АВТОЛЕТ Российский патент 2009 года по МПК B60F5/02 

Изобретение относится к многофункциональной транспортной технике и представляет собой легковой автомобиль, пригодный для использования в качестве летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой.

Известно устройство (пат. USA 5405104, Кл. В64С 27/24), представляющее собой самолет с поворотным крылом с установленным на нем воздушными винтами. Из-за больших габаритов - длины и ширины - этот самолет не может взлететь с автомагистралей и садиться на них и тем более эксплуатироваться в качестве автомобиля.

Известен автолет (заявка RU 93009129 A, Кл. B60F 5/02 от 17.02.1993 г.), содержащий силовую установку, выполненную в виде электромеханического источника энергии, подъемно-тяговую систему, составленную из модульных элементов «винт в кольце».

Недостатком известного автолета является наличие винтов, создающих мощные воздушные потоки и аэродинамический шум, что представляет для окружающих опасность, а также большие габариты, что не позволяет эксплуатировать его в населенных пунктах.

Всех этих недостатков лишен предлагаемый автолет. Кроме того, автолет по предлагаемому изобретению имеет повышенную безопасность полета, а также высокую экономичность подъемно-тягового устройства. Эти результаты достигаются принципиально новой конструкцией подъемно-тягового устройства.

Сущность изобретения заключается в том, что у автолета, содержащего корпус автомобильной формы, рулевую систему, гиростабилизатор, приводное шасси, силовую установку, парашют, двухкилевое выдвижное хвостовое оперение, расположенное с боков, и поворотное подъемно-тяговое устройство, силовая установка выполнена в виде гидромеханического источника энергии и связана посредством трубопроводов и гидрораспределителя с гидромеханической коробкой передач и с подъемно-тяговыми устройствами, размещенных в корпусе под раздвижными жалюзийными створками. Подъемно-тяговое устройство выполнено в виде планетарного механизма, содержащий каркас с неподвижным колесом, входящим в зацепление с колесами-сателлитами, жестко насаженных на оси цилиндров, расположенных по окружности между водилами параллельно оси механизма и проходящими через подвижный канал, образованный двумя параллельными плолуцилиндрическими плоскостями, жестко связанными с осью механизма, причем вращение водил осуществляется гидроприводом через промежуточную ременную передачу. По бокам корпуса автолета размещены реактивные сопла, связанные посредством управляемых заслонок с выхлопной системой силовой установки.

Техническим результатом изобретения является реальная возможность трансформации транспортного средства типа легкового автомобиля в летательный аппарат вертикального взлета и посадки и обратно из салона автолета без остановки и помех для окружающих, кроме того, автолет имеет не только передний, но и задний ход.

Значительно сокращается время приведения автолета из конфигурации «автомобиль» в конфигурацию «летательный аппарат».

Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что заявленное техническое решение отличается от известного тем, что подъемно-тяговое устройство размещено в корпусе автолета и выполнено в виде планетарного механизма. Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна».

Существенным отличием заявленного технического решения от прототипа и других аналогичных технических решений является то, что предлагаемый автолет в сущности является не летательным аппаратом (самолет, вертолет), имеющим возможности перемещаться по суше, а легковым автомобилем, имеющим возможности вертикального взлета и посадки, как вертолет, и в движении, как самолет.

На фиг.1 представлен вид автолета сбоку без боковой стенки (условно), на фиг.2 изображено подъемно-тяговое устройство, вид сбоку, на фиг.3 представлена выхлопная система, расположенная в днище автолета, на фиг.4 - схема возникновения подъемной силы подъемно-тягового устройства.

