САМОЛЕТ Российский патент 2000 года по МПК B64C39/10 

Изобретение относится к области конструкции самолетов и может быть использовано для транспортировки грузов и пассажиров.

Известен самолет (см. патент США N 3981460), содержащий фюзеляж, двигатели, стреловидное зигзагообразное крыло, консоли которого направлены вверх под углом к плоскости крыла и соединены вместе выше кабины экипажа за задней кромкой крыла, образуя треугольник при виде спереди.

Недостатком этого самолета является: маленький грузовой отсек, невозможность транспортировки крупногабаритных грузов, переутяжелена конструкция крыла, т.к. верхние крылья (консоли) не участвуют в создании подъемной силы, а в качестве стабилизатора и киля являются слишком большими (примерно равны основному крылу).

Известны также самолеты (см. журнал "Зарубежное военное обозрение" N 1 1991 г. стр. 48 и N 1 1992 г. стр. 48 цв. вклейка "Перспективный американский стратегический бомбардировщик В-2"), построенный по схеме "Летающее крыло", содержащий крыло треугольного контура с управляющими поверхностями, двигателями, размещенными в крыле, воздухозаборники и сопла которых выходят на верхнюю поверхность крыла, кабину экипажа, размещенную в носовой части самолета, грузовой отсек, размещенный в средней части крыла.

Наиболее близкой конструкцией того же назначения к заявленной по совокупности признаков является самолет типа "Летающее крыло".

К недостаткам этого самолета можно отнести малую жесткость крыла и небольшие габариты грузовой кабины, не позволяющей транспортировать крупногабаритные грузы.

Технический результат - увеличение жесткости конструкции крыла и увеличение габаритов грузовой кабины самолета.

Технический результат достигается тем, что в самолете, выполненном по схеме "Летающее крыло", содержащем крыло треугольного контура с управляющими поверхностями, кабину экипажа, размещенную в носовой части самолета, и грузовой отсек, размещенный в средней части крыла, конструкция крыла включает в себя два разнесенных между собой силовых контура в виде труб большого диаметра, оси которых параллельны оси самолета, а нижние и верхние образующие труб соответственно соединены между собой полом грузового отсека и верхней силовой панелью, образуя крыло-фюзеляж, а на верхней поверхности крыла-фюзеляжа установлены, наклоненные друг к другу, кили с управляющими поверхностями и соединяющиеся вместе за задней кромкой крыла-фюзеляжа, образуя замкнутый контур в виде треугольника, а двигатели установлены между наклоненными килями на верхней поверхности крыла-фюзеляжа.

Кили размещены в хвостовой части крыла-фюзеляжа и механически соединены с соответствующими силовыми контурами в виде труб большого диаметра в месте их стыка с верхней силовой панелью крыла. Место соединения килей закрыто обтекателем.

Образованный наклоненными килями и крылом замкнутый контур в виде треугольника позволяет обеспечить жесткость конструкции и снизить изгибающие нагрузки на крыло при вираже. Размещение двигателей на верхней поверхности крыла-фюзеляжа позволяет увеличить грузовой отсек самолета и облегчить обслуживание двигателей. Конструкция крыла-фюзеляжа, состоящая из двух разнесенных между собой силовых контуров в виде труб большого диаметра и соединенных грузовым полом и верхней силовой панелью крыла-фюзеляжа позволяет использовать внутренний объем крыла-фюзеляжа для размещения грузов и пассажиров.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналоги, характеризующиеся признаками, тождественными всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов-прототипов - как наиболее близкого по совокупности признаков, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков.

Следовательно, изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявить признаки, совпадающие с отличительными от выбранного прототипа признаками. Результаты поиска показали, что изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. В частности, не предусматриваются следующие преобразования:
- дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;
- замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;
- исключение какой-либо части (элемента, действия) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности, сокращение продолжительности процесса и пр.);
- увеличение количества однотипных элементов, действий для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов, действий;
- выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;
- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи, либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Сравнение заявленного решения с другими техническими решениями показывает, что управляющие поверхности на килях одновременно являются рулями направления и высоты, что позволяет при вираже частично разгрузить крыло-фюзеляж, т.е. уменьшить изгибающий момент, часть которого преобразовывается в осевое усилие, что позволит снизить вес конструкции.

