ЭКРАНОПЛАН - НОСИТЕЛЬ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Российский патент 2018 года по МПК B60V1/08 B64D3/00 B64C39/02 

Для выполнения различных транспортных операций на море и суше с использованием нескольких видов транспорта, а также осуществление морской и океанской паромных переправ, используются большие суда с расположением на них других транспортных средств: автомобилей, катеров, вертолетов. Возможность применения для этого больших экранопланов с присущими им высокой экономичностью, скоростью и безопасностью обращает на себя особое внимание. Эти свойства важны при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций (землетрясений, пожаров, цунами, тайфунов и другое) в удаленных морских и океанских районах. Использование экраноплана в качестве авианосца для базирования и взлета-посадки различных самолетов в процессе полета экраноплана исключает необходимость взлетно-посадочной полосы, сокращая стоимость и время взлетно-посадочных операций. Большой экраноплан также может обеспечить экономичную доставку к экватору и выполнить менее затратный для выводимого на орбиту груза «экваториальный старт» космических ракет, как на «стопе», так и в полете экраноплана, что значимо для стран удаленных от экватора. Кроме этого экраноплан более выгодно и быстро позволяет выполнять морскую эвакуацию возвратившихся или аварийных космических кораблей. Создание приемлемой компоновки экраноплана, используемого в качестве носителя различных транспортных средств, является целью этого изобретения. Основными задачами при этом являются создание: аэрогидродинамической схемы, взлетно-посадочных устройств, силовой установки, оперения и устройств для размещения и применения расположенных на борту транспортных средств.

Практически для перевозки и базирования транспортных средств при выполнения вышеуказанных операций необходимы экранопланы с грузоподъемностью выше 100 тонн, у которых при этом стартовый вес более 300 тонн, что относит их к классу больших экранопланов. Построение аэродинамической компоновки таких экранопланов принципиально отличается от компоновки экранопланов малой и средней размерности. Известно, что экранный эффект начинает заметно проявляться ниже высоты 1/3 хорды крыла, но его интенсивное влияние на потребную тягу горизонтального полета (расход топлива) сказывается с высоты ниже ОД хорды крыла. Также известно преимущество крыльев малого удлинения 0,5-0,6 с нижними боковыми шайбами в экранном режиме полета (аэродинамическое качество до 45 единиц). Но в вышеэкранном (самолетном) режиме полета такие крылья имеют низкое аэродинамическое качество (до 8 единиц). Полет с таким крылом экраноплана малой и средней размерности (хорда менее 30 метров) при встрече на маршруте участков с волной более 3 метров требует увеличения высоты полета до самолетной, где при тех же двигателях требуется увеличение аэродинамического качества. Это обеспечивается установкой на этих экранопланах дополнительных крыльев, применяется аэродинамическая схема «составное крыло» и другие.

У больших экранопланов хорда крыла при удлинении 0,5-0,6 достигает 100 метров и более, вследствие этого высота экономичного экранного полета может составлять 10 метров и более, что выше взволнованной поверхности моря и океана и нет необходимости в длительном внеэкранном полете. Кратковременные участки и координированный поворот с креном могут выполняться увеличением тяги двигателей до «номинального» или «взлетного» режима. Становится целесообразным использование в компоновке большого экраноплана аэродинамической схемы в виде одного крыла малого удлинения. Известно, что такое крыло не обладает устойчивостью движения на экране. Необходимые характеристики устойчивости и управляемости обеспечиваются установкой особого хвостового оперения.

Известны патенты РФ №2273572, РФ №2532658 близкие к предлагаемому изобретению, которые позволяют разработку экранопланов большой размерности в качестве носителей транспортных средств и паромов. Известно немало публикаций и видеороликов с большими экранопланами, в том числе различных экранопланов-авианосцев. Аэрогидродинамические схемы, показанные в них, используют различные дополнительные крылья. Эти крылья либо расположены выше экранного эффекта, что уменьшает их эффективность в экранном полете до 3-х раз, либо они находятся под влиянием экранного эффекта, ухудшая устойчивость неблагоприятным расположением фокусов по высоте и углу атаки при изменении высоты в полете на экране. Это также относится и к горизонтальному оперению при его расположении в зоне действия экранного эффекта. Наиболее близким и реальным аналогом принят экраноплан Т-2500 разработки Бартини Р.Л., сведения о проекте которого приведены в «ПРЕСС-РЕЛИЗ» ОАО «ТАНТК им. Г.М. Бериева» №110 от 14.05.2007 г. (www.beriev.com/rus/pr rel/pr 110.html), Фиг. 14 в данном описании изобретения.

