ПОДВЕСНОЙ БАК САМОЛЁТА (варианты) Российский патент 2018 года по МПК B64D37/12 

Изобретение относится к авиации, к подвесным бакам самолетов и ывертолетов, как пилотируемых, так и беспилотных.

Известны подобные баки, например, заявка №92002599, в которой подвесной бак имеет двигатель.

Задача и технический результат изобретения - расширение арсенала технических возможностей.

ВАРИАНТ 1. Для этого подвесной бак снабжен постоянным или сбрасываемым двигателем внутреннего сгорания (далее «двигатель») с пропеллером. Но двигатели внутреннего сгорания, как известно, нуждаются в системе охлаждения. Чтобы упростить систему охлаждения для комбинации «подвесной бак и двигатель внутреннего сгорания» в данном баке охлаждение двигателя организовано циркуляцией внутри него (в охлаждающей рубашке цилиндров) топлива из подвесного бака.

При этом топливо в баке, нагреваясь в двигателе, хорошо охлаждается через стенки бака. Баки обычно делаются тонкостенными из алюминиевого сплава, обладающего хорошей теплопроводностью, а сам бак обладает достаточно большой (по сравнению с его объемом) поверхностью, которая к тому же интенсивно охлаждается набегающим скоростным потоком воздуха. Причем, даже на стоянке, так как пропеллер сам обдувает бак.

Двигатель может быть сбрасываемым отдельно от бака и спасаемым на парашюте, а может оставаться на баке до момента его сбрасывания, и сбрасываться вместе с баком. В этом случае, конечно, он будет не спасаемым - одноразовым.

Небольшие недостатки этого способа охлаждения, например, лакообразование на нагретых частях цилиндров двигателя, не имеет существенного значения ввиду малого времени работы двигателя. Характеристики самого топлива от этого не ухудшатся. А если двигатель не сбрасываемый отдельно от бака, то есть - сбрасываемый вместе с баком, то это вообще не имеет значения, так как потребный ресурс такого двигателя исчисляется минутами. Для таких одноразовых двигателей возможно применение совсем иных технических решений, чем для долгоресурсных двигателей. Например, они могут иметь кинематику типа «качающаяся шайба», или вовсе могут не иметь цилиндров, а быть пластинчатого нанокерамики, и могут работать без смазки. То есть, быть простыми и дешевыми. Цикл, разумеется, следует применять двухтактный, причем, если двигатель будет керамический, то добавлять масло в бензин не обязательно.

Естественно, что для бензинового двигателя следует предусмотреть небольшой отдельный бачок для бензина (можно в виде обтекателя). Но если двигатель будет сделан по циклу двухтактного дизеля, то можно использовать в качестве топлива авиационный керосин из подвесного бака.

В качестве системы зажигания для бензинового двигателя можно применить упрощенное зажигание от пьезокристаллов (имеется отдельное изобретение).

Так как двигатель нужен лишь для набора скорости и высоты при взлете, то после этого двигатель выключается (если он не сбрасывается), а пропеллер должен флюгироваться. Причем характеристики винта должны подбираться с учетом его минимального аэродинамического сопротивления во флюгированном положении, даже в ущерб его к.п.д. в рабочем режиме.

Если двигатель сбрасывается отдельно от бака, то вход и выход охлаждающего топлива должны быть снабжены автоматическим запирающими клапанами, например, как на самолетах-заправщиках.

Работает такой бак так: при взлете и наборе высоты и скорости двигатель бака своим пропеллером помогает самолету набирать скорость и, следовательно, высоту. А также сокращает дистанцию разбега по сравнению с применением бака без двигателя.

Мощность двигателя может быть разной, в идеале она должна разгонять бак с таким же ускорением, с каким разгоняется на взлете самолет без подвесных баков. Но уже хорошо, если двигатель будет обеспечивать хотя бы половину этого ускорения.

ВАРИАНТ 2. Один двигатель с пропеллером оказывает на бак реактивный крутящий момент, что требует достаточно прочного узла подвески. Но если бак имеет два двигателя - спереди и сзади, вращающиеся в разные стороны, то реактивные моменты пропеллеров взаимно компенсируются, и общий момент равен нулю. Работает такой бак так же, как и по варианту 1.

Изобретение относится к подвесным бакам. Подвесной бак содержит емкость и узел ее крепления к самолету, а также снабжен постоянным или сбрасываемым двигателем внутреннего сгорания с пропеллером. Упомянутый двигатель выполнен с возможностью охлаждения циркуляцией в охлаждающей рубашке цилиндров топлива из подвесного бака. Изобретение упрощает охлаждение двигателя. 2 н. и 1 з.п. ф-лы.

1. Подвесной бак самолета, содержащий емкость и узел ее крепления к самолету, отличающийся тем, что снабжен постоянным или сбрасываемым двигателем внутреннего сгорания с пропеллером, причем охлаждение двигателя организовано циркуляцией в охлаждающей рубашке цилиндров топлива из подвесного бака.

2. Бак по п. 1, отличающийся тем, что вход и выход охлаждающего топлива снабжены автоматическими запирающими клапанами.

3. Подвесной бак самолета, содержащий емкость и узел ее крепления к самолету, отличающийся тем, что бак имеет два двигателя - спереди и сзади, вращающиеся в разные стороны.