ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2010 года по МПК B64C3/38 

Изобретение относится к области авиамоделизма и касается летательных аппаратов с подвижными крыльями.

Известен летательный аппарат, содержащий фюзеляж с кабиной экипажа, пассажирским и/или грузовым отсеками, хвостовое оперение, шасси, установленные по обе стороны фюзеляжа подвижные крылья, авиационные двигатели [1].

Задача изобретения состоит в повышении полетной маневренности летательного аппарата за счет придания крыльям возможности поворота вокруг осевой линии, пролегающей вдоль каждого крыла.

Технический результат достигается тем, что в летательном аппарате, содержащем фюзеляж с кабиной экипажа, пассажирским и/или грузовым отсеками, шасси, установленные по обе стороны фюзеляжа подвижные крылья, авиационные двигатели, каждое крыло с торца его широкой части имеет жестко связанный с ним плоский/выпуклый диск, установленный в стенке фюзеляжа с возможностью неполного/полного поворота. Диски крыльев имеют индивидуальные/общие приводы синхронного поворота. Фюзеляж выполнен в форме шара, в нижней части которого расположены один над другим два маховика, имеющие возможность вращения в противоположных направлениях. Фюзеляж выполнен в форме шара, в верхней части которого расположены парашютная камера с парашютом, причем вокруг парашютной камеры закреплены баллоны с газом легче воздуха.

На фиг.1 представлен фрагмент самолета с веретенообразным фюзеляжем и подвижными (поворотными) крыльями; на фиг.2 изображен общий вид крыла с прикрепленным к нему диском; на фиг.3 показано соединение диска крыла со стенкой фюзеляжа; на фиг.4 изображена схема индивидуального привода поворота диска крыла; на фиг.5 изображена схема общего привода поворота дисков крыльев; на фиг.6 представлен летательный аппарат с фюзеляжем в форме шара и подвижными (поворотными) крыльями; на фиг.7 изображена верхняя часть фюзеляжа в форме шара.

Летательный аппарат может иметь следующие варианты исполнения.

1. Летательный аппарат (самолет, фиг.1) содержит веретенообразный фюзеляж 1 с кабиной экипажа, пассажирским и/или грузовым отсеками, хвостовым оперением, шасси. По обе стороны фюзеляжа расположены (фиг.1 и 2) подвижные крылья 2, оснащенные авиационными двигателями 3 (винтовыми, турбореактивными, воздушно-реактивными). Крылья в поперечном сечении могут иметь: плоскую нижнюю и выпуклую верхнюю стороны (поверхности), обладающие подъемной силой при перемещении в воздушной среде; плоскую верхнюю и плоскую нижнюю стороны. Турбореактивные или воздушно-реактивные двигатели расположены один напротив другого по обе стороны крыла так, что центры их тяжести находятся напротив осевой линии O-O₁, пролегающей вдоль крыла. Винты авиационных двигателей могут вращаться в разные стороны. Крылья могут иметь элероны 4. Каждое крыло с торца его широкой части имеет жестко связанный с ним плоский/выпуклый диск 5, установленный в круглое отверстие 6 стенки 7 фюзеляжа с возможностью неполного поворота, например, на 90° из горизонтального положения в наклонное, вертикальное и наоборот. Между диском и стенкой фюзеляжа расположены шарики (ролики) 8 с образованием шарикового (роликового) подшипника качения (фиг.3). По обе стороны подшипника качения установлены элементы 9 уплотнения, изготовленные, например, из пропитанного смазочным составом фетра или иного материала с низким коэффициентом трения. Диск крыла жестко соединен с валом 10, имеющим опорные подшипники качения (не показаны). Вал может быть коротким или длинным, полнотелым или пустотелым (например, изготовленным в виде трубы для прокладки кабеля в крыло). Диск крыла имеет ребра жесткости 11, между которыми уложен слой 12 теплоизоляции. Со стороны полости фюзеляжа диск крыла закрыт неподвижной крышкой 13. Диски крыльев могут иметь неподвижные индивидуальные приводы 14 синхронного поворота, содержащие, например, шестерни 15, взаимодействующие с зубчатыми колесами 16, установленными по боковому краю каждого диска (фиг.4). Диск одного крыла может быть жестко связан с противолежащим диском другого крыла с возможностью их одновременного поворота. Диски крыльев расположены параллельно и могут быть соединены общим валом 17, иметь общий привод 18 поворота, (фиг.5), закрепленный неподвижно в полости фюзеляжа. Общий привод поворота может содержать механизм поворота вращения, например, в виде червячной передачи, содержащей червяк 19 и червячное колесо 20. Использование в конструкции общего привода поворотного гидродвигателя, зубчато-реечной или цепной передач является эквивалентным техническим решением. Общий вал может быть цельным или составным. В такой конструкции летательного аппарата авиационные двигатели, установленные на поворотных крыльях, выполняют тянущие/несущие функции.

2. Летательный аппарат (самолет) содержит веретенообразный фюзеляж с кабиной экипажа, пассажирским и/или грузовым отсеками, хвостовым оперением, шасси, установленные по обе стороны фюзеляжа поворотные крылья с дисками, причем авиационные двигатели установлены не на крыльях, а на фюзеляже, например, в носовой части фюзеляжа может быть установлен винтовой двигатель; у хвостового оперения - реактивный двигатель. В такой конструкции летательного аппарата авиационные двигатели, установленные на фюзеляже, выполняют тянущие функции.

