МЯГКИЙ РЕДАНИРОВАННЫЙ ПОПЛАВОК Российский патент 2012 года по МПК B60V1/08 B64C35/00 

Изобретение относится к водоизмещающим поплавкам, а именно к мягким реданированным поплавкам, преимущественно для экранопланов, и может быть использовано в быстроходных катерах, гидросамолетах, самолетах с шасси на воздушной подушке и в других амфибийных транспортных средствах.

Известны мягкие реданированные поплавки, используемые в качестве взлетно-посадочного шасси для многорежимных летательных аппаратов и поплавкового шасси для амфибийных транспортных средств.

Так, в патенте №1786768, МПК B60V 1/08, на изобретение «Транспортное средство на динамической воздушной подушке», опубликовано 27.07.1996 г., [1], представлен мягкий реданированный поплавок, содержащий пневмооболочку, оснащенную элементами соединения с корпусом экраноплана, и размещенные в пневмооболочке, по меньшей мере, три пневмобаллона, каждый из которых оснащен устройством для наполнения газом. В каждый из пневмобаллонов воздух подается автономно, для улучшения гидродинамических характеристик и создания килеватости. В пневмобаллоны, прилегающие к центральному пневмобаллону, воздух может подаваться под разным давлением. Недостатками изобретения [1] являются отсутствие продольной килеватости и, в частности, отсутствие поперечного редана, что приводит к движению экраноплана с малым углом дифферента и увеличению взлетной скорости.

В патенте №2076816, МПК В60V1/08, на изобретение «Морской пассажирский экраноплан», опубликовано 10.04.1997 г., [2], представлен мягкий реданированный поплавок, содержащий пневмооболочку, оснащенную элементами соединения с корпусом экраноплана, и размещенные в пневмооболочке, по меньшей мере, три пневмобаллона, каждый из которых оснащен устройством для наполнения газом. В каждый из пневмобаллонов воздух подается автономно, при этом пневмобаллоны разделены продольными и поперечными перегородками с образованием системы пневмобаллонов, при подаче в каждую из секций пневмобаллонов воздуха под разным давлением можно создавать поперечную и продольную килеватость. Недостатком изобретения [2] является выполнение продольной килеватости без поперечного редана, что приводит к движению экраноплана с малым углом дифферента и, как следствие, к увеличению взлетной скорости.

В патенте №2087351, МПК В60V1/08, на изобретение «Транспортное средство на динамической воздушной подушке», опубликованном 20.08.1997 г., [3], представлен мягкий реданированный поплавок, содержащий пневмооболочку, оснащенную элементами соединения с корпусом экраноплана, и размещенные в пневмооболочке, по меньшей мере, два пневмобаллона, каждый из которых оснащен устройством для наполнения газом. При этом один из пневмобаллонов выполнен в виде надувного редана для придания пневмопоплавку продольной килеватости. Однако такой надувной редан не создает поперечной килеватости, что является недостатком мягкого реданированного поплавка, известного из описания изобретения [3].

Мягкий реданированный поплавок, описание которого представлено в изобретении [2], принят в качестве наиболее близкого аналога настоящего изобретения.

Решаемой данным изобретением технической задачей является увеличение аэродинамической подъемной силы на транспортном средстве, преимущественно экраноплане, на котором установлены мягкие реданированные поплавки, при движении по водной поверхности путем увеличения угла дифферента при глиссировании. Техническим результатом является придание мягкому реданированному поплавку поперечной килеватости и создание продольной килеватости за счет поперечного редана.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Мягкий реданированный поплавок, как и в наиболее близком аналоге [2], содержит пневмооболочку, оснащенную элементами соединения с корпусом транспортного средства, преимущественно экраноплана, и размещенные в пневмооболочке, по меньшей мере, три пневмобаллона, каждый из которых оснащен устройством для наполнения газом, но, в отличие от наиболее близкого аналога [2], один из пневмобаллонов расположен ниже других и выполнен с меньшей длиной, при этом каждый из пневмобаллонов размещен в пневмооболочке, пневмооболочки соединены между собой, причем в носовой части пневмооболочки соединены между собой посредством обтекателя.

