ДАЛЬНИЙ ПОИСКОВО-СПАСАТЕЛЬНЫЙ ПОПЛАВКОВЫЙ ГИДРОСАМОЛЕТ-АМФИБИЯ ТРИМАРАННОЙ СХЕМЫ КОМПОНОВКИ "ФРЕГАТ" Российский патент 2008 года по МПК B64C35/00 

Изобретением является «Дальний поисково-спасательный поплавковый гидросамолет-амфибия тримаранной схемы компоновки «Фрегат».

Гидросамолет «Фрегат» предназначается для поисково-спасательных работ на море с целью спасения людей, терпящих бедствие, путем приводнения и взлета непосредственно на месте катастрофы при волнении моря до 4-х баллов, с практической дальностью полета без дозаправки 10500 км, с дозаправкой - 14000 км, с максимальным взлетным весом 105000 кг, при нормальной грузоподъемности 6000 кг (60 человек). А также может совершать посадку и взлет с заснеженных равнин, замерзших рек и озер, и может быть использован в качестве грузопассажирского самолета для доставки грузов и людей в труднодоступные места, причаливать на необорудованный берег.

2.1. Область техники, к которой относится гидросамолет «Фрегат», является гидроавиация, в подразделениях, осуществляющих поисково-спасательные операции на акваториях.

2.2. Раскрытие изобретение.

Сущность изобретения как технического решения заключается в создании поплавкового гидросамолета-амфибии тримаранной схемы компоновки большой дальности полета (10500 км) со взлетным весом до 105000 кг и грузоподъемностью 6000 кг (60 человек), способного приводняться и взлетать с акватории моря при волнении до 4-х баллов (ветровая волна - 2,2 м), совершать посадку и взлет с заснеженных равнин, замерзших рек и озер, причаливать на необорудованный берег, а также с оборудованных наземных аэродромов, выраженного в совокупности применения существенных отличительных признаков:

2.2.1. Установкой под центропланом крыла трех длинных, узких цельнометаллических поплавков (длина боковых поплавков 20 м, центрального 32 м), имеющих сплошное крепление к центроплану по всей поверхности соприкосновения. Такая схема опоры гидросамолета на водную поверхность квалифицируется как тримаранная. При этом боковые поплавки смещены назад и не выступают за переднюю кромку крыла, чем направляется брызговой поток при посадке под крыло и снижается аэродинамическое сопротивление.

2.2.2. Поплавки оборудованы длинными (боковые опорные - 20 м, передняя центральная - 10 м) демпфирующими (амортизирующими) скользящими гидролыжами, выпускаемыми при взлете, посадке и убираемыми в полете. Своеобразное шасси, с помощью которого осуществляется взлет и посадка гидросамолета.

Гидролыжа имеет саблевидную форму, содержащую угловую и горизонтальную составляющие, переменной килеватности, прямой килеватности на угловой и обратной на горизонтальной, нижняя поверхность которой плоская без реданов. Внутри гидролыжа пустотелая.

2.2.3. Низконесущее дельтастреловидное крыло, центроплан которого, распространенный на всю длину фюзеляжа и ограниченный по длине ребрами килей хвостового оперения, является основным несущим конструктивным элементом планера гидросамолета, связывающим в единую конструкцию: фюзеляж, двухкилевое хвостовое оперение с бесконсольным стабилизатором, поплавки, обладающую высоким запасом прочности и защищающую маршевые двигатели самолета от брызгового потока. Крыло с положительным углом поперечного Y.

(Консоли крыла приподняты под углом 10 градусов над уровнем водной поверхности, с механизацией в виде предкрылков, закрылков, интерцепторов).

2.2.4. Поддув под центроплан двигателями поддува, размещенными в носовой части фюзеляжа в техническом отсеке, создающими под центропланом воздушную подушку, а также горизонтальную дополнительную тягу, дополнительную подъемную силу, позволяющие уменьшить размах крыла до 25 м при длине самолета 34 м.

2.2.5. Двухкилевое обратной стреловидности хвостовое оперение, образующее с центропланом прочную конструкцию для крепления поплавков и маршевых двигателей, обеспечивает эффективное управление гидросамолетом по курсу.

2.2.6. Два винтовентиляторных двигателя размещены на килях хвостового оперения, чем обеспечивается их защита от брызгового потока. А также исключается рамочная конструкция крепления двигателей, как это выполнено на гидросамолете А-42.

