ВОЗДУШНОЕ СУДНО С УПРОЩЕННОЙ СХЕМОЙ КОМПОНОВКИ Российский патент 2007 года по МПК B64C29/04 B64C15/00 

Воздушное судно с упрощенной схемой компоновки по кл. МПК В64С 15/00, В64С 29/00. Изобретение относится к летательным аппаратам, применяемым для перевозки пассажиров и грузов разного назначения, в том числе военного в любые местности без взлетно-посадочной полосы и аэродромного обслуживания.

Известны летательные аппараты и безаэродромные самолеты (БАРС) сложной компоновки с несущим крылом, вертикальным и горизонтальным оперениями, шасси, большой взлетной массой.

Прототипом настоящего изобретения является безаэродромный самолет с аэростатической разгрузкой (БАРС) разработан ОАО "Тюменьэкотранс", а рекламные листки подготовлены Уральским Центром Международного Сотрудничества, 620014, г.Екатеринбург, ул.Советская, д.19, корп.2, оф.36, телефон 369-19-97 (выставочная реклама 2005 года прилагается).

Недостатком названного прототипа является сложная схема компоновки и системы управления, малая скорость и ограниченная высота полета.

Целью изобретения является упрощение схемы компоновки и системы управления маневрами, а также увеличение скорости горизонтального полета и высоты полета.

Поставленная цель достигается созданием воздушного судна по принципиально новой, упрощенной схеме компоновки и системе управления полетами как на взлете, наборе высоты, так и планировании на посадку, посадке на любую площадку с твердой поверхностью или на поверхность водоема (в безветренную погоду).

Воздушное судно состоит из корпуса фюзеляжной конструкции с салоном для пассажиров и отсеками для груза, с округленной верхней поверхностью и лодочным профилем днища, и с посадочными элементами на амортизационных стойках, и оборудованы люками. Кроме того, турбореактивные двигатели судна оснащены управляемым соплом для изменения угла наклона газовой струи и при этом установлены по бокам корпуса судна на пилонах, смонтированных выше продольной оси корпуса и на поверхности хвостовой части корпуса. Пилотирование и маневры воздушного судна осуществляются путем изменения угла наклона сопла турбореактивных двигателей и их тяговой мощи. Хвостовая часть корпуса оборудована люками и механизмами для парашютирования съемных топливных баков или грузов, например при сложной ситуации в полете.

Изменение угла наклона сопла по отношению к продольной оси двигателя регулирует направление истечения газов и вектора тяги, изменяя "угол атаки" силы тяги. Пилот воздушного судна, путем изменения угла наклона сопла турбореактивного двигателя и его тяговой мощности, управляет силами, влияющими на маневры воздушного судна. Так, от угла наклона вектора тяги и тяговой мощности двигателей зависят вертикальная и горизонтальная скорости воздушного корабля. При взлете и наборе высоты вектор тяги имеет максимальный угол наклона ("угол атаки") и создает избыток подъемной силы (Yu), т.е. подъемная сила становится больше чем сила веса (G) судна, а горизонтальная скорость (V) - пока минимальная и компенсирует силы лобового сопротивления (Q). При достижении необходимой высоты полета пилот уменьшает угол наклона сопла, изменяет направление вектора тяги и создает условия для разгона, увеличения скорости горизонтального полета (V), создает условия для продолжения горизонтального полета на необходимой скорости. Сила тяги, развиваемая двигателем хвостовой части, используется еще для изменения курса полета, т.е. выполнения функции руля поворота по курсу.

Схема компоновки воздушного судна приводится на фиг.1. Корпус воздушного судна 1, пилоны 2п и 2л, турбореактивные двигатели 3п, 3л и 3х, их реактивные сопла 4п, 4л и 4х, пилотская кабина 5, люки 6 и 6п, обзорные окна 7, посадочные элементы 8 для посадки на твердую площадку, днища корпуса с лодочным профилем 9 для посадки на водную поверхность.