Для пояснения технической сущности изобретения представлены чертежи, на которых изображено:

Фиг. 1 - вид спереди экраноплана с разнесенным оперением,

Фиг. 2 - вид сбоку экраноплана с разнесенным оперением,

Фиг. 3 - вид сверху экраноплана с разнесенным оперением,

Фиг. 4 - аксонометрия экраноплана с разнесенным оперением,

Фиг. 5 - вид спереди экраноплана со стреловидным оперением,

Фиг.6 - вид сбоку экраноплана со стреловидным оперением,

Фиг. 7 - вид сверху экраноплана со стреловидным оперением,

Фиг. 8 - аксонометрия экраноплана со стреловидным оперением,

Фиг. 9 - поплавок,

Фиг. 10 - поворот струи на поддув от ТВД,

Фиг. 11 - устройства поддува и реверса на корпусе ДТРД,

Фиг. 12 - устройства поддува и реверса на мотогондоле ДТРД,

Фиг. 13 - параметры струи газа на удалении от сопла,

Фиг. 14 - экраноплан - авианосец,

Фиг. 15 - стратосферный старт ракеты в полете экраноплана,

Фиг. 16 - старт ракеты в море с экраноплана на стопе,

Фиг. 17 - экраноплан - паром,

Фиг. 18 - ворота - трап с раскрытием по типу «блокнот», вид спереди,

Фиг. 19 - ворота - трап с раскрытием по типу «блокнот», вид сверху,

Фиг. 20 - ворота - трап с раскрытием по типу «гармонь».

1.) В изобретении для построения аэродинамической компоновки экраноплана предлагается прямое крыло 1 малого удлинения λ=0,5-0,6 постоянной хорды и толщины с нижними боковыми аэродинамическими шайбами (Фиг. 1-8). В качестве предпочтительного профиля крыла предлагается плосковыпуклый профиль, имеющий внизу, начиная с 5-10% хорды профиля крыла b, прямолинейный участок до хвостика, а на 25-35%b максимальную толщину с=9-10%b. В крейсерском режиме полета на крыле с таким профилем можно получить дополнительное увеличение аэродинамического качества до 3-5% отклонением в экранном полете хвостовой 15-20%b части профиля (закрылка 2) на угол до 2-4 ° вверх.

2.) Для формирования боковых аэродинамических шайб предлагается использовать взлетно-посадочные устройства в виде поплавков 3 (Фиг, 9) трапециевидного сечения и длиной . Для улучшения гидродинамики поплавки имеют эллипсообразно заостренный форштевень и эллипсообразную палубу на корме перед транцем. Поплавки предлагаются с вертикальными внутренними бортами и внешней поперечной килеватостью ψ, уменьшающуюся от 90° до 35° у форштевня по формуле части эллипса его нижней кромки и от 35° до 7-10° к корме линейно с уступами на 5-7° по длине поплавка через расстояние от каждого равного 3-5 ширины палубы b₁, образующими ряд поперечных реданов 4. В сочетании аэро- и гидродинамики большого экраноплана целесообразно отношение длины поплавков к ширине палубы b₁ поплавка 25-30 с b₁=3-5%b и высоте h поплавка h=4-6%b у точки максимальной толщины профиля крыла. Продольная нижняя кромка поплавка прямолинейна и имеет наклон ψ₁ к палубе поплавка 1-2°. Поплавки присоединены палубой к нижней поверхности крыла. Водоизмещение поплавков при этом обеспечивает наклон нижней поверхности крыла к ватерлинии экраноплана ВЛ под углом ψ₂=2-4° и положение задней кромки крыла над ватерлинией ВЛ на высоте h₁=1,5-2%b (Фиг. 2). За счет этого корпус экраноплана находится выше волны, повышая прочностные и эксплуатационные свойства. Для уменьшения гидросопротивления поплавки имеют (Фиг. 9) на днище накладные продольные реданы 5, косые реданы-срывники 6 по внутреннему борту и в конце внешнего борта, скуловые накладки-брызгоотбойники 7 в виде конических сегментов на стыке днища с внешним бортом и вертикальный плоский транец 8.

Важно, что здесь использование поплавков в качестве боковых аэродинамических шайб образует с крылом гидродинамическую схему «катамаран», как известно, обладающую на взлете-посадке, рулении, дрейфе и плавании высокими мореходными свойствами. При этом размерность длины поплавков большого экраноплана носителя транспортных средств способствует хорошей мореходности при большом волнении.