Автолет содержит корпус 1, силовую установку 2, образующую с гидронасосом 3 гидромеханический источник энергии, глушитель 4, связанный с выхлопной системой 5, масляный бак 6, переднее шасси 7, приводимое в движение гидромеханической коробкой передач 8, реактивное выхлопное сопло 9, прожектор 10, переднее подъемно-тяговое устройство 11, приводимое во вращение гидромотором 12 и вращающееся на оси 13, связанное с рулевой машинкой 14, передние раздвижные жалюзийные створки 15, приводимые в движение механизмом 16, поворотное зеркало верхнего обзора 17, датчик 18, связанный с валом 19 рулевого управления, панель органов управления 20, рычаги 21, 22 переключения режимов гидрораспределителя 23, зеркало нижнего обзора 24, рычаг переключения передач 25, парашютный отсек 26 с основным парашютом 27 и запасным 28, задние раздвижные жалюзийные створки 29, приводимые в движение механизмом 30, гидромотор 31, приводящий в движение подъемно-тяговое устройство 32, двухкилевое выдвижное хвостовое оперение 33, выдвигаемое гидроцилиндром 34, рулевая машинка 35, выхлопная труба 36, реактивное выхлопное сопло 37.

Подъемно-тяговое устройство (фиг.2) содержит каркас 38 с неподвижным колесом 39, водило 40, ось 41, колеса-сателлиты 42, жестко насаженные на оси 43 цилиндров 44, две параллельные полуцилиндрические поверхности 45, 46, содержащие уплотняющий материал 47 и жестко соединенные посредством элементов 48, 49 с осью 41, образующие канал 50, управляемый тягой 51. В качестве уплотняющего материала может быть использован ворс.

Выхлопная система автолета (фиг.3) содержит реактивные сопла передние 9, 52 и задние 53, 37, связанные посредством заслонок 54, 55, 56, управляемых соответственно сервомоторами 54', 55', 56', с газоходом 57 и глушителем 4.

Подъемно-тяговое устройство работает следующим образом. Водило 40, приводимое в движение гидромотором 12 через ременную передачу, вращает вокруг оси 41 цилиндры 44, которые, в свою очередь, вращаются вокруг собственных осей 43 благодаря внутреннему зацеплению колеса 39 с колесами-сателлитами 42. Все цилиндры вращаются вокруг своих осей 43 таким образом, что внешние части их поверхностей будут двигаться по направлению воздушного потока, а внутренние - против. Взаимодействие вращающегося цилиндра 44 с воздушным потоком приводит к появлению силы, направленной перпендикулярно как к направлению потока, так и к оси вращения цилиндра (эффект Магнуса), то есть подъемной силы (фиг.4а). Скорость обтекания воздушным потоком каждого цилиндра 44 одинакова за пределами канала 50. При движении цилиндра 44 в канале 50 подъемная сила на нем отсутствует, так как отсутствует обтекаемый воздушный поток, благодаря уплотняющему материалу 47. Величина подъемной силы устройства будет равна геометрической сумме подъемных сил каждого цилиндра 44, находящегося вне канала 50, и направлена в зависимости от положения канала 50 (фиг.4б). Перемещение канала 50 по окружности осуществляется с помощью тяги 51.

В конфигурации «автомобиль» раздвижные жалюзийные створки передние 15 и задние 29 закрыты, двухкилевое хвостовое оперение 33 задвинуто в корпус 1, давление жидкости через гидрораспределитель 23 подается на гидромеханическую коробку передач 8, выхлопные газы от силовой установки 2 поступают в выхлопную трубу 36 через глушитель 4.

В конфигурации «летательный аппарат» раздвижные жалюзийные створки передние 15 и задние 29 открыты, двухкилевое хвостовое оперение 33 усилием гидроцилинда 34 выдвинуто (пунктирно на фиг.1), давление жидкости через гидрораспределитель 23 подается на гидромоторы 12 и 32, заслонка 56 открывает проход выхлопных газов в газоход 57. Подъемная сила, возникающая на подъемно-тяговых устройствах 11 и 31, обеспечивает подъем автолета, переход в горизонтальный полет вперед или назад осуществляется рычагом 25.