3. Летательный аппарат (фиг.6) содержит фюзеляж в форме шара с раскрывающимся люком 21 в его верхней части и крыльями, имеющими возможность полного поворота (на 360°). Крылья в поперечном сечении могут иметь: плоскую нижнюю и плоскую верхнюю аэродинамические поверхности; выпуклую нижнюю и выпуклую верхнюю поверхности. В нижней части полости фюзеляжа (со стороны шасси) расположены один над другим два маховика 22, вращающиеся в противоположных направлениях с одинаковыми скоростями. В верхней части фюзеляжа под люком расположена парашютная камера 23 с парашютом 24. Вокруг парашютной камеры закреплены баллоны 25 с газом легче воздуха, например гелием. При этом подъемная сила баллонов компенсирует силу тяжести от массы маховиков. В такой конструкции летательного аппарата авиационные двигатели, установленные на поворотных крыльях, выполняют тянущие/несущие функции.

Изготовленные модели летательных аппаратов подвергают стендовым и летным испытаниям.

1. Летательный аппарат, содержащий веретенообразный фюзеляж 1 с кабиной экипажа, пассажирским и/или грузовым отсеками, хвостовое оперение, шасси, подвижные (поворотные вокруг оси O-O₁) крылья 2, оснащенные авиационными двигателями 3, выводят на летное поле. Включают индивидуальные приводы 14 синхронного поворота дисков 5, содержащие шестерни 15 и зубчатые колеса 16. При этом диск каждого крыла, установленный в отверстие 6 стенки 7 фюзеляжа, начинает поворачиваться в шарикоподшипнике с шариками 8, переводя крыло из начального положения в иное, например из горизонтального в вертикальное. Вал 10 и ребра жесткости 11 обеспечивают диску необходимую прочность на изгиб. Слой теплоизоляции 12, уплотнения 9 и крышка 13 препятствуют обменным процессам между воздушными средами, находящимся вне и внутри (в полости) фюзеляжа. Затем включают двигатели, винты которых начинают вращаться в качестве несущих в горизонтальной плоскости. При этом летательный аппарат начинает «вертикальный» взлет на заданную высоту, после чего посредством обратного поворота дисков крылья переводят в наклонное, а затем в горизонтальное положение. В этом положении винты начинают выполнять тянущую функцию. Элероны 4 на крыльях выполняют традиционные функции. Такой летательный аппарат при движении в воздушной среде может зависать в воздухе, лететь по ломаной или плавно изогнутой траектории, совершать «вертикальные» взлет и посадку.

2. Летательный аппарат, содержащий веретенообразный фюзеляж с кабиной экипажа, пассажирским и/или грузовым отсеками», по меньшей мере, одним авиационным двигателем со стороны хвостового оперения, поворотные крылья с дисками, помещают в аэродинамическую трубу, в которой создают летные условия. Изменяя положение крыльев из горизонтального в наклонное (например, на угол 0-30°), выявляют их оптимальное положение при разных скоростях движения воздушных потоков, используя общий привод 18 синхронного поворота, содержащий общий вал 17, червячное колесо 20 и червяк 19. Испытания полномасштабной модели летательного аппарата проводят в условиях аэродрома с короткой взлетно-посадочной полосой. Такой летательный аппарат при движении в воздушной среде обладает высокой маневренностью, например, может лететь по изогнутой траектории, сходной с синусоидой.

3. Летательный аппарат, содержащий фюзеляж в форме шара с раскрывающимся люком 21 в его верхней части, парашютную камеру 23 с парашютом 24, баллоны 25 с газом легче воздуха, двумя маховиками 22 в его нижней части (со стороны шасси), крылья, имеющие возможность полного поворота (на 360°), устанавливают на площадку с твердым покрытием. Крыльям придают поворотом дисков вертикальное положение. Включают в работу маховики, обеспечивающие гироскопический эффект. Затем включают авиационные двигатели. После чего летательный аппарат устремляется вверх. Баллоны с газом способствуют удерживанию фюзеляжа в положении «шасси снизу». Набрав необходимую высоту поворотом крыльев на любой угол и в любом направлении, летательный аппарат может совершать в воздушной среде самые разнообразные перемещения, включая вращение, стремительные движения вниз, вбок и в стороны. Такой летательный аппарат может использоваться не только для совершения взлета и посадки в наземных условиях, но и в условиях акваторий. Наличие парашюта в летательном аппарате повышает его безопасность.

Источник информации

1. Энциклопедический словарь юного техника. - М.: Педагогика, 1980. - С.9-20.

Изобретение относится к области авиамоделизма и касается летательных аппаратов с подвижными крыльями. Летательный аппарат содержит фюзеляж с кабиной экипажа, пассажирским и/или грузовым отсеками, шасси, установленные по обе стороны фюзеляжа подвижные крылья, авиационные двигатели. Крыло с торца его широкой части имеет жестко связанный с ним плоский/выпуклый диск, установленный в стенке фюзеляжа с возможностью неполного/полного поворота. Достигается повышение маневренности летательного аппарата. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Летательный аппарат, содержащий фюзеляж с кабиной экипажа, пассажирским и/или грузовым отсеками, шасси, установленные по обе стороны фюзеляжа подвижные крылья, авиационные двигатели, отличающийся тем, что каждое крыло с торца его широкой части имеет жестко связанный с ним плоский/выпуклый диск, установленный в стенке фюзеляжа с возможностью неполного/полного поворота.

2. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что диски крыльев имеют индивидуальные/общие приводы синхронного поворота.

3. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что фюзеляж выполнен в форме шара, в нижней части которого расположены один над другим два маховика, имеющие возможность вращения в противоположных направлениях.

4. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что фюзеляж выполнен в форме шара, в верхней части которого расположены парашютная камера с парашютом, причем вокруг парашютной камеры закреплены баллоны с газом легче воздуха.