САМОЛЕТ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ ВЗЛЕТОМ И ПОСАДКОЙ Российский патент 1999 года по МПК B64C29/00 

Изобретение относится к области авиации и может найти применение в различных сферах.

Известен самолет с вертикальным взлетом и посадкой, содержащей фюзеляж треугольной формы с кабиной, двигательную установку, подъемный винт, расположенный в сквозном отверстии центральной части фюзеляжа, по обе стороны от которого симметрично расположены сквозные отверстия, имеющие оси поворота, связанные с приводом, поворотные синхронно из горизонтальной плоскости вращения в вертикальную винты, расположенные в сквозных отверстиях, и поворотные синхронно вокруг вертикальной оси стабилизаторы, расположенные за поворотными винтами (патент РФ N : 1830016, МКИ (5) B 64 C 29/00, 1991, прототип).

Известный самолет характеризуется высокой маневренностью, но в нем не в полной мере используются потенциальные возможности конструкции, а именно возможности по увеличению скоростных характеристик, подъемной силы и эффективности управления при этом.

Задачей настоящего изобретения является создание конструкции самолета с вертикальным взлетом и посадкой с более высокими летными характеристиками.

Технический результат изобретения - повышение подъемной силы, увеличение скоростных возможностей и эффективности управления.

Указанный технический результат в самолете с вертикальным взлетом и посадкой, содержащем фюзеляж треугольной формы с кабиной, двигательную установку, подъемный винт, расположенный в сквозном отверстии центральной части фюзеляжа, по обе стороны от которого симметрично расположены сквозные отверстия, в которых в горизонтальной плоскости установлены валы, связанные с приводом их синхронного поворота из горизонтальной плоскости вращения в вертикальную, винты, расположенные в сквозных отверстиях, стабилизаторы поворотные синхронно вокруг вертикальной оси и расположенные за поворотными винтами, достигается тем, что двигательная установка выполнена в виде турбин, расположенных на валах поворота и в центральном отверстии, а винты укреплены на валах соответствующих турбин.

Кроме того, дополнительно отличия могут состоять в том, что:
- в задней части фюзеляжа установлено крыло с элементами управления в вертикальной плоскости;
- в стабилизаторах выполнены вырезы по форме поперечного сечения крыла, имеющего концы, выходящие за внешние стороны стабилизаторов;
- элементы управления образованы предкрылками, закрылками, элеронами и интерцепторами;
- с верхней и нижней плоскостей фюзеляжа, с передней и задней частей свкозных отверстий выполнены плавные занижения;
- дисковые площадки с установленными на них стабилизаторами расположены в занижениях;
- кабина смещена в носовую часть фюзеляжа, выполнена в виде утолщения с плавным переходом в фюзеляж;
- в нижней плоскости фюзеляжа за кабиной и в хвостовой части выполнены выдвижные шасси;
- крыло с элементами управления установлено на вертикальных стойках, укрепленных на верхней плоскости фюзеляжа;
- двигательные установки, расположенные на осях поворота, с винтами установлены в кольцевых кожухах.

Самолет изображен на фиг.1- 3, на которых на фиг. 1 - общий вид сверху, на фиг. 2 - вид сбоку, сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - вид сбоку, сечение Б-Б на фиг. 1.

Самолет содержит фюзеляж 1 треугольной формы с кабиной 2, смещенную в носовую часть и выполненную в виде утолщения с плавным переходом в фюзеляж 1, образуя обтекатель, двигательную установку, выполненную в виде турбин 3 и 4. Турбина 3 расположена в центральном отверстии 5 и укреплена на опорах 6. На валу турбины 3 установлен подъемный винт 7.

Турбины 4 с винтами 8 на их валах установлены в кольцевых кожухах 9, в сквозных отверстиях 10, расположенных симметрично относительно сквозного отверстия 5 и закрепленных на валах - опорах 11, установленных в горизонтальной плоскости и связанных с приводом их синхронного поворота из горизонтальной плоскости вращения в вертикальную и наоборот (не изображен).

На фюзеляже 1, с его верхней и нижней плоскостей и с передней и задней частей сквозных отверстий 5 выполнены плавные занижения 12 для улучшения забора воздуха винтами 8.

За поворотными винтами 8 на фюзеляже 1 в занижениях 12 расположены дисковые площадки 13 со стабилизаторами 14 поворотными синхронно вокруг вертикальной оси.

В задней части фюзеляжа 1 установлено крыло 15 с элементами управления в вертикальной плоскости, образованными предкрылками 16, закрылками 17, элеронами 18 и интерцепторами 19.

В стабилизаторах 14 выполнены вырезы 20 по форме поперечного сечения крыла 15, имеющего концы, выходящие за внешние стороны стабилизаторов 14. Крыло 15 установлено на вертикальных стойках 21, укрепленных на верхней плоскости фюзеляжа 1.