Мягкий реданированный поплавок характеризуется тем, что боковые стенки пневмооболочек соединены с полотнищем, прилегающим к поверхности нижней пневмооболочки.

Мягкий реданированный поплавок характеризуется тем, что пневмооболочки соединены между собой посредством ликпазов и ликтросов, соединенных с поверхностью смежных пневмооболочек.

Мягкий реданированный поплавок характеризуется тем, что пневмооболочки соединены между собой посредством люверсов и ликтросов, закрепленных на поверхностях смежных пневмооболочек.

Мягкий реданированный поплавок характеризуется тем, что обтекатель, соединяющий между собой пневмооблочки в их носовой части, содержит ложемент для носовых частей пневмооболочек.

Мягкий реданированный поплавок характеризуется тем, что по мере приближения к носовой части пневмооболочки выполнены с увеличением угла продольной килеватости.

Мягкий реданированный поплавок характеризуется тем, что нижняя часть поверхности пневмооболочек оснащена срывниками.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показан мягкий реданированный поплавок при виде сбоку.

На фиг.2 показан мягкий реданированный поплавок при виде в плане.

На фиг.3 показан мягкий реданированный поплавок при виде спереди.

На фиг.4 показан разрез А-А на фиг.1.

На фиг.5 показан разрез Б-Б ложемента на фиг.2.

На фиг.6 показан вид В на фиг.5.

На фиг.7 показан выносной элемент Г на фиг.4.

На фиг.8 показан пневмобаллон при виде сбоку.

На фиг.9 показан выносной элемент Д на фиг.8.

На фиг.10 показан разрез Е-Е обтекателя на фиг.2.

На фиг.11 показан вид И на фиг.10.

На фиг.12 показан вид К на фиг.10.

На фиг.13 показан вид Л на фиг.1.

На фиг.14 приведен разрез М-М на фиг.13.

Мягкий реданированный поплавок устроен следующим образом.

В качестве примера рассмотрен мягкий реданированный поплавок, образованный тремя пневмобаллонами 1, 2, 3 (фиг.1, 2, 3, 4), один из которых, например, пневмобаллон 1, расположен ниже других пневмобаллонов 2 и 3 и выполнен с меньшей длиной. Каждый из пневмобаллонов 1, 2, 3 размещен в соответствующей пневмооболочке 4, 5, 6. Пневмооболочки 4, 5, 6 соединены между собой, причем в носовой части они соединены между собой посредством обтекателя 7. Расположенные сверху пневмооболочки 5 и 6, посредством ликпазов 9 и ликтросов 10 соединены с ложементом 8 (фиг.5, 6), на котором расположены узлы соединения с корпусом транспортного средства, например, планером экраноплана (фиг.1).

Каждый из пневмобаллонов 1, 2, 3 оснащен устройством для наполнения газом, включающим шланги с запорными кранами 11 (фиг.8, 9), которые могут выполняться дистанционно управляемыми, например, в виде электрокранов, или другим образом. Управление указанными запорными кранами 11 и система подкачки каждого из пневмобаллонов 1, 2, 3 могут объединяться в единую систему подкачки и управления.

Соединение пневмооболочек 4, 5, 6 между собой может выполняться различным образом.

Так, боковые стенки верхних пневмооболочек 5 и 6 могут соединяться с полотнищем 12, прилегающим к поверхности нижней пневмооболочки 4 (рис.4). Пневмооболочки 4, 5, 6 также могут соединяться между собой посредством ликтросов, закрепленных на поверхностях смежных пневмооболочек, например, 4 и 5 (фиг.7), люверсов и ликтросов (на фиг. не показано) и иным образом.

Носовые части пневмооболочек 4, 5, 6 соединены между собой посредством обтекателя 7, на внутренней поверхности которого выполнены ложементы 13, повторяющие обводы носовых поверхностей пневмооболочек 4, 5, 6, и который соединен с ложементом 8 (фиг.10, 11, 12). Обтекатель 7 соединен с пневмооболочками 4, 5, 6 посредством установленных на обтекателе 7 ликпазов 9 (фиг.12) и ликтросов 10, соединенных с пневмооболочками 4, 5, 6 (на фиг. не показано).