На фиг.2 изображена схема распределения сил, действующих на воздушное судно с упрощенной схемой компоновки. Продольная ось 10 корпуса судно 1, сила тяги Р, Pu, скорость полета V, сила лобового сопротивления Q, сила веса G₁, G₂, ΣG, подъемная сила V, Vu, центр тяжести ЦТ, центр давления ЦД, турбореактивные двигатели ДПР (3п), РДл (3л), РДх (3х), Pc1, Pc2 - направление реактивной струи газа.

Векторы сил указаны сплошной и штриховыми линиями. Векторы со сплошными линиями указывает распределение сил на взлете и наборе высоты полета, векторы со штриховыми линиями - распределение действующих сил в горизонтальном полете. Пилотирование воздушным судном.

На взлете и наборе высоты пилот тяговые мощности турбореактивных двигателей (3п, 3л, 3х - РДпр, РДл, РДх) доводит до максимальной величины (рычаги газа подает вперед) и угол наклона реактивного сопла турбореактивных двигателей по отношению к их продольной оси устанавливает на создание необходимой подъемной силы (V) с минимальной горизонтальной скоростью (V).

По достижению плановой высоты полета угол наклона реактивного сопла уменьшается, устанавливается на развитие необходимой горизонтальной скорости (V), на равновесии подъемной силы (V) с силой веса (SG). При планировании на посадку тяговые мощности турбореактивных двигателей уменьшаются, а угол наклона сопла устанавливается на снижение высоты с допустимой минимальной вертикальной и горизонтальной скоростью.

При выполнении маневров по изменению курса полета, скольжении с потерей высоты, виражах реактивное сопло (4х) двигателя (3х) создает угол наклона с отклонением налево или направо. Например, для скольжения налево увеличивается подъемная сила правого двигателя (3п), образуя левый крен воздушного судна, и создается сила, толкающая хвост направо, для чего реактивное сопло (4х) создает угол наклона налево и направляет часть силы тяги соответственно налево.

Пилотирование воздушном судном заключается в регулировании направления силы тяги турбореактивных двигателей и их тяговой мощности.

Изобретение может использоваться для производства легких и тяжелых, гражданских и военных летательных аппаратов, способных базироваться на местности без взлетно-посадочной полосы, и служб аэродромного обслуживания.

Изобретение относится к летательным аппаратам. Воздушное судно содержит корпус, кабину пилота в носовой части, турбореактивные двигатели. Корпус выполнен с округленным верхом и днищем лодочного профиля с посадочными элементами на амортизационных стойках и оборудован люками. Турбореактивные двигатели оснащены управляемым соплом для изменения угла наклона газовой струи и при этом установлены по бокам корпуса судна на пилонах, смонтированных выше продольной оси корпуса и на поверхности хвостовой его части. Пилотирование и маневры воздушного судна осуществляются путем изменения угла наклона сопла турбореактивных двигателей и их тяговой мощи. Корпус летательного аппарата может иметь салон для пассажиров и отсек для груза. При этом хвостовая часть корпуса летательного аппарата оборудована люками и механизмами для парашютирования съемных топливных баков или грузов, например, в сложной ситуации в полете. Техническим результатом заявленного изобретения является упрощение схемы компоновки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Воздушное судно с упрощенной схемой компоновки, содержащее корпус, кабину пилота в носовой части, турбореактивные двигатели, отличающееся тем, что корпус выполнен с округленным верхом и днищем лодочного профиля с посадочными элементами на амортизационных стойках и оборудован люками, кроме того, турбореактивные двигатели оснащены управляемым соплом для изменения угла наклона газовой струи и при этом установлены по бокам корпуса судна на пилонах, смонтированных выше продольной оси корпуса и на поверхности хвостовой его части, а пилотирование и маневры воздушного судна осуществляются путем изменения угла наклона сопла турбореактивных двигателей и их тяговой мощи.2. Воздушное судно по п.1, отличающееся тем, что его корпус может иметь салон для пассажиров и отсек для груза.3. Воздушное судно по п.1 или 2, отличающееся тем, что хвостовая часть его корпуса оборудована люками и механизмами для парашютирования съемных топливных баков или грузов, например, в сложной ситуации в полете.