Автолет эксплуатируется следующим образом. Исходное положение автолета в конфигурации «автомобиль». Управление осуществляется, как обычным автомобилем. Для совершения полета автолет переводят в конфигурацию «летательный аппарат», используя переключатели панели органов управления 20 и рычаги 21, 22. При этом открываются раздвижные жалюзийные створки передние 15 и задние 29, раскручиваются цилиндры подъемно-тяговых устройств 11 и 32. Возникающая подъемная сила увлекает автолет в воздух. Высота полета регулируется давлением в гидросистеме или оборотами силовой установки. Переход в горизонтальный полет (вперед или назад) осуществляется перемещением рычага 25. Разворот на месте в воздухе осуществляется за счет поворота подъемно-тягового устройства 11 вокруг своей оси 13 и реактивной тяги выхлопных газов, истекающих из реактивных сопел 9, 52, 53, 37. В зависимости от сигнала датчика 18 определяется положение заслонок 54, 55. Повороты в движении осуществляются как соплами 9, 52, 53, 37, так и подъемно-тяговым устройством 11 и двухкилевым хвостовым оперением 33.

Зеркала верхнего 17 и нижнего 24 обзоров позволяют оценить окружающую обстановку перед взлетом и посадкой. Прожектор 10 обеспечивает освещенность посадочной поверхности в темное время суток.

Для обеспечения безопасности посадки при возникновении аварийных ситуаций предусмотрены парашюты: основной 27 и запасной 28.

Автолет может эксплуатироваться как транспортное средство для движения по суше, так и для перемещения в воздушной среде и над водной поверхностью.

Изобретение относится к многофункциональной транспортной технике и представляет собой легковой автомобиль с возможностью трансформации в летательный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой. Автолет содержит корпус (1) автомобильной формы, рулевую систему, гиростабилизатор, приводное шасси, силовую установку (2), парашют, двухкилевое выдвижное хвостовое оперение (33), расположенное с боков, и поворотное подъемно-тяговое устройство. Силовая установка (2), образующая с гидронасосом (3) гидромеханический источник энергии, связана посредством трубопроводов и гидрораспределителя (23) с гидромеханической коробкой передач (8) и с подъемно-тяговыми устройствами (11, 32), приводимыми в движение гидромоторами (12, 31) через ременные передачи. Подъемно-тяговые устройства (11, 32) выполнены с применением эффекта Магнуса в виде планетарных механизмов и размещены в корпусе (1) под раздвижными жалюзийными створками (15). Технический результат заключается в возможности трансформации легкового автомобиля в летательный аппарат вертикального взлета и посадки и обратно из салона автолета без остановки и помех для окружающих, а также в повышении безопасности полета. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Автолет, содержащий корпус автомобильной формы, рулевую систему, гиростабилизатор, приводное шасси, силовую установку, парашют, двухкилевое выдвижное хвостовое оперение, расположенное с боков, и поворотное подъемно-тяговое устройство, отличающийся тем, что силовая установка, образующая с гидронасосом гидромеханический источник энергии, связана посредством трубопроводов и гидрораспределителя с гидромеханической коробкой передач и с подъемно-тяговыми устройствами, приводимыми в движение гидромоторами через ременные передачи, причем подъемно-тяговые устройства выполнены с применением эффекта Магнуса в виде планетарных механизмов и размещены в корпусе под раздвижными жалюзийными створками.2. Автолет по п.1, отличающийся тем, что подъемно-тяговое устройство выполнено в виде планетарного механизма, содержащего каркас с неподвижным колесом, входящим в зацепление с колесами-сателлитами, жестко насаженными на оси цилиндров, расположенных по окружности между водилами параллельно оси механизма и проходящими через подвижный канал, образованный двумя параллельными полуцилиндрическими плоскостями, жестко связанными с осью механизма, причем вращение водил осуществляется гидроприводом через промежуточную ременную передачу и шкивы, жестко насаженные на водилы, а внутренняя поверхность канала покрыта уплотняющим материалом, например ворсом.3. Автолет по п.1, отличающийся тем, что рулевая система дополнительно содержит реактивные выхлопные сопла, размещенные по бокам в передней и задней частях корпуса, связанные посредством управляемых заслонок с выхлопной системой силовой установки.