В нижней плоскости фюзеляжа 1 за кабиной 2 и в хвостовой части выполнены выдвижные шасси 22.

Принцип функционирования самолета осуществляется следующим образом.

Подъем самолета осуществляется запуском всех турбин 3 и 4 двигательной установки, винты 7 и 8 которых, расположенные в горизонтальной плоскости, приводятся во вращение, в результате чего возникает подъемная сила в вертикальной плоскости, и самолет поднимается в воздух, шасси 22 убирают. На некоторой высоте пилот с помощью системы управления осуществляет перевод боковых турбин 4 вместе с винтами 8 из горизонтального положения в вертикальное, после чего самолет вследствие появления тяги в горизонтальной плоскости начинает движение вперед.

Маневрирование в горизонтальной плоскости осуществляют путем синхронного поворота площадок 13 со стабилизаторами 14, а для маневра в вертикальной плоскости служит крыло управления 15 с элементами управления 16, 17, 18 и 19. Так, интерцепторы 19 служат как тормозные щитки для воздушного потока, обтекающего поверхность крыла. Предкрылок 16 служит для увеличения площади поверхности крыла 15, следовательно, его подъемной силы. Закрылки 17 также обеспечивают дополнительно увеличение подъемной силы крыла 15. Элероны 18 служат для оперативной маневренности самолета в вертикальной плоскости.

Посадка самолета может осуществляться двумя путями: путем обычного планирования на взлетно-посадочную полосу с воздействием только на элементы крыла 15 и путем вертикальной посадки - постепенным переводом винтов 8 из вертикальной плоскости в горизонтальную и с плавным понижением числа оборотов турбин 3 и 4.

Самолет содержит фюзеляж треугольной формы с кабиной, двигательную установку, установленный на валу подъемный винт, расположенный в сквозном отверстии центральной части фюзеляжа, расположенные симметрично по обе стороны от подъемного винта и установленные на валах поворотные винты, каждый из которых размещен в кольцевом кожухе, установленном на горизонтальном валу и в соответствующем сквозном отверстии, приводы для синхронного поворота указанных кожухов из горизонтального в вертикальное положение, поворотные стабилизаторы для маневрирования в горизонтальном направлении при их синхронном повороте вокруг соответствующей вертикальной оси, при этом указанные стабилизаторы расположены за поворотными винтами, причем двигательная установка имеет турбины, одна из которых установлена в центральном отверстии и на ее валу установлен подъемный винт, а другие турбины размещены в кольцевых кожухах в боковых отверстиях на осях опорах, обеспечивающих их поворот из горизонтальной плоскости в вертикальную, и на их валах установлены поворотные винты. Изобретение позволяет повысить величину подъемной силы, скоростные возможности и эффективность управления. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Самолет с вертикальным взлетом и посадкой, содержащий фюзеляж треугольной формы с кабиной, двигательную установку, установленный на валу подъемный винт, расположенный в сквозном отверстии центральной части фюзеляжа, расположенные симметрично по обе стороны от подъемного винта и установленные на валах поворотные винты, каждый из которых размещен в кольцевом кожухе, установленном на горизонтальном валу и в соответствующем сквозном отверстии, приводы для синхронного поворота указанных кожухов из горизонтального в вертикальное положение, поворотные стабилизаторы для маневрирования в горизонтальном направлении при их синхронном повороте вокруг соответствующей вертикальной оси, при этом указанные стабилизаторы расположены за поворотными винтами, отличающийся тем, что двигательная установка имеет турбины, одна из которых установлена в центральном отверстии и подъемный винт установлен на ее валу, а другие турбины укреплены в кольцевых кожухах в сквозных отверстиях совместно с винтами, установленными на их валах. 2. Самолет по п.1, отличающийся тем, что в задней части фюзеляжа установлено крыло с элементами управления в вертикальной плоскости. 3. Самолет по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в стабилизаторах выполнены вырезы по форме поперечного сечения крыла, имеющего концы, выходящие за внешние стороны стабилизаторов. 4. Самолет по п.2, отличающийся тем, что элементы управления образованы предкрылками, закрылками, элеронами и интерцепторами. 5. Самолет по п.1, отличающийся тем, что на поверхности верхней и нижней частей фюзеляжа, а также передней и задней частей сквозных отверстий выполнены плавные занижения. 6. Самолет по п.5, отличающийся тем, что на фюзеляже в занижениях расположены дисковые площадки, на которых установлены стабилизаторы. 7. Самолет по п.1, отличающийся тем, что кабина смещена в носовую часть и выполнена в виде утолщения с плавным переходом в фюзеляж, образуя обтекатель. 8. Самолет по пп.1 и 7, отличающийся тем, что на нижней поверхности фюзеляжа за кабиной и в хвостовой части установлены выдвижные шасси. 9. Самолет по пп.1 - 4, отличающийся тем, что крыло с элементами управления установлено на вертикальных стойках, укрепленных на верхней поверхности фюзеляжа.