ГИБРИДНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2005 года по МПК B64B1/34 B64C27/18 

Изобретение относится к летательным аппаратам легче воздуха, сочетающим принципы аэростатического и аэродинамического полета.

Известен гибридный летательный аппарат, некоторые из газовых отсеков которого заполнены водородом в качестве газа легче воздуха для создания аэростатической подъемной силы /Авторское свидетельство СССР №1740250, В 64 В 1 /06, 1992/.

Недостатками известного гибридного летательного аппарата являются большие габаритные размеры и необходимость использовать балласт для управления подъемной силой.

Известен также гибридный летательный аппарат, содержащий раму, оболочку, предназначенную для создания аэростатической подъемной силы, выполненную с осью симметрии и установленную с возможностью вращения относительно рамы, лопасти, установленные на упомянутой оболочке преимущественно в радиальном направлении от оси и предназначенные для создания аэродинамической подъемной силы, двигательную установку, предназначенную для вращения упомянутой оболочки, хвостовую балку, имеющую средство компенсации реактивного момента от вращения упомянутой оболочки, и отсек полезной нагрузки / Патент США №3976265, В 64 С 37/02, 1976/.

Аппарат сочетает принципы аэростатического и динамического полета, но для работы двигательной установки используется углеводородное горючее, при сжигании которого в двигателях образуются вредные химические соединения, вызывающие загрязнение атмосферы в наибольшей степени на переходных режимах работы при приеме груза на борт в пределах ограниченной по размерам территории в пределах населенного пункта.

Задачей изобретения является использование водорода в качестве горючего для двигателей гибридного управляемого летательного аппарата, предназначенного для перевозки людей и компактных грузов при снижении риска загрязнения окружающей среды.

Задачей изобретения является использование отсеков с гелием и водородом в качестве газов легче воздуха для создания аэростатической подъемной силы, равной по величине весу механизмов и конструкции летательного аппарата.

Для решения задачи предложен гибридный летательный аппарат, содержащий раму, оболочку, предназначенную для создания аэростатической подъемной силы, выполненную с осью симметрии и установленную с возможностью вращения относительно рамы, лопасти, установленные на упомянутой оболочке преимущественно в радиальном направлении от оси и предназначенные для создания аэродинамической подъемной силы, двигательную установку, предназначенную для вращения упомянутой оболочки, хвостовую балку, имеющую средство компенсации реактивного момента от вращения упомянутой оболочки, и отсек полезной нагрузки.

Двигательная установка включает бак для водорода и, по меньшей мере, два двигателя, каждый из которых установлен на упомянутой оболочке, в полости которой расположен упомянутый бак для водорода.

Каждый двигатель является прямоточным воздушно-реактивным двигателем.

Лопасти установлены с возможностью поворота относительно продольной оси, расположенной в радиальном направлении от оси оболочки.

Внутри оболочки расположены агрегаты управления подачей водорода в двигатели.

Отсек полезной нагрузки выполнен в виде кабины, которая установлена на стойке рамы, выполненной в виде опоры вращения наружной оболочки.

Рама выполнена с тремя штангами, на концах которых установлены посадочные опоры.

Оболочка расположена между кабиной и штангами рамы.

Изобретение поясняется чертежами.

Фиг.1 - общий вид гибридного летательного аппарата.

Фиг.2 - расположение двигателей на оболочке.

Гибридный летательный аппарат содержит раму 1, оболочку 2, предназначенную для создания аэростатической подъемной силы, выполненную с осью 3 симметрии и установленную с возможностью вращения относительно рамы 1, лопасти 4, установленные на упомянутой оболочке 2 преимущественно в радиальном направлении от оси 3 и предназначенные для создания аэродинамической подъемной силы, двигательную установку, предназначенную для вращения упомянутой оболочки 2, хвостовую балку 5, имеющую средство 6 компенсации реактивного момента от вращения упомянутой оболочки 2, и отсек 7 полезной нагрузки.