3.) С целью уменьшения сил сопротивления воды на взлете предлагается применение технологии создания «подушки поддува» при нагнетании газов от двигателей под переднюю кромку днища крыла. Такой поддув применялся на экранопланах Р. Алексеева, разработках Р. Бартини и успешно используется в эксплуатации экранопланов типа «Иволга» и «Акваглайд». Для создания подушки поддува предлагается спереди крыла применить, вписанный в это крыло, фюзеляж 9 с закрепленным на нем поперек горизонтальным пилоном 10. Снизу этого пилона на стойках размещаются двигатели 11. 8 качестве ограждения подушки поддува используются: по бокам поплавки 3 (Фиг. 1), сзади поворот до нижней кромки поплавков закрылка крыла 2 (Фиг. 2) или щитка в хвостовой части днища крыла 12 (Фиг. 6), спереди струйная завеса газами от двигателей. Для управления по курсу закрылок или щиток крыла разбит на отдельные симметрично оси крыла две и более секции 13 и 14.

3.1.) Предлагается применить единую силовую установку с двигателями, создающими как поддув на старте, так и тягу в крейсерском полете и реверс тяги на посадке. В качестве двигателей использовать двигатели по типу применяемых на больших самолетах, например, турбовинтовые (ТВД), аналогично самолету Ту-95, или двухконтурные турбореактивные (ДТРД) с большой степенью двухконтурности, аналогично самолетам фирм «Ильюшин» и «Боинг». У силовой установки с ТВД применение двигателей на поддув осуществляется поворотом струи от винтов отклонением закрылка пилона 15 вниз (Фиг. 10), а реверс тяги штатным изменением шага лопастей винта.

В силовой установке с ДТРД поворот струи двигателя от крейсерского направления до «поддува» и реверса выполняется отклонением соответствующих сегментов соплового участка мотогондолы двигателя 16. Сопло разделено на 4 равные сегменты (Фиг. 11 и 12). Верхний 17 и нижний 18 сегменты поворачиваются вниз для отклонения струи на поддув. Боковые сегменты левый 19 и правый 20 отклоняются до соединения внутрь, оставляя проем выхода струи вперед для осуществления реверса тяги («ковшовый» тип реверса). Сегменты сопла с механизмами поворота и дистанционными приводами могут крепиться к корпусу двигателя 21 или к мотогондоле 16.

При размещении на корпусе (Фиг. 11) двигателя верхний сегмент сопла через стойки 22 соединен с осью, закрепленной на корпусе двигателя, относительно которой поворачивается гидроцилиндром 23 (или электроприводом). Нижний сегмент сопла с осью вращения вначале сегмента, соединенной через стойки 24 с корпусом двигателя, поворачивается относительно нее гидроцилиндром 25 (или электроприводом) одновременно с гидроцилиндром 23. Боковые сегменты сопла через стойки 26 соединены с осью, закрепленной на корпусе двигателя, относительно которой одновременно поворачиваются гидроцилиндрами 27.

При размещении на мотогондоле (Фиг. 12) на ней устанавливаются силовые балки с обтекателями 28, внутри которых размещены механизмы и дистанционные гидро- или электроприводы отклонения сегментов сопла.

3.2.) В формировании эффективной «подушки поддува» основную роль играет удаление двигателей от передней кромки днища крыла. Давление струй газов (скоростной напор) от двигателей входящих под днище q должен, с учетом потерь на трение и вытекание за периметр крыла, соответствовать удельной нагрузке на днище крыла G/S (отношение стартового веса G к площади днища S). Известно, согласно уравнению Мещерского, тяга двигателя определяется m^cekv_o, где m^cek секундный массовый расход газов истекающих из сопла двигателя m^cek=ρFv_o, а ρ массовая плотность газов, F площадь сопла, v_o скорость истечения газов из сопла. Так как скоростной напор на сопле по Вернули q_o=v_o²ρ/2 и площадь диаметром d круглого сопла F=d²π/4, то из уравнения Мещерского q_o=2T/πd². При удалении от сопла скорость струи газов и скоростной напор изменяются в соответствии с диаграммой (Фиг. 13) (Идельчик И.Е. «Справочник по гидравлическим сопротивлениям»), где , а расстояние от сопла. Принимая во внимание, что q=ηG/S, где η=1.15÷1,2 коэффициент, учитывающий потери на трение под днищем и вытекание струи за периметр крыла, а также аппроксимацию кривой (Рис. 8), Получаем приемлемое расположение двигателей от передней кромки крыла:

Для ДТРД при

Для ТВД, учитывая известное выражение тяги воздушного винта T=χ(ND)^0,666, где N мощность двигателя, D диаметр воздушного винта, χ=6,5÷7,5 учитывает коэффициент полезного действия винта. Откуда приемлемое расположение винта от передней кромки крыла при

3.3.) Для подвески двигателей предлагается вверху фюзеляжа

горизонтально установить трапециевидный пилон крепления двигателей 10 площадью 0,04-0,06 площади крыла с размахом 0,7-0,8 размаха крыла и стреловидностью ϕ₁=0-20°, имеющий симметричный или крыловой профиль и закрылок 2. Удаление пилона от передней кромки крыла должно обеспечивать необходимое расположение двигателей для «поддува» (п.3.2.) Важным является выбор угла установки хорды пилона относительно хорды крыла для препятствия выхода экраноплана на критические углы атаки. Для этого пилон устанавливается к хорде крыла под таким углом, чтобы на кабрировании экраноплана у самого пилона срыв обтекающего воздушного потока (критический угол атаки) наступал намного раньше, чем на крыле экраноплана. При срыве потока подъемная сила пилона резко уменьшается и на экраноплане появляется пикирующий момент, препятствующий продолжению кабрирования и выходу всего экраноплана на критические углы атаки. Для повышения безопасности движения экраноплана в изобретении предлагается установить пилон к хорде крыла под углом 6-8°, обеспечивающем допустимый диапазон пилотажных углов продольного движения экраноплана.

4.) Для экраноплана с крылом малого удлинения особо важен выбор типа и вида оперения. Известно, что улучшению устойчивости и управляемости способствует размещение оперения вне зоны действия на него экранного эффекта. Также тип и способы базирования и применения транспортных средств на экраноплане в основном влияют на вид оперения. Так, при базировании на экраноплане-авианосце самолетов, применение самолетов в полете экраноплана требует, для захода на посадку самолета и выравнивания скорости у палубы летящего экраноплана, наличие свободного пространства сзади вне зоны крыла экраноплана (Фиг. 14), что возможно при разнесенном за бортами оперении. Такое оперение требуется и при осуществлении старта ракет и космических аппаратов с экраноплана как в полете, так и в море на «стопе» экраноплана (Фиг. 15 и 16). У экраноплана «паромного» назначения размещение и погрузка-выгрузка колесно-гусеничной техники и катеров не диктует обязательное свободное пространство за крылом (Фиг. 17). Здесь можно устанавливать в хвостовой части за крылом и традиционные виды оперения экранопланов.

4.1.) Исследования и опыт эксплуатации экранопланов показали, что с точки зрения возможностей пилотирования и безопасности движения на экранных режимах, целесообразно иметь апериодически устойчивое продольное движение по высоте. Для прямого крыла малого удлинения с аэрошайбами снизу, которое в принципе не имеет этой устойчивости, такая устойчивость достигается применением больших стабилизирующих поверхностей оперения, расположенных в основном позади крыла выше влияния на них экранного эффекта. Для получения боковой устойчивости (поперечной и путевой) необходимы большие углы стреловидности и V-образности этих поверхностей.

4.1.1.) Для экранопланов, нуждающихся в разнесенном оперении, по результатам анализа аэродинамических расчетов и экспериментов в изобретении предлагается (Фиг. 1-4) установить в хвостовой части крыла по его бортам оперение общей площадью 38-43% от площади крыла. Оперение состоит из двух симметричных частей с креплением каждой к левому и правому бортам крыла. Каждая часть оперения составлена из двух трапециевидных консолей, нижней 29 и верхней 30, уходящих вбок от борта во внешнюю сторону назад-вверх за крыло. Консоли имеют симметричный или крыловой профиль толщиной 8-9%. Нижняя консоль носком своего основания, равного b₂=0,28-0,33b хорды крыла, установлена к борту крыла на удалении и имеет стреловидность ϕ₂=24-28° по передней кромке и ϕ₃=36-40° по задней кромке. Сами нижние консоли наклонены к крылу V-образно под углом ψ₃=35-45°. Верхние консоли имеют площадь 0,85-1,0 площади оперения и пристыкованы V-образно под углом ψ₄=0-15° к верхней стороне нижней консоли своим основанием равным этой стороне. Эти консоли имеют стреловидность ϕ₄=0-25° по передней кромке и ϕ₅=0-10° по задней кромке.

