СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВКИ ПАССАЖИРОВ И ГРУЗОВ И МОДУЛЬНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2019 года по МПК B64D5/00 

Предлагаемое изобретение относится к авиации и к транспорту, преимущественно к авиационной технике и транспортным средствам, а именно: к летательным аппаратам типа летающее крыло, и может найти применение при создании транспортных средств, предназначенных для транспортировки пассажиров и грузов.

В настоящее время проблема повышения комфортности перемещения пассажиров при сокращении времени доставки пассажиров и грузов от места отправления в место назначения, снижении расхода топлива и выбросов СО₂ в атмосферу встала достаточно остро.

Широкий комплекс все боле высоких технических и экономических требований к перевозке пассажиров и грузов может быть реализован на основе использования транспорта, создаваемого с применением схем модульного построения. Способ транспортировки пассажиров и грузов с использованием схем модульного построения транспорта может способствовать повышению эффективности транспортировки за счет повышения ее комфортности для пассажиров посредством универсализации и расширения функциональных возможностей транспорта при сокращении времени доставки пассажиров и грузов от места отправления в место назначения при снижении расхода топлива и выбросов СО₂ в атмосферу на одного перевозимого пассажира или на одну единицу перевозимого груза.

Известен комплекс для авиационных химических работ, содержащий автоматический (беспилотный) летательный аппарат с парашютным крылом в виде параплана с подвешенной к нему съемной гондолой, выполняющей одновременно роль жесткого крыла и резервуара для размещения груза и его транспортировки, с прикрепленной к гондоле рамой, на которой размещены силовая установка с двигателем и несущим (тянущим) винтом и система управления автоматическим летательным аппаратом [1].

Там же [1] известен способ транспортировки груза посредством съемной гондолы в виде резервуара для размещения груза, входящей в комплекс с управляемым автоматически летательным аппаратом - парашютным крылом в виде параплана с подвешенной к нему съемной гондолой, выполняющей роль жесткого крыла, и прикрепленной к съемной гондоле рамой, на которой размещены силовая установка с двигателем и несущим винтом, при этом транспортировку груза осуществляют в съемной гондоле посредством автоматической системы управления летательным аппаратом, установленной на раме, а доставку груза на место назначения по площади соответствующего участка осуществляют посредством опрыскивания.

Недостатком известного технического решения является возможность транспортировки в гондоле только груза и только на небольшие расстояния при возможности его доставки только опрыскиванием в режиме полета летательного аппарата над соответствующим участком.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является модульный летательный аппарат (гондолоплан) для транспортировки пассажиров и грузов, содержащий самолет типа летающее крыло, включающий кабину управления, шасси, топливные баки и по крайней мере две силовые установки с двигателем каждая, и по крайней мере одну съемную гондолу, выполненную с возможностью размещения в ней пассажиров и грузов и их транспортировки, при этом каждая гондола выполнена с возможностью крепления к раме самолета типа летающее крыло и отстыковки от него на земле и системы уборки и выпуска шасси, обеспечивающей ее транспортировку в режиме полета и перемещение в незакрепленном к раме самолета типа летающее крыло положении соответственно [2].

Там же [2] известен способ транспортировки пассажиров и грузов (прототип), включающий транспортировку пассажиров и грузов в гондоле по заданному маршруту, крепление по крайней мере одной съемной гондолы к раме самолета типа летающее крыло модульного летательного аппарата, транспортировку пассажиров и грузов в режиме полета на модульном летательном аппарате, отстыковку соответствующей гондолы от рамы самолета типа летающее крыло модульного летательного аппарата на земле и транспортировку пассажиров и грузов в гондоле до вокзала аэропорта, выгрузка вагонов с пассажирами и груза их гондолы, установка соответствующих вагонов рельсы и транспортировка в вагонах пассажиров и груза до соответствующих вокзалов в пункт назначения соответствующих пассажиров и груза.

Недостатком известного технического решения (прототипа) является то, что модульный летательный аппарат для транспортировки пассажиров и грузов может совершать посадку только в аэропорту, гондолы могут перемещаться посредством шасси только на небольшие расстояния в пределах аэропорта от вокзала в аэропорту до самолета типа летающее крыло, а размещаемые в гондоле вагоны с пассажирами и грузами могут осуществлять транспортировку пассажиров и грузов только по железной дороге от вокзала в аэропорту до вокзала - места назначения соответствующих пассажира и/или груза.