Двигательная установка включает бак 8 для водорода и восемь двигателей 9, каждый из которых установлен на упомянутой оболочке 2, в полости которой расположен упомянутый бак 8 для водорода.

Каждый двигатель 9 является прямоточным воздушно-реактивным двигателем.

Бак 8 выполнен в виде торообразной оболочки, расположенной внутри оболочки 2, выполненной в форме сплющенного эллипсоида вращения.

Лопасти 4 установлены на наружной поверхности оболочки 2 с возможностью поворота относительно продольной оси, расположенной в радиальном направлении, перпендикулярно к оси 3 оболочки 2.

Внутри оболочки 2 расположены агрегаты управления подачей водорода в двигатели 9.

Отсек 7 полезной нагрузки выполнен в виде кабины, которая установлена на стойке 10 рамы 1, выполненной в виде опоры для вращения наружной оболочки.

Рама 1 выполнена с тремя штангами 11, на концах которых установлены посадочные опоры 12.

Торообразная оболочка бака 8 и оболочка 2 образуют жесткую конструкцию, которая посредством шарнира 13 установлена на стойке 10 так, что оболочка 2 расположена между кабиной отсека 7 полезной нагрузки и штангами 11 рамы 1.

Шарнир 13 расположен в отверстии торообразной оболочки бака 8 и соединен с ней стержнями 14.

При работе двигателей 9 вместе с оболочкой 2 вращаются лопасти 4, создающие аэродинамическую подъемную силу.

Изменяя угол атаки лопастей 4, управляют величиной и направлением аэродинамической подъемной силы.

Управляя общим или циклическим шагом лопастей 4, обеспечивают полет аппарата вперед или назад, влево или вправо.

Изобретение относится к летательным аппаратам легче воздуха, сочетающим принципы аэростатического и аэродинамического полета. Аппарат содержит раму, оболочку, предназначенную для создания аэростатической подъемной силы, выполненную с осью симметрии и установленную с возможностью вращения относительно рамы, лопасти, установленные на упомянутой оболочке преимущественно в радиальном направлении от оси и предназначенные для создания аэродинамической подъемной силы, двигательную установку, предназначенную для вращения упомянутой оболочки, хвостовую балку, имеющую средство компенсации реактивного момента от вращения упомянутой оболочки, и отсек полезной нагрузки. Двигательная установка включает бак для водорода и, по меньшей мере, два двигателя, каждый из которых установлен на упомянутой оболочке, в полости которой расположен упомянутый бак для водорода. Каждый двигатель является прямоточным воздушно-реактивным двигателем. Технический результат - снижение риска загрязнения окружающей среды. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Гибридный летательный аппарат, содержащий раму, оболочку, предназначенную для создания аэростатической подъемной силы, выполненную с осью симметрии и установленную с возможностью вращения относительно рамы, лопасти, установленные на упомянутой оболочке преимущественно в радиальном направлении от оси и предназначенные для создания аэродинамической подъемной силы, двигательную установку, предназначенную для вращения упомянутой оболочки, хвостовую балку, имеющую средство компенсации реактивного момента от вращения упомянутой оболочки, и отсек полезной нагрузки, отличающийся тем, что двигательная установка включает бак для водорода и, по меньшей мере, два двигателя, каждый из которых установлен на упомянутой оболочке, в полости которой расположен упомянутый бак для водорода.2. Гибридный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что каждый двигатель является прямоточным воздушно-реактивным двигателем.3. Гибридный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что лопасти установлены с возможностью поворота относительно продольной оси, расположенной в радиальном направлении от оси оболочки.4. Гибридный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что внутри оболочки расположены агрегаты управления подачей водорода в двигатели.5. Гибридный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что отсек полезной нагрузки выполнен в виде кабины, которая установлена на стойке рамы, выполненной в виде опоры вращения наружной оболочки.6. Гибридный летательный аппарат по п.5, отличающийся тем, что рама выполнена с тремя штангами, на концах которых установлены посадочные опоры.7. Гибридный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что оболочка расположена между кабиной и штангами рамы.