ЛЭБАЧ Российский патент 2016 года по МПК B64C29/02 

Изобретение относится к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки.

Известны крылья летательных аппаратов вертикального взлета и посадки, имеющие источник газа и щелевое сопло, которое направляет газ в заданном направлении с целью создания аппарату подъемной силы без разбега. (Патент США №3045947, Кл. 244 - 12.1960).

Недостатками указанного аналога являются малая площадь, воспринимающая реактивную силу истекающих газов, что влечет за собой необходимость создания высокого удельного давления на единицу площади и соответственно высокие потери энергии, а также малая доля эжектируемого вторичного потока воздуха, вовлекаемого в полезную работу.

Известен также летательный аппарат вертикального взлета и посадки - «Летающий купол», имеющий источник газа (центробежный воздушный винт) и аэродинамическую поверхность (кольцеобразное крыло), состоящий из многих концентрично расположенных, однотипных аэродинамических плоскостей, в совокупности образующих щелевую несущую поверхность летательного аппарата, которая, изменяя направление совокупного потока, движущихся под ней первичных и вторичных газов, воспринимает их реактивную силу. (Патент RU №86168, U1, B64C 29/00).

Недостатком этого аналога является незначительная доля вовлечения в полезную работу вторичного потока воздуха из надкупольной зоны. Кроме того первичный поток газа теряет часть своей энергии по причине неизбежного вовлечения в первичный поток воздуха из подкупольной зоны.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение подъемной силы второго аналога, за счет вовлечения в полезную работу дополнительного объема вторичного потока воздуха из надплоскостной зоны, уменьшение потерь энергии первичного потока газа, увеличения аэродинамической поверхности крыльев, с уменьшением удельного давления и равномерным его распределением по совокупной несущей поверхности.

Технический результат обеспечивается тем, что совокупная несущая поверхность состоит из набора аэродинамических плоскостей, расположенных одна за другой с определенным зазором между собой. Аэродинамические плоскости в поперечном сечении имеют изогнутый профиль и могут изменять углы атаки по отношению к набегающему потоку газов. Источник газа направляет поток над аэродинамическими плоскостями.

Для пояснения изобретения схематически изображена в виде вертикального разреза основная часть аэродинамической поверхности, сочлененная с каналом выхода газов. На графических материалах представлено схематическое изображение изобретения:

1) вариант самолета - Схема I. фиг. 1 и фиг. 2;

2) вариант вертолета - Схема II, фиг. 3; где под цифрой 1 указан источник газа, цифры 2 - аэродинамические плоскости, сплошные стрелки - первичный поток газов, прерывистые стрелки - вторичный поток воздуха, волнистые стрелки - совокупный поток газов.

Лэбач состоит из источника газов 1 и набора аэродинамических плоскостей 2, в поперечном сечении выполненных в форме изогнутых крыловидных профилей, расположенных одна за другой, которые в совокупности являются несущим элементом летательного аппарата. Аэродинамические плоскости 2 в плане могут иметь как прямолинейную, так и криволинейную форму, в зависимости от общей конфигурации совокупного несущего элемента аппарата. Также плоскости 2 могут изменять углы атаки по отношению к набегающему потоку газов.

На графических изображениях приведены два частных варианта исполнения.

Схема I - вариант самолета (схематический разрез крыла). Одним из возможных вариантов использования Лэбача в виде самолета может служить принцип перехода из вертикального в горизонтальный полет, используемый в вышеуказанном аналоге (Патент США №3045947, кл. 244 - 12.1960) (Фиг. 1). По мере постепенного уменьшения угла атаки аэродинамических плоскостей 2 совокупный поток газов меняет направление движения, вследствие чего появляется горизонтальная составляющая тяги. По мере набора горизонтальной скорости аэродинамические плоскости 2, продолжая уменьшать угол атаки, полностью закрывают зазор между собой, что будет соответствовать режиму горизонтального полета (Фиг. 2).

Схема II - вариант вертолета (аэродинамические плоскости 2 расположены симметрично вокруг центрального источника 1). Наиболее простым вариантом компоновки вертолетного принципа полета является неподвижная фиксация аэродинамических плоскостей. Набор высоты, полет и снижение регулируются интенсивностью потока первичных газов. Стабилизация и управление по кренам и ротации обеспечиваются оперением по нисходящему потоку совокупных газов.

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки работает следующим образом.

Первичный поток газов (изображены сплошными стрелками) по выходе из источника 1 направляется над аэродинамическими плоскостями 2, которые отсекают слой за слоем от набегающего потока и изменяют направление его движения. Первичный поток газов в процессе своего движения формирует вторичный поток воздуха (прерывистые стрелки), который так же, как первичный, проходя через аэродинамические плоскости, проделывает работу. Совокупный поток газов (волнистые стрелки), меняя направление движения при прохождении через аэродинамические плоскости 2, создает подъемную силу летательному аппарату.

Результатом вышеописанной организации движения газов является экономия энергии, затраченной на ускорение вторичного потока, обеспеченная полезной работой, и понижение удельного давления на единицу поверхности с равномерным его распределением по всей совокупной несущей поверхности летательного аппарата.

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки имеет источник газа и щелевую несущую поверхность, состоящую из многих однотипных аэродинамических плоскостей, расположенных одна за другой. Источник газа направляет поток над аэродинамическими плоскостями таким образом, что газы проходят в щелевые зазоры под аэродинамические плоскости. Каждая аэродинамическая плоскость может изменять направление движения газов от горизонтального до вертикального вниз. Изобретение направлено на увеличение подъемной силы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки, имеющий источник газа и щелевую несущую поверхность, состоящую из многих однотипных аэродинамических плоскостей, расположенных одна за другой, отличающийся тем, что источник газа направляет поток над аэродинамическими плоскостями таким образом, что газы проходят в щелевые зазоры под аэродинамические плоскости.

2. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки по п.1, отличающийся тем, что каждая аэродинамическая плоскость может изменять направление движения газов от горизонтального до вертикального вниз.