На фиг. 1 изображен описываемый самолет, вид с боку, на фиг. 2 - то же вид в плане, на фиг. 3 - то же, разрез по А-А на фиг. 1.

Самолет состоит из крыла-фюзеляжа 1, состоящего из двух силовых контуров 2 в виде труб большого диаметра, в которых размещаются пассажирские кресла 3 или контейнеры, силового пола 4 грузового отсека 5, верхней силовой панели 6 крыла-фюзеляжа 1, переходящий в консоли крыла 7. На верхней поверхности крыла-фюзеляжа 1 размещены на пилонах 8 двигатели 9, находящиеся между двумя наклоненными друг к другу килями 10. Кили 10 закреплены на силовых контурах 2 и соединяются вместе за задней кромкой крыла-фюзеляжа 1 выше кабины экипажа 11, образуя замкнутый контур в виде треугольника. Место соединения килей закрыто обтекателем 12. На килях 10 имеются управляющие поверхности 13, а на консолях 7 крыла-фюзеляжа 1 имеются управляющие поверхности 14. Жесткость конструкции и снижение изгибающих нагрузок на крыло-фюзеляж 1 при вираже обеспечивается замкнутым контуром в виде треугольника, образованным крылом-фюзеляжем 1 и килями 10. Управляющие поверхности 13 на килях 10 одновременно являются рулями направления и высоты.

При вираже, а именно при действии на крыло самолета положительных нагрузок, когда управляющие поверхности 13 создают отрицательную подъемную силу, (например направленную вниз) а на крыло-фюзеляж 1 действует положительная подъемная сила (направленная вверх), происходит частичная разгрузка крыла-фюзеляжа 1, т. е. уменьшается действующий на него изгибающий момент, т.к. часть нагрузки преобразовывается в осевую силу, действующую на участок крыла-фюзеляжа 1 между килями 10.

Заявленная конструкция самолета не только позволит уменьшить его вес и увеличить объем грузового отсека 5, но и повысить маневренность самолета за счет расположения управляющих поверхностей 13, находящихся на килях 10 за задней кромкой крыла-фюзеляжа 1, т.е. управляющие поверхности 13 будут работать на большем плече относительно общего центра давления.

Изобретение относится к конструкции самолетов. Самолет состоит из треугольного крыла-фюзеляжа 1, содержащего два разнесенных силовых контура 2 в виде труб большого диаметра, соединенных между собой силовым полом 4 грузового отсека 5 и верхней силовой панелью 6 крыла-фюзеляжа 1, переходящей в консоль 7 крыла. На верхней поверхности крыла-фюзеляжа 1 размещены два наклоненных друг к другу киля 10, которые соединяются вместе за задней кромкой крыла-фюзеляжа 1 выше кабины экипажа, образуя замкнутый контур в виде треугольника. Место соединения килей 10 закрыто обтекателем 12, а двигатели 9 установлены на пилонах 8 между наклоненными килями 10. Предложенная конструкция позволяет увеличить жесткость крыла, габариты грузовой кабины, уменьшить вес. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Самолет, выполненный по схеме "Летающее крыло", содержащий крыло треугольного контура с управляющими поверхностями, кабину экипажа, размещенную в носовой части самолета, и грузовой отсек, размещенный в средней части крыла, отличающийся тем, что конструкция крыла включает в себя два разнесенных между собой силовых контура в виде труб большого диаметра, оси которых параллельны оси самолета, а нижние и верхние образующие труб соответственно соединены между собой полом грузового отсека и верхней силовой панелью, образуя крыло-фюзеляж, а на верхней поверхности крыла-фюзеляжа установлены наклоненные друг к другу кили с управляющими поверхностями и соединяющиеся вместе за задней кромкой крыла-фюзеляжа, образуя замкнутый контур в виде треугольника, а двигатели установлены между килями на верхней поверхности крыла-фюзеляжа. 2. Самолет по п.1, отличающийся тем, что кили находятся в хвостовой части крыла-фюзеляжа и механически соединены с соответствующими силовыми контурами в виде труб большого диаметра в месте их стыка с верхней силовой панелью крыла. 3. Самолет по п.1, отличающийся тем, что место соединения килей закрыто обтекателем.