После занятия пилотами своей кабины 8 самолет заправляют топливом, загружают груз и багаж, затем занимают свои места и пассажиры. При помощи буксира-катера или собственных двигателей ПГС "выруливают" на свободную воду и начинается разбег. Постепенно с увеличением скорости увеличивается и подъемная сила решетчатых крыльев, которая поднимает самолет над водой. Затем при достижении определенной скорости ПГС открывается от воды и, набирая высоту, начинает полет.

Посадку ПГС совершает постепенно, снижаясь над водой таким образом, что первоначально воды касаются решетчатые крылья. В рассматриваемом примере воды при посадке ПГС касаются вначале крылья 7, расположенные в хвостовой части самолета, глиссируя на них. ПГС постепенно с уменьшением скорости опускает носовую часть, продолжая пробег и на передних решетчатых крыльях 6. Даже, если самолет приводнится с меньшим или небольшим отрицательным углом относительно поверхности воды, то ПГС, благодаря установленным под положительным углом планов решетчатых крыльев, не уйдет под воду, а клюнув носом, выправит сам положение, что особенно важно при посадке в плохую погоду и волнении моря.

Постепенно с уменьшением скорости ПГС погружается в воду до положенного уровня и останавливается, подрулив к причалу. В зависимости от назначения или места эксплуатации ПГС может иметь и колесные шины, при помощи которых самолет может выруливать на сушу.

Использование трехфюзеляжного гидросамолета позволяет улучшить эффективность использования гидроавиации за счет увеличения грузо- и пассажироперевозок, улучшения их обслуживания. Кроме того, улучшается брызгозащищенность двигателей и взлетные характеристики самолета.

Использование: в авиационной технике, в частности, в конструкции гидросамолетов. Сущность: гидросамолет состоит не менее чем из двух фюзеляжей, расположенных в горизонтальной плоскости на расстоянии и параллельно относительно друг друга, соединенных сверху основным крылом, а снизу решетчатыми крыльями. При стоянке гидросамолета решетчатые крылья все или частично находятся в воде, а при разгоне создают подъемную силу. Решетчатые крылья обеспечивают устойчивость самолета при взлете, посадке и в полете. 3 ил. .

Гидросамолет, имеющий фюзеляж, кабину для пилотов, крыло и двигательные установки, отличающийся тем, что он состоит не менее чем из двух фюзеляжей, расположенных в горизонтальной плоскости на расстоянии и параллельно относительно друг друга, соединенных сверху основным крылом, а снизу решетчатыми крыльями, при этом решетчатые крылья установлены так, что при стоянке гидросамолета они все или частично находятся в воде, а при разгоне создают подъемную силу и поднимаются к поверхности воды, при этом планы решетчатых крыльев имеют установочный угол атаки.