4.1.2.) Для экраноплана, при отсутствии необходимости свободного внутреннего пространства за крылом по оси экраноплана, предлагается хвостовое оперение (Фиг. 5-8), состоящее из стреловидного трехкилевого вертикального оперения с двумя килями 31, расположенными сзади симметрично по бортам крыла, вместе с центральным килем 32, установленным сзади по оси крыла, и стреловидного горизонтального оперения 33 большого удлинения, размещенного V-образно за крылом сверху на килях. Такое удлинение и высокое расположение горизонтального оперения увеличивает его эффективность, обеспечивая продольную устойчивость экраноплана с меньшими размерами этого оперения. Наличие трех килей обеспечило трехточечное крепление горизонтального оперения, уменьшающее его вес по условиям прочности, и улучшило руление с боковым ветром, из-за уменьшения их парусности ввиду затенения друг другом. Стреловидность и V-образность горизонтального оперения и стреловидность с V-образностью боковых килей в сочетании со стреловидностью центрального киля позволяют получить боковую (поперечную и путевую) устойчивость движения экраноплана с прямым крылом малого удлинения.

Наиболее приемлемым в изобретении предложено хвостовое оперение со следующими параметрами:

- горизонтальное оперение выполняется из симметрично соединенных V-образно с углом ψ₅=10-15° двух параллелограммовидных консолей суммарной площадью 0,28-0,3 площади крыла со стреловидностью ϕ₆=20-25°, образованных симметричным или крыловым профилем с хордой b₃=0,15-0,20b и толщиной 8-9%, и устанавливается с превышением его осевой хорды над крылом на величину h₂=0,06-0,09b и удалением от носка крыла на хорды крыла экраноплана;

- вертикальное оперение с тремя трапециевидными килями суммарной площадью 0,11-0,12 площади крыла, образованных симметричным профилем толщиной 8-9%, с верхними сторонами трапеций равными хорде, пристыкованного к ним горизонтального оперения, имеет боковые кили стреловидностью по передней кромке ϕ₇=60-70° с наклоном килей к вертикали ψ₆=0-20° и центральный киль стреловидностью ϕ₈=75-80° с площадью 0,24-0,26 от общей площади вертикального оперения.

5.) Необходимо отметить, что вопросы размещения и взлета-посадки самолетов на экраноплан-авианосец отражены в работах под руководством Бартини Р.Л. Способы реализации стратосферного запуска ракет изложены в работах по системе «Воздушный старт» В изобретении предлагаются устройства для обеспечения доставки ракет экранопланом в район пуска и выполнения с него «морского старта» ракет.

При размещении ракеты 34 на экраноплане к одним из основных требований относятся обеспечение необходимой центровки для его полета при транспортировке, остойчивости в процессе подготовки и старта ракеты и защиты конструкции экраноплана от пламени и горячих газов из сопел двигателей ракеты. На (Фиг. 16) представлена схема предлагаемой в изобретении конструкции, расположенной по оси экраноплана между разнесенным оперением. Конструкция состоит из транспортно-стартового устройства, устройства остойчивости, понтона остойчивости, тросов расчаливания понтона и закрылка экраноплана. Транспортно-стартовое устройство представляет собой раскладную пространственную ферму составленную из основной фермы-ложемента для ракеты 35, трех плоских ферм (передней 36, средней 37 и задней 38) с шарнирами на концах и гидроцилиндров 39, раскладывающих устройство из транспортного в стартовое положение. Для необходимой остойчивости при стартовом положении ракеты за экраноплан выдвигается понтон 40. В маршевом положении понтон одной стороной является частью верхней поверхности экраноплана. Понтон поворачивается в воду с помощью устройства остойчивости, составленного плоской фермой 41, шарнирно соединенной с фермой-ложементом 35, и гидроцилиндрами 42. Для повышения жесткости конструкции на «волнении» понтон дополнительно может крепиться натянутыми тросами 43 к поплавкам экраноплана. Закрылок крыла экраноплана 2 для защиты экраноплана от пламени и горячих газов из сопел двигателей ракеты поворачивается так, чтобы его задняя кромка была выше сопел, и имеет жаростойкую конструкцию и покрытие.

6.) В экраноплане с хвостовым оперением имеющем сплошное горизонтальное оперение (п.4.1.2.) при размещении транспортных средств (автомобилей, судов, вертолетов…), грузов и людей по типу «паром» (Фиг. 17) целесообразна их погрузка и выгрузка со стороны бортов экраноплана. Предлагается в бортах установить ряд широких ворот 44 с применением каждых в качестве трапа, позволяющего заезд колесно-гусеничного транспорта и транспортировочных тележек с судами и другим (Фиг. 18).