2.2.7. Дополнительные рули высоты, установленные в передней части фюзеляжа, обеспечивают эффективное управление гидросамолетом по высоте, компенсируя кобрирующие и пикирующие моменты.

2.2.8. Амфибийность достигается установкой колесного шасси на всех трех поплавках путем выпуска колесных тележек по бортам каждого поплавка.

2.2.9. Полуцилиндрической формы с конусообразной носовой частью фюзеляж полусферой накладывается сверху на центроплан крыла, усиливая прочность конструкции планера гидросамолета.

2.2.10. Планер гидросамолета выполняется полностью герметичным.

2.2.11. Отсутствуют консольные подкрыльные поплавки.

2.2.12. Исключены консоли стабилизатора, а сам стабилизатор, установленный между килями, жестко соединяется как с килями, так и с фюзеляжем.

2.2.13. Два закрылка центроплана, установленных в кормовой его части, увеличивающих площадь центроплана и формирующих воздушную подушку, увеличивают подъемную силу крыла. Все перечисленные выше существенные отличительные признаки гидросамолета взаимосвязаны и совокупное их применение обеспечивает получение следующих технических результатов:

а) Повышение остойчивости самолета:

Обеспечивается применением тримаранной схемы компоновки. При этом поперечная остойчивость гидросамолета по сравнению с однолодочной классической компоновкой повышается за счет параллельно разнесенных поплавков. Продольная остойчивость гидросамолета повышается длиной поплавков, а также установкой выдвинутого вперед длинного центрального поплавка. Чем длиннее поплавки, тем выше продольная остойчивость гидросамолета. Кроме того, остойчивость повышается применением гидролыж. При нахождении гидросамолета на плаву выпущенные гидролыжи играют роль плавающих якорей, чем обеспечивают повышение его остойчивости как продольной, так и поперечной. При этом за счет сил молекулярного сцепления с поверхностью воды лыжи гасят возникающие кобрирующее и пикирующие моменты.

б) Повышение мореходности:

Мореходность находится в прямой зависимости от остойчивости. Чем выше остойчивость, тем выше мореходность. Поэтому гидросамолет «Фрегат» тримаранной компоновки обладает повышенной мореходностью.

Применение гидролыж повышает мореходность на 25%, при этом подъем гидросамолета при его скольжении на гидролыжах увеличивает клиренс по отношению к водной поверхности, увеличивает предельный угол крена, предотвращает захлестывание волной крыла, чем повышается мореходность гидросамолета.

Кроме того, применение поддува, создающего под центропланом воздушную подушку, которая увеличивает подъемную силу центроплана, улучшает взлетно-посадочные характеристики гидросамолета и, как следствие, повышает мореходность.

в) Снижение гидродинамического сопротивления:

«Основное преимущество катамаранов-тримаранов согласно теории Фруда заключается в том, что их узкие и длинные корпуса при движении по воде создают меньшее сопротивление встречному потоку, чем более широкие корпуса лодок» (См. «Парусные катамараны» Ю.С.Крючков, Судостроение, 1967 г.). При этом корпуса поплавков выполняются без скул, изгибов и реданов в более оптимальной гидродинамической форме - килеватной, чем снижается их гидродинамическое сопротивление по сравнению с лодочной компоновкой гидросамолета.

Кроме того, используя и суммируя подъемную силу гидролыж, возникающую при движении, подъемную силу крыла и подъемную силу поддува под центроплан, гидросамолет при взлете поднимается на водную поверхность (клиренс увеличивается до 2,5 м) и скользит по ней на скользящих гидролыжах с меньшим, чем у лодки гидродинамическим сопротивлением.

При этом необходимо отметить, что скользящая гидролыжа, в отличие от прямой гидролыжи типа «Си Дарт» (см. Д.Дональд. «Полная энциклопедия мировой авиации», русское издание, 1997 г., стр.277) имеет саблевидную форму с выраженной угловой и горизонтальной составляющими, без реданов, обеспечивающими скольжение по воде с минимальным гидродинамическим сопротивлением.

г) Снижение аэродинамического сопротивления:

Снижение аэродинамического сопротивления на гидросамолете достигается:

- Применением узких длинных поплавков килеватной формы без реданов, скул, балансировочных пластин (гребней).

- Применением дельтастреловидного крыла как наиболее оптимального на больших скоростях с точки зрения снижения аэродинамического сопротивления.

