АВИАТРАНСФОРМЕР Российский патент 1999 года по МПК B60F5/02 

Шестиместное транспортное средство предназначено для перевозки людей и багажа по земле, воде, снегу и воздуху и представляет собой самолет-амфибию, который имеет способность автоматической трансформации в наземное транспортное средство.

В результате проведенного патентного поиска выделен ближайший аналог /пат. РФ 2016781, опубл. 30.07.94 г./, из которого известен аэротрансформер, содержащий фюзеляж, представляющий собой пилотско-пассажирскую кабину, заднюю винтовую установку, передние и задние колеса, складывающиеся правую и левую плоскости крыла и хвостовую часть, разъемно соединенную с фюзеляжем.

Целью изобретения является создание транспортного средства с объединенными возможностями самолета, автомобиля, катера и аэросаней, которое дает человеку свободу выбора в способе передвижения в зависимости от метеорологических, географических или местных условий.

Поставленная задача достигается:
1. Особым автоматическим способом складывания каждой плоскости крыла и хвостовой части в компактное состояние, в котором существенно уменьшаются габариты.

2. Совмещенностью и возможностью раздельного использования убирающегося колесно-лыжного шасси.

3. Наличием на каждой внешней стороне центральной части фюзеляжа изменяющих свой объем, при необходимости, воздушных камер.

4. Специальным взлетно-посадочным устройством.

Конструкция авиатрансформера представлена на фиг. 1, 2, 3 и состоит из правой и левой складывающихся плоскостей крыла, в каждой из которых размещен двигатель 1 с винтовой установкой 2. Каждая плоскость крыла состоит из коренной 3, центральной 4 и концевой 5 секций, в своей нижней части шарнирно соединенных между собой продольными осевыми стыковочными узлами 6 и 7. Концевая секция 5 снабжена щелевым элероном 8. Центральная секция 4 снабжена щелевым закрылком 9 и имеет дополнительно два осевых стыковочных узла, передний 10 и задний 11, для шарнирного соединения с верхней частью переднего 12 и заднего 13 подкосов крыла. На центральной секции 4 расположен ПВД-приемник воздушных давлений 14, а также в ней могут располагаться топливные баки. В передней части коренной секции крыла 3 расположен боковой двигатель 1 с винтовой установкой 2, воздухозаборник 15 и управляемые воздушные створки 16, а для шарнирного соединения с фюзеляжем вся секция имеет продольный удлиненный осевой стыковочный узел 17.

Фюзеляж представляет собой конструкцию закрытого от внешней среды внутреннего пространства пилотской кабины 18, пассажирской кабины 19 и отсека для среднего двигателя 20 с трансмиссией на заднюю винтовую установку 21, а также двух открытых для внешней среды отсеков, переднего 22 и заднего 23, для колес шасси, механизмов их уборки и выпуска, и трансмиссии на задние ведущие колеса. Носовая часть фюзеляжа представляет собой отдельный, закрытый от внешней среды отсек 24. Над пилотской кабиной 18 фюзеляж имеет выходной люк 25 и два аэродинамически обтекаемых окна 26 для зеркального наблюдения и контроля за направлением на взлете и посадке. Пилотская кабина 18 имеет двери 27 с каждой стороны, через которые осуществляется вход в пассажирскую кабину 19, имеющую аварий люк 28. Верхняя часть фюзеляжа с каждой стороны имеет продольный удлиненный осевой стыковочный узел 17 для шарнирного соединения с коренной секцией 3 каждой плоскости крыла. Внешняя нижняя часть фюзеляжа с каждой стороны имеет по два продольных осевых стыковочных узла - передний 29 и задний 30 - для шарнирного соединения с передним 12 и задним 13 подкосами крыла. Внешняя задняя часть фюзеляжа в ее верхней части над задним открытым колесным отсеком 23 с каждой стороны имеет по одному поперечному осевому стыковочному узлу 31 для шарнирного соединения с хвостовой частью 32.

Двухкилевая хвостовая часть 32, жестко соединенная между собой объемной аэродинамической законцовкой нижней части фюзеляжа 33, представляющей собой закрытую от внешней среды воздушную камеру, а также стабилизатором 34 и рулем высоты 35. Каждый киль, левый 36 и правый 37, имеет по рулю направления 38 и поперечный осевой стыковочный узел 31 для шарнирного соединения с фюзеляжем.