Для формирования продольной килеватости мягкого реданированного поплавка пневмобаллоны 1 и пневмооболочки 4, 5, 6 по мере приближения к носовой части пневмопоплавка выполнены с увеличением угла продольной килеватости (фиг.1, 8). Уменьшение диаметра пневмооболочек 4, 5, 6 в носовой части создает скуловые обводы носовой части пневмопоплавка (фиг.3). Редан образуется за счет выполнения длины нижней пневмооболочки 4 меньшей длины по сравнению с вышерасположенными пневмооболочками 5 и 6 и соединения носовых частей всех пневмооболочек 4, 5, 6 посредством обтекателя 7. При использовании пневмопоплавков в транспортном средстве, например, экраноплане, по катамаранной схеме, носовая часть пневмобаллонов 1, 2, 3 и пневмооболочек 4, 5, 6 выполнена несимметричной, смещенной в одну из сторон (на фиг. не показано).

Для уменьшения гидродинамического сопротивления боковые поверхности пневмооболочек 4, 5, 6 и нижняя поверхность пневмооболочки 4 оснащены срывниками 14, которые могут устанавливаться под углом к продольной оси соответствующей пневмооболочки 4, 5, 6 (фиг.1, 13) с шагом t, равным 10…20 величинам высоты h срывников (фиг.14). При этом срывники 14 в поперечном сечении могут выполняться в виде треугольников с основанием L, превосходящим его высоту h в 2...4 раза (фиг.14), а также другой формы (на фиг. не показано).

Сборка мягкого реданированного поплавка осуществляется в следующей последовательности.

Пневмобаллоны 1, 2, 3 вкладываются внутрь соответствующей пневмоболочки 4, 5, 6. Носовые части пневмооблочек 4, 5, 6 укладываются в ложементы 13 обтекателя 7 и соединяются с ним посредством ликпазов 9 и ликтросов 10 (фиг.12), средние и кормовые части пневмооблочек 5, 6 соединяются между собой посредством ликпазов 9 и ликтросов 10, а затем соединяются с ложементом 8 (фиг.5, 6). Обтекатель 7 также соединяется с ложементом 8. Далее узлы соединения на лонжероне 7 соединяются с корпусом транспортного средства, запорные краны 11 пневмобаллонов 1, 2, 3 подсоединятся к системе подкачки пневмобаллонов 1, 2, 3 и управления давлением в каждом из пневмобаллонов 1, 2, 3.

Пневматический поплавок функционирует следующим образом.

Благодаря размещению нижней пневмооблочки 4 снизу пневмооболочек 5, 6 и выполнению нижней пневмооблочки 4 меньшей длины по сравнению с расположенными выше пневмооболочками 5, 6, создается поперечный редан (фиг.1) и поперечная килеватость (фиг.3) мягкого реданированного поплавка. При движении по поверхности воды такой мягкий реданированный поплавок обеспечивает глиссирование транспортного средства на больших углах дифферента по сравнению с мягким реданированным поплавком без поперечного редана. Это увеличивает подъемную силу транспортного средства, что особенно важно для экранопланов. Наличие газа (например, воздуха) в пневмобаллонах 1, 2, 3 и придание поперечной килеватости снижает ударные нагрузки при движении на волне по сравнению с мягким реданированным поплавком с малой поперечной килеватостью, а также снижает ударные нагрузки и перегрузку при движении по суше, по воде, встрече с волной или плавающими предметами.

Соединение пневмооболочек 4, 5, 6 между собой, например, полотнищем 11 или люверсами и ликтросами, особенно при регулировании давления в пневмобаллонах 1, 2, 3, позволяет изменять поперечную килеватость в зависимости от скорости движения и волнения поверхности. Наличие на боковых поверхностях пневмооболочек 4, 5, 6 и на нижней поверхности пневмооболочки 4 срывников 14 обеспечивает уменьшение гидродинамического сопротивления и повышает устойчивость глиссирования.

В результате повышается гидродинамическое качество пневмопоплавка и увеличивается угол дифферента при глиссировании по сравнению с наиболее близким аналогом [2]. При установке пневмопоплавков на транспортном средстве, например, на экраноплане, это приводит к увеличению его аэродинамической подъемной силы при движении в режиме глиссирования по водной поверхности.