- Применением поддува под центроплан увеличивает подъемную силу центроплана при посадке и взлете, что позволяет уменьшить размах крыла, тем снизить аэродинамическое сопротивление.

- Применением убирающихся в полете гидролыж.

- Исключением консольных подкрыльных поплавков.

- Исключением консолей стабилизатора.

- Снижением по высоте размера килей хвостового оперения.

- Исключением рамочной конструкции крепления двигателей на фюзеляже (см. гидросамолет А-42).

- Установкой поплавков, не выступающих за переднюю кромку крыла.

д) Повышение прочности конструкции гидросамолета:

Применение дельтастреловидного крыла, центроплан которого является основным несущим и связующим конструктивным элементом, ограниченный по длине килями хвостового оперения, а по ширине соизмерим с длиной фюзеляжа, представляет собой цельнометаллическое крыло-платформу, состоящую из усиленных лонжеронов - основных продольных несущих балок и нервюр.

- Три цельнометаллических поплавка, имеющих сплошное конструктивное соединение с центропланом, усиливают его прочность.

- Полуцилиндрической формы фюзеляж полусферой, накладываемой сверху на центроплан, и имеющий сплошное соединение с ним по всему периметру соприкосновения, усиливает прочность планера гидросамолета.

- Кили хвостового оперения со среднерасположенным стабилизатором, соединяющим кили с фюзеляжем, образуют с центропланом коробчатую конструкцию, имеющую достаточный потенциал прочности для крепления маршевых двигателей, усиливают прочность планера гидросамолета.

ж) Снижение ударных нагрузок на конструкцию планера гидросамолета:

- Применение на гидросамолете «Фрегат» трех поплавков распределяет ударные нагрузки при посадке на три линии, чем снижает их воздействие на центроплан;

- Демпфирующие скользящие гидролыжи, первыми воспринимая ударные нагрузки, демпфируют (амортизируют), снижая их воздействие на центроплан и обеспечивая скольжение гидросамолета, направляют основную часть ударной нагрузки вдоль горизонтальной составляющей гидролыж;

- Воздушная подушка от поддува под центроплан, снижая взлетно-посадочные скорости, также существенно снижает ударные и волновые нагрузки на центроплан;

- Двигатели поддува, сдувая волну, гасят их ударные нагрузки, а также, создавая дополнительную подъемную силу за счет вертикальной составляющей тяги, снижают посадочную нагрузку.

з) Повышение управляемости гидросамолета:

Высокая управляемость гидросамолета «Фрегат», особенно по курсу и тангажу, обеспечивается применением двухкилевого хвостового оперения и установкой дополнительных рулей высоты в передней части фюзеляжа, активно способствующих снижению негативных кобрирующих и пикирующих моментов. При движении по водной поверхности применение длинных поплавков и демпфирующих скользящих гидролыж препятствует рысканью по курсу, а демпфирование (амортизация) ударных волновых и посадочных нагрузок, а также воздействие сил молекулярного сцепления гидролыж с водной поверхностью препятствует рысканью по тангажу и выбросу самолета из воды.

и) Защита от брызгового потока двигателей гидросамолета:

- Применение дельтастреловидного крыла, центроплан которого ограничен по длине килями хвостового оперения, а по ширине соизмерим с длиной фюзеляжа, своей площадью прикрывает двигатели от брызгового потока при посадке и взлете;

- Поплавки гидросамолета «Фрегат» не выступают за переднюю кромку крыла, тем самым направляют брызговой поток от них под крыло;

- Применение гидролыж, обеспечивающих скольжение гидросмолета по водной поверхности, снижает величину брызгового потока;

- Установка маршевых двигателей на килях хвостового оперения снижает воздействие на них брызгового потока;

- Применение двигателей поддува, сдувающих газовой струей волну, снижает величину брызгового потока.

к) Обеспечение большой дальности полета:

- Применение дельтастреловидного крыла, площадь которого на «Фрегате» составляет 300 кв.м, позволяет разместить в планере количество топливных баков, способных разместить в них 64000 кг топлива, которые обеспечивают практическую дальность полета без дозаправки свыше 10000 км.

- Применение на гидросамолете «Фрегат» самых экономичных винтовентиляторных двигателей типа Д-27А позволяет достичь заданной дальности полета.

- Оборудование самолета механизмом заправки в воздухе позволяет обеспечить максимальную дальность полета, равную 14000 км.