Во рота-трап (Фиг. 19) имеют многостворчатую (от двух и более створок) конструкцию с горизонтально раскрываемыми по типу «гармонь» створками 45 с соединением внутренней створки 46 с полом корпуса экраноплана 47 и створок между собой горизонтальными шарнирами-петлями 48 и 49. В сечении Д-Д (позиция 1) показано закрытое положение створок ворот-трапа и полностью раскрытое положение всех створок при использовании ворот-трапа с берега, также условно показано промежуточное положение створок при их раскрытии. В сечении Д-Д (позиция 2, Фиг. 18) показано раскрытие ворот-трапа при использовании причала 50 для погрузки-выгрузки.

Для раскрытия внутренней створки и регулировки угла наклона трапа к причалу или берегу в изобретении предложены механизмы опускания-подъема 51, размещенные на полу корпуса экраноплана по бокам проема ворот. Каждый механизм выполнен в виде четырехугольника с двумя сторонами, являющимися частью m₁ пола корпуса и n₁ частью створки, с двумя другими сторонами, используемыми в качестве рычагов 52 с шарнирами по концам, и гидроцилиндром 53 опускания-подъема створки в качестве диагонали в углу пола корпуса и створки.

Для раскрытия створок между собой в углах боков створок в изобретении установлены механизмы раскрытия створок. Каждый механизм выполнен в виде выпуклого дельтоида 54 с гидроцилиндром раскрытия 55 в качестве диагонали дельтоида в углу створок, с двумя сторонами дельтоида m₂, составляющими часть примыкающих створок, и двумя другими сторонами, используемыми в качестве рычагов 56 с шарнирами по концам.

Для закрытия ниши на корпусе экраноплана под створками, чтобы вся конструкция ворот-трапа в сложенном положении имела общую поверхность с бортом экраноплана без зазоров и выступов, предложен продольный щиток 57, поворачиваемый относительно оси на корпусе рычагом 58 шарнирно связанным с внутренней створкой ворот 46.

6.1.) При раскрытии одной или несколькими створками ворот-трапа над причалом 50, берегом или между створками ворот имеется ступенька, препятствующая заезду транспортных средств на борт экраноплана. Также створка ворот может колебаться над поверхностью вместе с экранопланом от волнения. Для бесступенчатой погрузки-выгрузки груза и колесно-гусеничных транспортных средств целесообразно на участке ступенек применение устройств в виде подвижных аппарелей.

В изобретении предлагается использование двух или более аппарелей 59, каждая из которых представляет платформу 60 под колесо или гусеницу транспортного средства, фиксируемую своими выступами 61 по краям в пазу 62 края створки 46 или 45. Для перемещения аппарелей по поверхности пола экраноплана и створок ворот по углам платформы аппарелей устанавливаются самоориентирующиеся ролики 63. Ролик убирается рычагом 64 при фиксации аппарели в пазах 62 на краю створок ворот при погрузке-выгрузке и выпускаются этим рычагом при подъеме аппарели для ее перемещения. Само ориентирование ролика при движении аппарели обеспечивается смещением r оси вращения ролика 65 от оси поворота 66 относительно платформы. Паз на створке и выступ конца аппарели над причалом или землей для плавности передвижения груза выравниваются щитками 67, свисающими по краям аппарели под собственным весом и поворачиваемыми при наезде. В полете экраноплана аппарели крепятся к полу в отведенном месте 68.

Перемещение аппарелей и грузов по полу корпуса и створкам выполняется тросом электрической или механической (ручной) лебедки 69 с помощью такелажного крюка 70 за штыри 71 в нишах 72 платформы аппарели через один или два такелажных блока-ролика 73, фиксируемых своим штырем 74 в углублениях 75 пола экраноплана и створок ворот.

7.) Современное состояние теоретической и экспериментальной базы, а также производственно-технологическая база, которая уже имеет опыт, оборудование и материалы постройки больших экранопланов и самолетов, позволяют реализовать предложения этого изобретения.

Изобретение относится к авиации и касается транспортных средств на динамической воздушной подушке. Экраноплан содержит прямое крыло малого удлинения, образующее корпус, с закрепленными по бокам вниз аэрогидродинамическими шайбами в виде поплавков катамарана. Хвостовое оперение разнесено и выступает за крыло сзади-вбок, и образовано установленными V-образно по бокам крыла консолями большой стреловидности с пристыкованными к ним сверху внешними консолями с меньшей V-образностью и стреловидностью. Фюзеляж экраноплана вписан в крыло спереди. В носовой части поперек фюзеляжа размещен горизонтальный пилон, снабженный закрепленными снизу двухконтурными турбореактивными или турбовинтовыми двигателями. Достигается обеспечение создания аэрогидродинамической схемы, обеспечивающей расположение и применение расположенных на борту транспортных средств. 14 з.п. ф-лы, 20 ил.