Аналогичным образом мягкие реданированные поплавки могут содержать более трех соединенных между собой пневмобаллонов и пневмооблочек. При этом каждые из нижележащих пневмооболочек выполняются меньшей длины по сравнению с пневмооболочками в предыдущем ряду. В результате мягкий реданированный поплавок может содержать два и более поперечных реданов, достигать больших объемов, а также иметь переменную поперечную килеватость. Это позволяет использовать мягкие реданированные поплавки в транспортных средствах большого взлетного веса.

Уровень раскрытия устройства мягкого реданированного поплавка достаточен для реализации изобретения в промышленности с достижением заявленного технического результата.

ПОЗИЦИИ К ОПИСАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

«МЯГКИЙ РЕДАНИРОВАННЫЙ ПОПЛАВОК»

1 - нижний пневмобаллон;

2 - верхний пневмобаллон;

3 - верхний пневмобаллон;

4 - пневмооболочка пневмобаллона 1;

5 - пневмооболочка пневмобаллона 2;

6 - пневмооболочка пневмобаллона 3;

7 - обтекатель;

8 - ложемент;

9 - ликпаз;

10 - ликтрос;

11 - запорный кран пневмобаллона;

12 - полотнище;

13 - ложементы в обтекателе 7;

14 - срывник;

t - шаг установки срывников 14;

h - высота срывника 14;

L - длина основания срывника 14, имеющего в поперечном сечении форму треугольника.

Изобретение относится к экранопланостроению, авиастроению и судостроению, касается профилирования мягких реданированных поплавков, преимущественно для экранопланов. Мягкий реданированный поплавок имеет пневмооболочку, оснащенную элементами соединения с корпусом транспортного средства, преимущественно экраноплана, и размещенные в пневмооболочке, по меньшей мере, три пневмобаллона. Каждый из пневмобаллонов оснащен устройством для наполнения газом. По меньшей мере, один из пневмобаллонов расположен ниже других и выполнен с меньшей длиной. Каждый из пневмобаллонов размещен в пневмооболочке. Пневмооболочки соединены между собой, причем в носовой части они соединены между собой посредством обтекателя. Обтекатель, соединяющий между собой пневмооблочки в их носовой части, содержит ложемент для носовых частей пневмооболочек. Достигается увеличение аэродинамической подъемной силы путем увеличения угла дифферента при глиссировании. 6 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Мягкий реданированный поплавок, содержащий пневмооболочку, оснащенную элементами соединения с корпусом транспортного средства, преимущественно экраноплана, и размещенные в пневмооболочке, по меньшей мере, три пневмобаллона, каждый из которых оснащен устройством для наполнения газом, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из пневмобаллонов расположен ниже других и выполнен с меньшей длиной, при этом каждый из пневмобаллонов размещен в пневмооболочке, пневмооболочки соединены между собой, причем в носовой части пневмооболочки соединены между собой посредством обтекателя.

2. Мягкий реданированный поплавок по п.1, отличающийся тем, что боковые стенки пневмооболочек соединены с полотнищем, прилегающим к поверхности нижней пневмооболочки.

3. Мягкий реданированный поплавок по п.1, отличающийся тем, что пневмооболочки соединены между собой посредством ликпазов и ликтросов, соединенных с поверхностью смежных пневмооболочек.

4. Мягкий реданированный поплавок по п.1, отличающийся тем, что пневмооболочки соединены между собой посредством люверсов и ликтросов, закрепленных на поверхностях смежных пневмооболочек.

5. Мягкий реданированный поплавок по п.1, отличающийся тем, что обтекатель, соединяющий между собой пневмооблочки в их носовой части, содержит ложемент для носовых частей пневмооболочек.

6. Мягкий реданированный поплавок по п.1, отличающийся тем, что по мере приближения к носовой части пневмооболочки выполнены с увеличением угла продольной килеватости.

7. Мягкий реданированный поплавок по любому из пп.1, 2, 3, 4, 5, 6, отличающийся тем, что нижняя часть поверхности пневмооболочек оснащена срывниками.