Обобщая вышеизложенное, можно констатировать, что, применяя на гидросамолете «Фрегат» в совокупности все перечисленные конструктивные существенные признаки, можем достигнуть основных технических результатов: взлет и посадку на водную поверхность моря при волнении до 4-х баллов, взлет и посадку на заснеженную равнину, замерзшие реки и озера, взлет и посадку на аэродромы берегового базирования, причаливание и отчаливание гидросамолета на необорудованный берег (городской пляж), обеспечение большой дальности полета (без дозаправки - свыше 10000 км, с дозаправкой в воздухе - до 14000 км).

2.3. Уровень техники

Поплавковый гидросамолет-амфибия тримаранной схемы компоновки «Фрегат» представляет собой моноплан с низконесущим дельтастреловидным крылом, центроплан которого является основным конструктивным несущим элементом планера, связывающим в единую конструкцию поплавки, фюзеляж и хвостовое оперение.

Фюзеляж полуцилиндрической формы с конусообразной носовой частью полусферой накладывается сверху на центроплан. В передней части фюзеляжа установлены дополнительные рули высоты. В носовой части фюзеляжа в техническом отсеке установлены двигатели поддува, заборники воздуха которых расположены в верхней части технического отсека.

Хвостовое оперение - двухкилевое, с килями обратной стреловидности, со среднерасположенным между ними стабилизатором. На килях хвостового оперения установлены два маршевых винтовентиляторных двигателя.

Самолет опирается на водную поверхность тремя длинными цельнометаллическими килеватной формы поплавками. Поплавки по всему периметру соприкосновения крепятся к центроплану, боковые - под ребрами килей, центральный - по продольной оси планера (под фюзеляжем). Поплавки оборудованы демпфирующими, скользящими гидролыжами, выпускаемыми при взлете, посадке и убираемыми в полете см. фиг.1, 2, 3).

Большинство современных гидросамолетов как отечественных - БЕ-12, БЕ-200, А-40 «Альбатрос» (см. Шунков В.Н. «Авианесущие корабли и морская авиация», «Попури», 2003 г., Беляев В.В. «Российская современная авиация», ACT «Астрель», 2001 г.), так и зарубежных - PS-1 - патрульный самолет Японии, SH-5 - патрульный самолет Китая (см. Шунков В.Н. «Авианесущие корабли и морская авиация», «Попури», 2003 г.) строятся по классической однолодочной схеме компоновки.

Если принять лодки за один большой поплавок, то, учитывая наличие двухконсальных подкрыльных поплавков, можно отнести такую компоновку к тримаранной.

Наиболее современным и близким по своему функциональному назначению к заявленному изобретению - гидросамолету «Фрегат» является созданный в России, в ОАО ТАНТК им. Г.М.Бериева «Патрульный поисково-спасательный самолет-амфибия - А-42ПЭ», который принимается в качестве прототипа (см. Приложение в разделе «Другой документ»).

Патрульный поисково-спасательный самолет-амфибия А-42ПЭ» представляет собой моноплан с высокорасположенным крылом малой стреловидности, с однокилевым хвостовым оперением, содержащим высокорасположенный стабилизатор консольного типа. Фюзеляж-лодка является основным несущим конструктивным элементом самолета, к которому крепятся: крыло, хвостовое оперение и два маршевых винтовентиляторных двигателя. Двигатели крепятся к бокам фюзеляжа на рамной конструкции, за центропланом крыла. Дополнительно на самолете устанавливается стартовый двигатель. На концах консолей крыла установлены подкрыльные поплавки. Самолет оборудован системой дозаправки в воздухе.

Все гидросамолеты, в том числе А-42ПЭ классической однолодочной компоновки, обладая хорошей продольной остойчивостью, имеют плохую поперечную. При волнении моря, особенно при угловом направлении волны к оси самолета, сила удара волн о подкрыльный консольный поплавок, умноженная на длину консоли крыла, создает моменты, усиливающие поперечные колебания, а при взлете и посадке вызывают рысканье самолета по курсу. При посадке в шторм, когда самолет может бросить на крыло, велика вероятность зарыться поплавком в волну, что делает посадку проблематичной.

«С ростом взлетно-посадочных скоростей растет вероятность выхода за верхнюю границу устойчивого глиссирования, что сопровождается чрезвычайно резким нарастанием угловых и вертикальных колебаний, выбросом самолета из воды, что при дефиците подъемной силы крыла и высоких скоростей тангажа чревато катастрофическими последствиями» (См. Братухин А.Г. «Морская авиация России», «Машиностроение», 1996 г.).

