САМОЛЕТ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ В ПОЛЕТЕ НЕСКОЛЬКО ВИДОВ ДВИГАТЕЛЕЙ Российский патент 2007 года по МПК B64D27/00 

Изобретение относится к самолетостроению и, в частности, к самолетам, использующим в полете турбореактивные двигатели, винтовые электродвигатели и реактивные двигатели, работающие на водороде.

Существующие самолеты в полете расходуют большое количество авиационного керосина (В.Г.Александров, А.В.Майоров, Н.П.Потюков, «Авиационный технический справочник", М., Транспорт, 1975 г.). Есть необходимость его экономии и уменьшения расхода за счет использования в полете, например, винтовых электродвигателей или автономных децентрализованных реактивных установок, использующих водород, получаемый при сжигании распыленной воды для создания реактивной тяги.

Существуют электрогенераторы наземные, использующие силу ветра для вращения лопастей, соединенных с валом ротора. Эти электрогенераторы устанавливают на высоких опорах, при этом используют силу природного ветра, который дует с различной скоростью, с разных сторон, а в какие-то моменты может совсем не дуть, т.е. при этих условиях скорость вращения вала ротора не постоянна, а, следовательно, количество вырабатываемой электроэнергии также не постоянно во времени.

Сила ветра для вращения лопастей ветроэлектрогенератора для самолета должна быть постоянна для передачи ее на винтовые электродвигатели.

Задача - предложить устройства, позволяющие использовать силу ветра и водород при полете самолета.

Технический результат - увеличение дальности полета и экономия авиационного керосина путем использования ветроэлектрогенератора и автономных децентрализованных водородных реактивных установок.

На чертеже изображен самолет, общий вид.

Технический результат достигается тем, что вал ротора 1 ветроэлектрогенератора 2 имеет длину, превышающую длину ветроэлектрогенератора 2 на величину, позволяющую ему выдвинуться за пределы фюзеляжа 3 и закрепления на нем с обеих сторон фюзеляжа 3 лопастей 4, которые вращаются под действием направленного потока воздуха, выходящего из воронкообразных устройств 5. Лопасти 4 закреплены с двух сторон вала ротора 1 для равномерного распределения ветровой нагрузки на вал ротора 1 и предотвращения его перекрута. Лопасти 4 закрыты кожухом 6, имеющим сужение на входе воздушного потока, исходящего от воронкообразного устройства 5, и на выходе - позади лопастей 4. Воронкообразное устройство 5 состоит из двух труб, установленных по бокам фюзеляжа 3 под крыльями 7. Трубы имеют расширенную часть 8, расположенную на уровне кабины пилотов, и суженую часть 9, входящую в кожух 6, закрывающий лопасти 4. Воздушный поток из устройств 5 вращает лопасти 4, тем самым заставляя вращаться вал ротора 1 ветроэлектрогенератора 2. Полученный электрический ток подают на винтовые электродвигатели 10, установленные на крыльях 7, и на обеспечение всех электрических устройств самолета. Для уменьшения сопротивления воздуха, регулирования его потока или перекрытия при взлете, посадке и в полете установки 5 снабжены коническими крышками 11 любой конструкции, которые убирают или складывают любым способом по мере необходимости.

Для получения реактивной тяги на оба крыла 7 самолета устанавливают автономные децентрализованные водородные реактивные установки 12, не меньше одной на каждое крыло 7, в которых происходит сжигание распыленной воды при температуре 3000°С под действием электрической энергии, вырабатываемой ветроэлектрогенератором 2.

Установки 12 имеют сферическую форму и выходные отверстия в виде раструба для реактивной струи водорода.

В хвостовой части фюзеляжа 3 расположены турбореактивные двигатели 13, работающие на авиационном керосине, которые используются на взлете и посадке, а также во время полета для поддержания крейсерской скорости путем регулирования мощности реактивной струи. В случае недостаточности мощности винтовых электродвигателей 10 для поддержания крейсерской скорости увеличивают мощность реактивной струи турбореактивных двигателей 13, а при достижении заданной скорости мощность реактивной струи уменьшают до минимальной.

Вода и керосин находятся в крыльях 7 в отдельных емкостях, расположенных в любом порядке.

Преимущество предлагаемого самолета:

- увеличение дальности полета за счет использования разного вида двигателей;

- экономия авиационного керосина за счет использования других источников энергии;

- получение дешевой электроэнергии для винтовых электродвигателей за счет использования ветроэлектрогенераторов, работающих от направленного регулируемого потока воздуха;

- возможность получения реактивной водородной тяги в полете за счет сжигания распыленной воды в автономных децентрализованных реактивных установках, расположенных на крыльях самолета.

Самолет эксплуатируют следующим образом: для взлета и посадки используют турбореактивные двигатели 13, расположенные в хвостовой части фюзеляжа 3. В это время конические крышки 11 воронкообразных ветронаправляющих установок 5 закрыты. При достижении высоты заданного эшелона и переходе на крейсерскую скорость конические крышки 11 открывают, установки 5 направляют поток воздуха на лопасти 4 вала ротора 1. Полученный электрический ток подают на винтовые электродвигатели 10 или в автономные децентрализованные реактивные водородные установки 12. Установки 12 включают также при достижении крейсерской скорости как альтернативу винтовым электродвигателям.

Изобретение относится к самолетостроению. Самолет, использующий в полете несколько видов двигателей, содержит турбореактивные двигатели, винтовые двигатели и электроветрогенератор (2), установленный в хвостовой части фюзеляжа, длина вала ротора (1) которого выходит за пределы фюзеляжа (3) для установки лопастей (4). Лопасти закрыты кожухом (6), имеющим сужение на входе и выходе воздушного потока, исходящего от воронкообразного ветронаправляющего устройства (5), установленного под крыльями (7), причем головная расширенная его часть расположена со стороны кабины пилотов, а хвостовая часть направлена на лопасти, установленные на вале ротора. Головные расширенные части воронкообразных ветронаправляющих установок снабжены складывающимися коническими крышками (11). Изобретение увеличивает дальность полета. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Самолет, использующий в полете несколько видов двигателей, содержащий турбореактивные и винтовые двигатели, отличающийся тем, что дополнительно содержит электроветрогенератор, установленный в хвостовой части фюзеляжа, длина вала ротора которого выходит за пределы фюзеляжа для установки лопастей, при этом лопасти закрыты кожухом, имеющим сужение на входе и выходе воздушного потока, исходящего от воронкообразного ветронаправляющего устройства, установленного под крыльями, причем головная расширенная его часть расположена со стороны кабины пилотов, а хвостовая часть направлена на лопасти, установленные на вале ротора, головные расширенные части воронкообразных ветронаправляющих установок снабжены складывающимися коническими крышками.2. Самолет по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит автономные децентрализованные реактивные водородные установки сферической формы, имеющие выходное отверстие для реактивной струи водорода в виде раструба.