ПЛАТФОРМА ДЛЯ ВЗЛЁТА И ПОСАДКИ САМОЛЁТА, САМОДВИЖУЩАЯСЯ ПО РЕЛЬСАМ Российский патент 2019 года по МПК B64F1/10 B64C25/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к средствам обеспечения взлета и посадки самолета и способу их выполнения.

Уровень техники

Известны средства для обеспечения взлета и посадки самолета в виде шасси, встроенного в конструкцию самолета, не убирающееся и убирающееся во внутреннюю полость планера самолета в полете. Например, самолеты Ту-204, Ил 96-300, МиГ-31 и другие, эксплуатируемые длительное время.

Недостатки такой конструкции следующие:

- Большая масса шасси и системы управления им (5…6% от массы самолета).

- Большой внутренний объем планера самолета, занимаемый убранным шасси.

- Ухудшение аэродинамических качеств самолета из-за наличия внутренних полостей для размещения убранного шасси и прикрывающих его в полете створок.

- Ухудшение аэродинамических качеств крыла самолета из-за необходимости введения в его конструкцию интерцепторов и щитков для торможения самолета на пробеге после посадки.

- Сложность конструкции, и, как следствие, высокая себестоимость системы шасси.

- Высокий процент отказов системы шасси.

- Высокая трудоемкость технического обслуживания системы шасси.

- Отсутствие полезной рекуперации кинетической энергии самолета при посадке.

- Необходимость наличия специальных тормозных устройств в конструкции самолета, как-то: реверсивное устройство, тормозной парашют и других.

- Значительные ударные нагрузки при посадке самолета, что снижает срок службы самолета.

- Продолжительное время работы двигателей на взлетном режиме при взлете самолета из-за увеличения за счет шасси разгоняемой массы, что снижает срок службы двигателей и увеличивает расход топлива.

- Необходимость в дорогостоящих по постройке, по качеству и по обслуживанию взлетно-посадочных полосах.

- Увеличение расхода топлива из-за увеличения массы самолета и ухудшении его аэродинамических качеств.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является изобретение по патенту РФ №2299158 от 05.09.2005 г., в котором предусмотрена тележка-шасси на пневматических колесах, размещаемая на взлетно-посадочной полосе перед посадкой самолета неподвижно, на которую садится на посадочной скорости самолет, после чего он вместе с тележкой-шасси за счет кинетической энергии самолета совершает все посадочные операции, как и на обычном шасси.

Следует иметь в виду, что известны многочисленные самодвижущиеся и с ручным или ножным приводом железнодорожные транспортные средства - дрезины для передвижения людей и грузов по стандартной железной дороге. Дрезины имеют различные размеры и конструкции, но не имеют необходимых грузоподъемных и скоростных характеристик для приема и старта с них самолета. Предлагаемое патентом РФ №22999158 решение имеет следующие недостатки:

- Большая разница скоростей идущего на посадку самолета и стоячей тележки-шасси (более 200 км/час) при необходимой большой массе самой тележки-шасси приведет к еще большим нагрузкам на конструкцию самолета по сравнению с посадкой на встроенное шасси, поскольку массивная тележка-шасси будет мгновенно набирать скорость от 0 до более, чем 200 км/час, что не реально. Существенное снижение массы самолета, для чего, собственно, и изымалось шасси из конструкции самолета, не будет достигнуто из-за необходимости значительного усиления днища фюзеляжа по вышеупомянутой причине.

- Не исключаются из конструкции самолета устройства, обеспечивающие его торможение при пробеге после посадки, как-то: реверсивное устройство или тормозной парашют, механизация крыла - интерцепторы и тормозные щитки.

- Увеличение потребной взлетно-посадочной полосы из-за большого количества движения системы самолет плюс тележка-шасси по сравнению с обычным шасси.

- Увеличение длины разбега самолета и времени работы двигателей на взлетном режиме при взлете самолета из-за увеличения разгоняемой массы.

- Повышенные требования к качеству взлетно-посадочной полосы.

Раскрытие изобретения

Целями предлагаемого изобретения являются:

- Снижение массы самолета,

- Снижение ударных нагрузок при посадке самолета и, как следствие, значительное увеличение срока службы самолета,

- Улучшение аэродинамических качеств самолета,

- Исключение из конструкции самолета не требующихся в полете тормозных устройств, как-то: реверсивное устройство или тормозные парашюты, интерцепторы, тормозные щитки,

- Экономия топлива,

- Экономия ресурса двигателя,

- Уменьшение количества устройств самолета, требующих трудоемкое регулярное техническое обслуживание,

- Возможность посадки и высадки пассажиров максимально приближенно к черте населенного пункта.