С ростом грузоподъемности и, как следствие, ростом посадочных скоростей растут ударные нагрузки волн при посадке о корпус самолета, что при жесткой, без амортизации, посадке лодки на водную поверхность вызывает повышенные требования к прочности лодки и росту ее веса.

Недостатком гидросамолета (серии А-40, А-42) является недостаточная защищенность его двигателей от, попадания в них компактных масс воды из зон перед крылом. (Панатов Г.С. Патент RU (||) 2002 673, Бюл. (46) №41-42.

Тримаранная поплавковая компоновка гидросамолета «Фрегат» с совокупностью применения всех существенных признаков в значительной степени снижает вышеперечисленные негативные явления и обосновывает получение технических результатов, которые обеспечиваются заявленным изобретением.

2.4. Краткое описание фигур.

На фигурах 1, 2, 3 изображен «Дальний поисково-спасательный поплавковый гидросамолет-амфибия тримаранной схемы компоновки», который представляет собой моноплан с дельтастреловидным крылом, со среднерасположенным стабилизатором; двухкилевым обратной стреловидности хвостовым оперением, несущим на килях два маршевых винтовентиляторных двигателя; полуцилиндрической формы фюзеляжем с конусообразной передней частью, в которой размещен технический отсек с двумя двигателями поддува, РЛС и кабина пилотов, несущим в передней части дополнительные рули высоты, а в задней части - стабилизатор, соединенный с килями хвостового оперения; опирающийся на водную поверхность тремя длинными поплавками, которые оборудованы демпфирующими скользящими гидролыжами, выпускаемыми при взлете, посадке и убираемыми в полете.

На фигурах 1, 3 изображен гидросамолет в режиме полета, когда гидролыжи убраны в поплавки.

Обозначения на фиг.1:

1. Закрылки центроплана.

2. Рули курса на килях хвостового оперения.

3. Рули высоты на стабилизаторе хвостового оперения.

4. Элероны крыла.

5. Закрылки на консолях крыла.

6. Интерцепторы.

7. Аварийные люки.

8. Передний входной люк.

9. Предкрылки.

10. Задний входной люк.

11. Дельтастреловидное крыло.

12. Ребра килей хвостового оперения.

13. Центроплан.

14. Консоль крыла.

Дельтастреловидное крыло (11), центроплан (13) которого, распространенный на всю длину фюзеляжа и ограниченный ребрами килей хвостового оперения (12), является основным несущим и связующим конструктивным элементом самолета, на котором крепятся:

фюзеляж,

хвостовое оперение с двигателями,

поплавки тримаранной схемы компоновки,

консоли крыла (14).

Крыло оборудуется средствами механизации: предкрылками (9), интерцепторами (6), закрылками (5, 1), элеронами (4). Размах крыла принят укороченным, равным 25 м, консоли крыла с положительным углом поперечного Y, что обеспечивает снижение возможности захлестывания консоли крыла волной, повышает поперечную остойчивость самолета, снижает аэродинамическое сопротивление крыла. Потеря необходимой при взлете и посадке подъемной силы крыла компенсируется поддувом под центроплан, создающим под ним воздушную подушку. Применение дельтастреловидного крыла обосновано:

- оптимальным аэродинамическим сопротивлением крыла,

- обеспечением защиты маршевых двигателей от брызгового потока,

- повышенными прочностными значениями.

Закрылки центроплана (1), установленные в кормовой его части, увеличивают при выдвижении площадь крыла и формируют воздушную подушку под центропланом, увеличивая подъемную силу крыла.

Двухкилевое, обратной стреловидности хвостовое оперение со среднерасположенным между килями стабилизатором, соединенные между собой с фюзеляжем и центропланом, образуют прочную коробчатую конструкцию, обеспечивающую установку на килях маршевых двигателей и восприятие ударных нагрузок при посадке самолета. Рули курса на килях (2) и рули высоты (3) обеспечивают эффективное управление самолетом в полете по курсу и тангажу. Удлиненные ребра килей обеспечивают жесткость крепления поплавков к центроплану и защиту от брызгового потока.

На фиг.2 изображен гидросамолет «Фрегат» в режиме взлета, посадки с выпущенными гидролыжами.

Обозначения на фигуре 2:

15. Винтовентиляторные двигатели.