Убирающееся колесно-лыжное шасси состоит из четырех амортизационных стоек с тормозными механизмами и колесами, передних 39 и задних 40 лыж, с рычагами их крепления 41 и механизмом управления. Две изменяющие свой объем воздушные камеры 42, расположенные с каждой внешней, боковой стороны фюзеляжа, центральной и нижней его части, от пилотской кабины 18 до заднего открытого колесного отсека 23 и представляющие собой прочный, эластичный материал, закрепленный своими краями к элементам фюзеляжа.

Специальное взлетно-посадочное устройство, состоит из рамы 43, колеса 44 и гидроцилиндра 45. Передняя часть рамы 45 крепится шарнирно к силовым элементам конструкции передней, нижней части фюзеляжа. Гидроцилиндр 45 крепится в верхней части переднего открытого колесного отсека 22 на схождении силовых элементов передней части конструкции фюзеляжа. Нижняя часть рамы 43 имеет обшивку, для улучшения аэродинамики и в сложенном состоянии находится в одной плоскости с днищем фюзеляжа, а большая часть колеса скрывается в специальном гнезде.

Способ автоматического превращения авиатрансформера в наземное транспортное средство основан на соосном перемещении и компактном расположении относительно друг друга и фюзеляжа всех секций крыла и хвостовой части при помощи гидросистемы.

Первоначально пара гидроцилиндров 46 (фиг. 2), расположенные в концевой 5 и центральной 4 секциях каждой плоскости крыла и соединенные между собой осевым силовым кронштейном 47, расположенном на оси стыковочных узлов 6 данных секций, поворачивает концевую секцию 5 вокруг этой оси на 180^o. В результате нижняя часть концевой секции 5 прижимается к нижней части центральной секции 4 крыла. Затем ось стыковочного узла 7, коренной 3 и центральной 4 секций при помощи другой пары гидроцилиндров 48, расположенных в этих секциях и соединенных между собой осевым силовым кронштейном 49, вместе с частью центральной 4 и коренной 3 секций перемещаются вверх по окружности, центром которой является ось 17 стыковочных узлов коренной секции 3 и фюзеляжа. Коренная 3 и центральная 4 секции при этом разъединяются и поворачиваются относительно друг друга вокруг совместной оси 7. Наружная часть центральной секции 4 вместе с концевой секцией 5 прижимается к боковой стороне пассажирской кабины 19 (фиг. 1), занимая своей нижней частью место в нише, которая до этого должна быть образована приведением боковых, изменяющих свой объем воздушных камер 42 (фиг. 1 и 3) в спущенное состояние. Подкосы крыла 12 и 13 (фиг. 2 и 3) при этом поворачиваются на осях своих стыковочных узлов 29 и 30 с фюзеляжем и 10 и 11 с центральной секцией крыла 4, а верхняя часть переднего подкоса 12 входит в специальный проем 50, расположенный в нижней передней части центральной секции крыла 4. После складывания каждой плоскости крыла хвостовая часть 32 (фиг. 1) при помощи двух пар гидроцилиндров 51 (фиг. 4) и соединяющих их осевых силовых кронштейнов 52 поворачивается на оси своих стыковочных узлов 31 с фюзеляжем на 170^o и ложится на верхнюю часть сложенных секций крыла. Каждый киль при этом располагается с боковой стороны их верхней части.

Принцип взаимодействия колесного шасси с лыжами заключается в следующем. При полностью убранном шасси лыжи 39 и 40 прижаты к днищу фюзеляжа (фиг. 1 и 2), закрывая собой большую часть открытых колесных отсеков 22 и 23, улучшая гидро- и аэродинамическое качество. Для выпуска лыжного шасси колеса отжимают лыжи 39 и 40 и становятся на них. Для выпуска колесного шасси лыжи 39 и 40 поворачиваются на осях своих рычагов 41 (фиг. 4 и 5) при помощи гидравлики и открывают колесные отсеки наподобие створок. Передняя лыжа 39 крепится на двух рычагах 41, задняя 40 - на одном, каждый из которых крепится на внешней стороне оси стыковочного узла нижнего рычага амортстойки 53. Передний конец задней лыжи 40 крепится шарнирно к нижней части переднего подкоса крыла 12.

Специальное взлетно-посадочное устройство необходимо при взлете с твердой поверхности для создания большего угла атаки крыла на скорости отрыва с целью уменьшения длины разбега, а также при посадке, для плавного уменьшения угла атаки крыла на пробеге с целью мягкого приземления и уменьшения длины пробега. Включается непосредственно перед взлетом и посадкой. В рабочем состоянии, посредством гидромеханизма 45, рама 43 с колесом 44 отжимается вниз, упираясь колесом в подстилающую поверхность, и поднимает переднюю часть авиатрансформера на определенный угол, создавая тем самым больший угол атаки крыла на скорости отрыва. Необходимое усилие гидроцилиндра создается отдельным редукционным клапаном в его гидросистеме. На посадке все происходит в обратном порядке.