Поставленные цели достигаются применением для взлета и посадки самолета платформы, самодвижущейся по рельсам, с электроприводом, с системой рекуперации кинетической энергии самолета и платформы при пробеге после посадки.

Описание чертежей

Суть изобретения поясняется чертежами:

- Фиг 1 - вид сбоку - платформа, самодвижущаяся по рельсам, с размещенным на ней самолетом,

- Фиг 2 - вид спереди - платформа, самодвижущаяся по рельсам, с размещенным на ней самолетом.

Осуществление изобретения

Платформа самодвижущаяся 1 в рабочем состоянии включает в себя: платформу 2, с размещенным на ней самолетом 3, зафиксированным с платформой 2 управляемым фиксатором 4, амортизатор 5, колеса 6 для передвижения по рельсам 7, установленным на бетонной подложке 8, электропривод 9, аккумулятор 10, токосъемник 11, неподвижные защитные боковые панели 12, установленные по обе стороны вдоль рельсов 7. Электрический кабель и его прокладка не указаны.

Принцип работы.

Взлет самолета.

Для взлета самолета 3 на исполнительном старте для взлета на рельсах 7 установлена платформа самодвижущаяся 1 со стартующим самолетом 3 с прогретыми работающими двигателями. При получении разрешения на взлет, пилот увеличивает режимы работы двигателей и, синхронно с этим, через токосъемник 11 подается электропитание на электропривод 9. Начинается разбег платформы самодвижущейся 1 с самолетом 3 на взлет самолета 3. До определенной скорости основную тягу создает электропривод 9, а перед отделением самолета 3 от платформы самодвижущейся 1 - пилот переводит двигатели самолета 3 на режим, обеспечивающий взлет самолета 3, при этом убирается управляемый фиксатор 4 и самолет 3 продолжает самостоятельно взлет обычным порядком. Платформа самодвижущаяся 1 после этого переходит под управление диспетчером аэродрома и направляется по маневровым участкам рельсов 7 либо для приема другого самолета, либо в депо.

Посадка самолета.

Прием самолета 3, заходящего на посадку, осуществляется следующим образом. Платформу самодвижущуюся 1 устанавливают на рельсы 7 в определенном месте. Автоматика заходящего на посадку самолета 3 в расчетный момент по радиосвязи включает электропривод 9, после чего движение платформы самодвижущейся 1 и самолета 3 синхронизируются автоматически таким образом, чтобы в момент касания самолета 3 платформы самодвижущейся 1 их скорости были равны. Точное позиционирование самолета 3 относительно платформы самодвижущейся 1 осуществляется автоматически одним из известных из ракетной техники способов под контролем пилота. После касания самолета 3 платформы самодвижущейся 1 они взаимно фиксируются через платформу 2 управляемым фиксатором 4. После этого электропривод 9 переходит в режим рекуперации кинетической энергии системы: самолет 3 плюс платформа самодвижущаяся 1 и за счет этого тормозится. После торможения электропривод 9 под управлением аэродромного диспетчера обеспечивает подачу самолета 3 на платформе самодвижущейся 1 по маневровым участкам рельсов 7 к месту высадки-посадки пассажиров или разгрузки.

Для упрощения всего комплекса подвод внешнего электропитания электропривода 9 на маневровых участках рельсов 7, в местах посадки и высадки пассажиров, в местах разгрузки и в депо не производится, а платформа самодвижущаяся 1 перемещается за счет питания электропривода 9 от аккумулятора 10.

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к средствам обеспечения взлета и посадки самолета. Самодвижущаяся платформа (1) для взлета и посадки содержит колеса (6) и платформу (2) для размещения и фиксации самолета (3), амортизатор (5), аккумулятор (10), токосъемник (11), неподвижные защитные боковые панели (12), установленные по обе стороны вдоль рельсов (7). Платформа выполнена с возможностью передвижения по упомянутым рельсам (7), установленным на бетонной подложке (8). Рекуперативный электропривод (9) выполнен с возможностью осуществлять торможение при пробеге после посадки самолета (3) на платформу (2) за счет преобразования кинетической энергии самолета и платформы в электричество. Изобретение позволяет снизить массу самолета, ударные нагрузки при посадке самолета, увеличить срок службы самолета. 2 ил.

Самодвижущаяся платформа для взлета и посадки, имеющая колеса и платформу для размещения и фиксации самолета, отличающаяся тем, что платформа выполнена с возможностью передвижения по рельсам, установленным на бетонной подложке, а также содержит амортизатор, аккумулятор, токосъемник, неподвижные защитные боковые панели, установленные по обе стороны вдоль рельсов, рекуперативный электропривод, выполненный с возможностью осуществлять торможение при пробеге после посадки самолета на платформу за счет преобразования кинетической энергии самолета и платформы в электричество.