16. Стабилизатор хвостового оперения.

17. Кили хвостового оперения.

18. Боковые опорные гидролыжи.

19. Створки задних колесных шасси.

20. Боковые поплавки.

21. Фюзеляж гидросамолета.

22. Передние дополнительные рули высоты.

23. Центральный поплавок.

24. Передняя гидролыжа.

25. Створки передних колесных шасси.

26. Кабина пилотов.

27. Технический отсек.

28. Воздухозаборник двигателей поддува.

29. РЛС - радиолокационная станция.

На водную поверхность гидросамолет опирается тремя узкими длинными поплавками килеватной формы, которые параллельно крепятся снизу к центроплану крыла. Центральный поплавок (23) длиной 32 м крепится по центральной оси самолета (под фюзеляжем). Боковые поплавки (20) длиной 20 м крепятся по осям ребер килей хвостового оперения (под килями). При этом передняя часть боковых поплавков не выходит за переднюю кромку крыла, чем обеспечивается направление брызгового потока от поплавков под крыло и уменьшение аэродинамического сопротивления поплавков.

Поплавки оборудуются демпфирующими скользящими гидролыжами: боковые гидролыжи (19) длиной 20 м, передняя гидролыжа (24) длиной 10 м крепятся к поплавкам на гидравлических телескопических стойках, с помощью которых демпфируются (амортизируются) волновые и ударные нагрузки при посадке, а также выпуск гидролыж при взлете и посадке и их уборка в полете.

Своеобразное шасси.

Внутри поплавков, с каждой его стороны размещаются колесные тележки шасси, которые при посадке на аэродром наземного базирования выпускаются через открывающиеся створки (19 и 25). Всего выпускается шесть колесных тележек.

2.5. Осуществление изобретения

Применение на гидросамолете совокупности существенных признаков:

1. Длинных поплавков тримаранной схемы компоновки

2. Демпфирующих скользящих гидролыж

3. Дельтастреловидного крыла

4. Поддув под центроплан крыла двигателями поддува

5. Двухкилевого, обратной стреловидности хвостового оперения со среднерасположенным стабилизатором

6. Двумя маршевыми винтовентиляторными двигателями, установленными на килях хвостового оперения

7. Дополнительных рулей высоты в передней части фюзеляжа

8. Шеститочечного колесного шасси

9. Отсутствие консольных поплавков

10. Исключение консолей стабилизатора

11. Установка закрылков центроплана обосновывает осуществление основных технических результатов:

- обеспечение достаточной остойчивости,

- взлет и посадку на водную поверхность моря, рек и озер при волнении до 4 баллов (ветровая волна 2,2 м),

- обеспечение мореходности,

- взлет и посадку на аэродром берегового базирования,

- взлет и посадку на заснеженную равнину, замерзшие реки и озера,

- причаливание и отчаливание гидросамолета на необорудованный берег,

- обеспечение дальности полета гидросамолета без дозаправки свыше 10000 км, с дозаправкой - до 14000 км,

- снижение ударных нагрузок на корпус самолета,

- обеспечение достаточного запаса прочности планера, необходимого для восприятия ударных и волновых нагрузок при посадке,

- управляемости самолета по курсу и тангажу,

- защита двигателей от брызгового потока.

В статическом состоянии «Дальний поисково-спасательный поплавковый гидросамолет-амфибия тримаранной схемы компоновки» представляет собой моноплан с низкорасположенным дельтастреловидным крылом (см. фиг.2), среднерасположенным стабилизатором (см. фиг.2 поз.16), двухкилевым, обратной стреловидности (см. фиг.2 поз.17) хвостовым оперением, на килях которого установлены маршевые винтовентиляторные двигатели (см. фиг.2 поз.15), опирающийся на водную поверхность тремя длинными поплавками: двумя боковыми (см. фиг.2 поз.20) длиной 20 м, центральным (см. фиг.2 поз.23) длиной 32 м. При стоянке на аэродроме наземного базирования гидросамолет опирается на шеститочетное колесное шасси, которое устанавливается в поплавках. При причаливании к необорудованному берегу гидросамолет опирается на дно гидролыжами.