1. Экраноплан, содержащий прямое крыло малого удлинения, образующее корпус, с закрепленными по бокам вниз аэрогидродинамическими шайбами в виде поплавков катамарана, разнесенное хвостовое оперение, выступающее за крыло сзади-вбок и образованное установленными V-образно по бокам крыла консолями большой стреловидности с пристыкованными к ним сверху внешними консолями с меньшей V-образностью и стреловидностью, и фюзеляж круглого или овального сечения, вписанный в крыло спереди, с размещением в носовой части поперек фюзеляжа горизонтального пилона, снабженного закрепленными снизу двухконтурными турбореактивными или турбовинтовыми двигателями.

2. Экраноплан по п. 1, отличающийся тем, что снабжен прямым крылом-корпусом удлинения 0,5-0,6 с плосковыпуклым профилем, имеющим на 25-35% хорды максимальную толщину 9-10% и внизу, начиная с 5-10% хорды от носика до конца хорды, прямолинейный участок, и размером 15-20% хорды закрылок (или нижний щиток), разбитый по размаху на отдельные симметрично оси крыла секции.

3. Экраноплан по п. 2, отличающийся тем, что снабжен разнесенным хвостовым оперением, состоящим из двух по каждому борту крыла симметричных частей с суммарной площадью 0,38-0,43 площади крыла, составленных в каждой части, размещенными вбок от борта во внешнюю сторону назад-вверх за крыло, двумя трапециевидными консолями симметричного или крылового профиля толщиной 8-9%, с нижней консолью со стреловидностью по передней кромке 24-28° и 36-40° по задней кромке, пристыкованной V-образно под углом 35-45° в конце крыла на расстоянии 0,8-0,9 хорды носком основания консоли, равного 0,28-0,33 хорды крыла, и верхней консолью площадью 0,85-1,0 площади одной части оперения и стреловидностью по передней кромке 0-25° и 0-10° по задней кромке, пристыкованной V-образно под углом 0-15° к верхней стороне нижней консоли своим основанием, равным этой стороне.

4. Экраноплан по п. 1, отличающийся тем, что имеет хвостовое оперение, состоящее из стреловидного трехкилевого вертикального оперения с двумя килями, расположенными сзади симметрично по бортам крыла вместе с центральным килем, установленным сзади по оси крыла, и стреловидного горизонтального оперения большого удлинения, размещенного V-образно за крылом сверху на килях.

5. Экраноплан по п. 4, отличающийся тем, что снабжен горизонтальным оперением, выполненным из симметрично V-образно соединенных с углом 10-15° двух параллелограммовидных консолей суммарной площадью 0,28-0,3 площади крыла со стреловидностью 20-25°, образованных симметричным или крыловым профилем с хордой 0,15-0,20 хорды крыла и толщиной 8-9%, установленным с превышением над крылом его осевой хорды на величину 0,06-0,09 хорды крыла и удалением от носка крыла на 0,9-1,05 хорды крыла.

6. Экраноплан по п. 4, отличающийся тем, что снабжен вертикальным оперением с тремя трапециевидными килями суммарной площадью 0,11-0,12 площади крыла, образованными симметричным профилем толщиной 8-9%, с верхними сторонами, равными хорде пристыкованного к ним горизонтального оперения, имеющими боковые кили стреловидностью по передней кромке 60-70° с наклоном киля к вертикали 0-20° и центральный киль стреловидностью 75-80° с площадью 0,24-0,26 от общей площади вертикального оперения.

7. Экраноплан по п. 1, отличающийся тем, что в качестве нижних бортовых аэродинамических шайб снабжен двумя зеркально отраженными поплавками трапециевидного сечения с эллипсообразно заостренным форштевнем и эллипсообразной палубой на корме перед транцем, имеющими длину поплавков 1,25-1,35 хорды крыла при ширине палубы поплавка 3-5% хорды крыла, водоизмещение при соединении палубы поплавка с нижней поверхностью крыла, обеспечивающее расположение ватерлинии под углом 2-4° к нижней поверхности крыла и превышение задней кромки крыла над ватерлинией на 1,5-2% хорды крыла.