Способность авиатрансформера взлетать и садиться, а также передвигаться по автомобильным дорогам, воде, снегу и воздуху, дает человеку возможность использовать при передвижении до конечного пункта назначения одно транспортное средство вместо четырех, то есть менять способ передвижения в случае необходимости.

Наличие трех двигателей дает возможность авиатрансформеру как самолету иметь большой избыток мощности, необходимый на взлете, а также возможность продолжения полета в случае отказа одного из них.

Большая устойчивость по направлению на разбеге и пробеге при взлете и посадке с боковым ветром по сравнению с трехколесной схемой шасси.

Наличие специального взлетно-посадочного устройства значительно упрощает взлет и посадку, а также сокращает длину разбега и пробега.

Большая эффективность торможения на пробеге, так как могут использоваться торможение пяти колес и реверс заднего воздушного винта.

Полностью исключено капотирование.

При использовании двигателей, работающих на автомобильном топливе, возможна дозаправка в любом населенном пункте, имеющем АЗС.

Сравнительно небольшие габариты в сложенном состоянии упрощают проблему гаражного хранения.

Устройство возможно осуществить промышленным способом с использованием стандартного оборудования.

Изобретение относится к амфибифным транспортным наземным средствам, которые способны трансформироваться в летательные аппараты самолетного типа. Авиатрансформер имеет фюзеляж в виде пилотско-пассажирской кабины, заднюю винтовую установку, передние и задние колеса шасси, складывающиеся правую и левую плоскости крыла и хвостовую часть, разъемно соединенную с фюзеляжем. Авиатрансформер выполнен с отдельным отсеком для среднего двигателя и задней винтовой установки. Авиатрансформер имеет два открытых отсека для передних и задних колес шасси, выполненных с трансмиссиями и механизмами их уборки и выпуска. Авиатрансформер выполнен с отдельным закрытым от внешней среды носовым отсеком и с двумя аэродинамически обтекаемыми окнами над пилотской кабиной для зеркального наблюдения и контроля за направлением на взлете и при посадке. В фюзеляже расположены две изменяющие свои объем воздушные камеры. Взлетно-посадочное устройство расположено в передней нижней части фюзеляжа и имеет гидроцилиндр, раму и колесо, прижимающиеся к днищу фюзеляжа после взлета и посадки. Правая и левая плоскости крыла посекционно складываются гидравлическим устройством, расположенным в секциях каждой плоскости крыла. Обе плоскости крыла снабжены передними и задними подкосами, винтовыми установками и двигателями, расположенными в передней части коренных секций. Колесное шасси выполнено с лыжами для движения по снегу и воде, а хвостовая часть выполнена с возможностью складывания для образования наземного транспортного средства. Технический результат реализации изобретения состоит в повышении эксплуатационных качеств самолета, трансформируемого в наземную амфибию. 5 ил.

Авиатрансформер, содержащий фюзеляж, представляющий собой пилотско-пассажирскую кабину, заднюю винтовую установку, передние и задние колеса шасси, складывающиеся правую и левую плоскости крыла и хвостовую часть, разъемно соединенную с фюзеляжем, отличающийся тем, что он выполнен с отдельным отсеком для среднего двигателя и задней винтовой установки, с двумя открытыми отсеками для передних и задних колес шасси, выполненных с трансмиссиями и механизмами их уборки и выпуска, с отдельным закрытым от внешней среды носовым отсеком и двумя аэродинамическими обтекаемыми окнами над пилотской кабиной для зеркального наблюдения и контроля за направлением на взлете и при посадке, с двумя изменяющими свой объем воздушными камерами, расположенными в фюзеляже, со взлетно-посадочным устройством, расположенным в передней нижней части фюзеляжа, включающим в себя гидроцилиндр, раму и колесо, прижимающиеся после взлета и посадки к днищу фюзеляжа, при этом левая и правая плоскости крыла выполнены с возможностью посекционного складывания с помощью гидравлического устройства, расположенного в секциях каждой плоскости крыла, и снабжены передними и задними подкосами, винтовыми установками и двигателями, расположенными в передней части коренных секций, колесное шасси выполнено с лыжами для движения по снегу и воде, а хвостовая часть выполнена с возможностью складывания для образования наземного транспортного средства.