Гидросамолет обладает хорошей продольной и поперечной остойчивостью и, как следствие, хорошей мореходностью за счет применения длинных поплавков тримаранной схемы компоновки, оборудованных демпфирующими скользящими гидролыжами. Самолет, используя суммарную подъемную силу крыла, гидролыж, двигателей поддува и воздушной подушки от поддува под центропланом при движении по воде, поднимается на поверхность (клиренс увеличивается до 2,5 м) и скользит по ней на гидролыжах с минимальным сопротивлением, набирая взлетную скорость и осуществляя взлет. При посадке как и при взлете на гидросамолете выпускаются гидролыжи, выдвигаются закрылки и включаются двигатели поддува, которые, создавая под центропланом воздушную подушку, снижают взлетно-посадочные скорости самолета. Кроме того, двигатели сдувают волну перед опорными боковыми гидролыжами, уменьшая ударные волновые нагрузки на них. Гидролыжи при касании водной поверхности первыми воспринимают посадочные нагрузки, которые демпфируются телескопическими гидравлическими стойками. При этом самолет скользит на гидролыжах по водной поверхности.

В момент посадки и во время скольжения поплавки не касаются поверхности воды и не воспринимают посадочные нагрузки. Прием на борт терпящих бедствие в море людей осуществляется путем подбора их бортовыми надувными моторными лодками (самолет комплектуется двумя лодками) и загрузки их через кормовой люк пандусного типа.

Взлет и посадка с аэродрома наземного базирования осуществляется с помощью шести колесных тележек шасси, которые размещаются в поплавках и выпускаются при посадке с каждой стороны поплавка (см. фиг.2, поз.19, 25). Применение на гидросамолете демпфирующих скользящих гидролыж с плоской, без реданов, поверхностью соприкосновения на горизонтальной составляющей, обеспечивающих демпфирование посадочных нагрузок и скольжение самолета, а также применение поддува, создающего под центропланом воздушную подушку, снижающую взлетно-посадочные скорости, создание двигателями поддува дополнительной подъемной силы обосновывают возможность посадки гидросамолета на заснеженную равнину, замерзшие реки и озера.

Причаливание гидросамолета на необорудованный берег обеспечивается гидролыжами, которые опираются на дно, предохраняя корпус поплавков от повреждения. Боковые гидролыжи при их свободном положении - на плаву играют роль плавающих якорей. Кроме того, возможен выброс с кормовой части фюзеляжа чугунного морского якоря для удержания самолета на плаву. Отчаливание гидросамолета от необорудованного берега осуществляется уборкой гидролыж, постановкой его на поплавки, удерживающие самолет на плаву, и буксировка самолета катером или бортовыми моторными надувными лодками от берега.

Посадка пассажиров на борт осуществляется с помощью береговых выдвижных трапов или с помощью переносных бортовых трапов через бортовые входные люки (см. фиг.1 поз.8, 10). Загрузка, выгрузка груза осуществляется через кормовой люк фюзеляжа пандусного типа. Применение на гидросамолете дельтастреловидного крыла, которое имеет площадь, равную 300 м², позволяет разместить в его отсеках топливные баки для 64000 кг топлива, которые обеспечивают практичную дальность полета без дозаправки свыше 10000 км. Применение на гидросамолете самых экономичных винтовентиляторных двигателей типа Д-27А позволяет достичь заданной дальности полета. Оборудование гидросамолета системой заправки в воздухе позволяет обеспечить максимальную дальность полета до 14000 км. Защита маршевых двигателей от брызгового потока осуществляется: применением дельтастреловидного крыла, центроплан которого, распространенный на всю длину фюзеляжа, прикрывает двигатели от брызгового потока при взлете и посадке; применением гидролыж, рассекающих волны и обеспечивающих скольжение по водной поверхности, чем снижают величину брызгового потока; установкой боковых поплавков под центропланом таким образом, чтобы их нос не выступал за переднюю кромку крыла, тем самым, направляя брызговой поток под крыло; установкой маршевых двигателей на килях хвостового оперения; удлинением ребер килей, которые рассеивают водный поток над крылом, отбрасывая его в сторону от двигателей.

Двигатели поддува защищаются от брызгового потока размещением воздухозаборников в верхней части технического отсека и прикрытием их отражающей жалюзийной решеткой люка, подъемом самолета при его скольжении на гидролыжах по водной поверхности.