8. Экраноплан по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что поплавки имеют вертикальный внутренний борт с прямолинейной нижней кромкой, наклоненной на 1-2° к палубе, одностороннюю поперечную килеватость днища, уменьшающуюся от 90° до 35° у форштевня по формуле части эллипса его нижней кромки и от 35° до 7-10° к транцу кормы линейно с уступами на 5-7° по длине поплавка через расстояние от каждого, равное 3-5 ширины палубы, образующих ряд поперечных реданов, пристыкованные к днищу продольные реданы, к внутреннему борту и в конце внешнего борта косые реданы-срывники и на стыке днища с внешним бортом скуловые накладки-брызгоотбойники в виде конических сегментов.

9. Экраноплан по п. 1, отличающийся тем, что снабжен пилоном крепления двигателей площадью 0,04-0,06 площади крыла с размахом 0,7-0,8 размаха крыла и стреловидностью 0-20°, имеющим симметричный или крыловой профиль, установленный к плоскости хорд крыла экраноплана под углом 6-8°, и закрылок.

10. Экраноплан по пп. 1 и 9, отличающийся тем, что пилон крепления двигателей расположен на расстоянии, обеспечивающем расположение сопел турбореактивных двухконтурных двигателей от передней кромки крыла, определяемом по формуле:

и плоскости воздушных винтов от передней кромки крыла для турбовинтовых двигателей

.

11. Экраноплан по п. 10, отличающийся тем, что снабжен единой силовой установкой крейсерского полета, «поддува» на старте и реверса тяги на посадке с двухконтурными турбореактивными двигателями, имеющими в сопловой части мотогондолы вверху и внизу сегменты сопла, поворачиваемые вниз на поддув дистанционным приводом через рычажный механизм, расположенный на корпусе двигателя или на мотогондоле, и боковые сегменты сопла, поворачиваемые к друг другу до смыкания по оси сопла дистанционным приводом через рычажный механизм, расположенный на корпусе двигателя или на мотогондоле, образуя выход струи от двигателей вбок-вперед.

12. Экраноплан по п. 10, отличающийся тем, что снабжен единой силовой установкой крейсерского полета, «поддува» на старте и реверса тяги на посадке с турбовинтовыми двигателями, имеющими поворот струи от винтов на поддув отклонением вниз закрылка пилона крепления двигателей и выполняющими реверс тяги изменением шага винта.

13. Экраноплан по п. 3, отличающийся тем, что снабжен устройствами транспортировки и старта ракет с воды, состоящими из стартовой пространственной фермы, составленной фермой-ложементом ракеты и тремя плоскими фермами, соединенными гидроцилиндрами раскладывания из транспортировочного положения в положение вертикального старта ракеты, понтона остойчивости, фермы понтона с гидроцилиндрами поворота на воду от фермы-ложемента, тросов расчаливания понтона и закрылка экраноплана, поворачиваемого при старте ракеты до положения его задней кромки выше сопел ракетных двигателей.

14. Экраноплан по п. 4, отличающийся тем, что имеет устройства погрузки-выгрузки груза и других транспортных средств, состоящие из расположенных по бортам экраноплана ворот-трапов с горизонтально раскладываемыми по типу «гармонь» от двух и более створками, соединенными с полом корпуса экраноплана и между собой горизонтальными шарнирами-петлями, механизмов опускания-подъема внутренней створки, размещенных на полу корпуса экраноплана по бокам проема ворот, с исполнением каждого в виде четырехугольника с двумя сторонами, являющимися частью пола корпуса и внутренней створки, с двумя другими сторонами, используемыми в качестве рычагов с шарнирами, и гидроцилиндром опускания-подъема внутренней створки в качестве диагонали в углу пола корпуса и створки, механизмов раскрытия створок, установленных в углах боков створок, с исполнением каждого в виде выпуклого дельтоида с гидроцилиндром раскрытия в качестве диагонали дельтоида в углу створок, с двумя сторонами дельтоида, составляющими часть створок, и двумя другими сторонами, используемыми в качестве рычагов с шарнирами, и горизонтального щитка закрытия ниши на корпусе экраноплана под створками, поворачиваемого рычагами, шарнирно связанными с внутренней створкой ворот.

15. Экраноплан по п. 14, отличающийся тем, что снабжен устройствами бесступенчатой погрузки-выгрузки груза и колесно-гусеничных транспортных средств в виде передвижных аппарелей, перемещаемых по поверхности пола и створок ворот на самоориентирующихся двухосевых роликах, убираемых рычагами при фиксации аппарели в пазах по краям створок ворот при погрузке-выгрузке и выпускаемых этим рычагом одновременно с подъемом аппарели при ее перемещении, и лебедки передвижения аппарели и грузов тросом с такелажным крюком через один или два блока-ролика, фиксируемые в углублениях пола и створок ворот.