Применение дельстреловидного крыла как основного конструктивного элемента, связывающего в единую конструкцию поплавки, двухкилевое хвостовое оперение со среднерасположенным стабилизатором, соединенным с фюзеляжем, образует прочную коробку, способную выдержать ударные и волновые посадочные нагрузки и нагрузки от установки на килях маршевых двигателей. Полуцилиндрической формы фюзеляж, накладываемый полусферой сверху на центроплан, имеющий сплошное соединение с центропланом по всему периметру соприкосновения, усиливает прочность конструкции планера. Ребра килей хвостового оперения, имея сплошные соединения по всей длине соприкосновения, усиливают прочность конструкции планера.

Применение на гидросамолете трех поплавков распределяет ударные нагрузки, при посадке на три линии, чем снижает их воздействие на центроплан. Демпфирующие скользящие гидролыжи, первыми воспринимая ударные посадочные волновые нагрузки, демпфируют их, снижая их воздействия на центроплан и обеспечивая скольжение самолета, направляют основную их часть вдоль горизонтальной составляющей гидролыж. Двигатели поддува, сдувая волну, гасят ударные волновые нагрузки, а воздушная подушка от поддува под центроплан, снижая взлетно-посадочные скорости и демпфируя ударные нагрузки, так же существенно снижает ударные и волновые нагрузки на центроплан.

Высокая управляемость гидросамолета в полете, особенно по курсу и тангажу, осуществляется применением стабилизатора и двухкилевого хвостового оперения с рулями поворота и высоты, а так же установкой дополнительных рулей высоты в передней части фюзеляжа, активно способствующих снижению негативных кобрирующих и пикирующих моментов. Кроме того, при движении самолета по водной поверхности применение длинных поплавков и демпфирующих скользящих гидролыж препятствует рысканью по курсу, а демпфирование ударных волновых и посадочных нагрузок, а так же воздействие сил молекулярного сцепления гидролыж с водной поверхностью препятствует рысканью по тангажу и выбросу самолета из воды.

Изобретение относится к гидроавиации. Гидросамолет содержит фюзеляж (21), крыло с механизацией, маршевые винтовентиляторные двигатели (15), колесное шасси, двухкилевое обратной стреловидности хвостовое оперение. Крыло выполнено дельтастреловидным с положительным углом поперечного V. Между килями (17) установлен стабилизатор (16), а на килях установлены два маршевых винтовентиляторных двигателя. Три поплавка (20, 23) килеватой формы установлены по тримаранной схеме компоновки и не выходят за переднюю кромку крыла, оборудованы демпфирующими скользящими гидролыжами (18, 24). Фюзеляж выполнен полностью герметичным и полуцилиндрическим с конусообразной передней частью, в которой размещаются радиолокационная станция (29), технический отсек (27) с двумя двигателями поддува и кабина экипажа (26). Колесное шасси выполнено шеститочечным и его тележки размещены в нишах с каждой стороны поплавков. Изобретение повышает устойчивость, управляемость и прочность самолета. 3 ил., 1 табл.

Дальний поисково-спасательный поплавковый гидросамолет-амфибия тримаранной схемы компоновки, предназначенный для спасения людей, терпящих бедствие на море при волнении водной поверхности до 4-х баллов, содержащий фюзеляж, крыло с механизацией в виде предкрылков, закрылков, интерцепторов, маршевые винтовентиляторные двигатели, хвостовое оперение, колесное шасси, отличающийся тем, что крыло выполнено дельтастреловидным с положительным углом поперечного V, центроплан которого, распространенный на всю длину фюзеляжа, ограниченный ребрами килей, является основным несущим конструктивным элементом самолета, связывающим в единую конструкцию: фюзеляж, поплавки, и двухкилевое обратной стреловидности хвостовое оперение, причем между килями установлен стабилизатор, а на килях установлены два маршевых винтовентиляторных двигателя, при этом три поплавка килеватой формы, установленные под центропланом по тримаранной схеме компоновки и не выходящие за переднюю кромку крыла, оборудованы демпфирующими скользящими гидролыжами, выпускаемыми при взлете, посадке и убираемыми в полете, фюзеляж выполнен полностью герметичным и полуцилиндрическим с конусообразной передней частью, в которой размещаются радиолокационная станция, технический отсек с двумя двигателями поддува и кабина экипажа, несущий в передней части два дополнительных руля высоты, колесное шасси выполнено шеститочечным и его тележки размещены в нишах с каждой стороны поплавков, выпускаются при посадке на аэродром наземного базирования, и убираются в полете, а два внутренних закрылка центроплана установлены в его кормовой части и формируют при своем выдвижении воздушную подушку, создаваемую двигателями поддува.