Новым достигаемым техническим результатом предполагаемого изобретения является повышение комфортности транспортировки пассажиров посредством универсализации и расширения функциональных возможностей транспорта при сокращении времени доставки пассажиров и грузов от места отправления в место назначения.

Новый технический результат достигается тем, что в способе транспортировки пассажиров и грузов, включающем транспортировку пассажиров и грузов в гондоле, крепление по крайней мере одной съемной гондолы к раме самолета типа летающее крыло модульного летательного аппарата, транспортировку пассажиров и грузов в режиме полета на модульном летательном аппарате, отстыковку соответствующей гондолы от рамы самолета типа летающее крыло модульного летательного аппарата и транспортировку пассажиров и грузов, в отличие от прототипа, гондолу выполняют в виде съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки, отстыковку соответствующего съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки от рамы самолета типа летающее крыло модульного летательного аппарата осуществляют во время полета, после чего осуществляют приземление соответствующего съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки в месте, обеспечивающем возможность его самостоятельного перемещения и транспортировки пассажиров и грузов, при этом модульный летательный аппарат продолжает беспосадочный полет, освобождаясь в соответствующем месте назначения от соответствующего съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки.

В режиме полета осуществляют при необходимости дозаправку модульного летательного аппарата топливом и другими расходными материалами по крайней мере одним дополнительно введенным самолетом-заправщиком.

Полет модульного летательного аппарата могут осуществлять в режиме беспилотника.

Новый технический результат достигается также тем, что модульный летательный аппарат для транспортировки пассажиров и грузов, содержащий самолет типа летающее крыло, включающий кабину управления, топливные баки и по крайней мере две силовые установки с двигателем каждая, и по крайней мере одну съемную гондолу, выполненную с возможностью размещения в ней пассажиров и грузов и их транспортировки, при этом каждая гондола выполнена с возможностью крепления к раме самолета типа летающее крыло и отстыковки от нее и с системой уборки и выпуска шасси, обеспечивающей ее транспортировку в режиме полета и перемещение в незакрепленном к раме самолета типа летающее крыло положении соответственно, в отличие от прототипа, каждая съемная гондола дополнительно выполнена в виде съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки и отстыковки от рамы самолета типа летающее крыло модульного летательного аппарата во время полета и самостоятельного приземления в месте, обеспечивающем возможность его перемещения и транспортировки пассажиров и грузов в пункт назначения, каждый съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки и его система уборки и выпуска шасси выполнены с возможностью самостоятельного перемещения по крайней мере по шоссейным дорогам.

Съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки для самостоятельного приземления может быть выполнен управляемым.

Съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки может быть выполнен в виде автомобиля, имеющего складные крылья с несущими и поворотными винтами.

Съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки может быть выполнен с парашютной системой и управляемым автоматически.

Съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки может быть выполнен с возможностью обеспечения мягкого, точного и безопасного приземления в месте назначения посредством системы автоматического управления парашютной системой с навигацией по сигналам со спутниковых навигационных систем Глонасс/GPS.

На фиг. 1-4 представлены принципиальные варианты схем выполнения модульного летательного аппарата.

Модульный летательный аппарат содержит самолет типа летающее крыло (1), включающий кабину управления (2), топливные баки (не показаны), по крайней мере две силовые установки с двигателем (3) каждая, и по крайней мере один съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки (4), выполненный с возможностью размещения в нем пассажиров и грузов и их транспортировки, при этом каждый съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки (4) выполнен с возможностью отстыковки от рамы (5) самолета типа летающее крыло (1) модульного летательного аппарата во время полета (фиг. 1).

Для осуществления безопасного полета вес самолета типа летающее крыло (1), включая кабину управления (2), топливные баки, силовые установки с двигателями (3), и съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки (4) с пассажирами и грузом должны быть взаимно уравновешены, а также должны быть уравновешены сила сопротивления съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) и тянущая сила двигателей (3) самолета типа летающее крыло (1).

Каждый съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки (4) выполнен с возможностью самостоятельного приземления в месте, обеспечивающем возможность перемещения съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) и транспортировки пассажиров и грузов в пункт назначения. Для самостоятельного приземления съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки (4) может быть выполнена в виде авиатрансформера (6), преобразуемого в автомобиль, обеспечивающего в том числе возможность вертикальной посадки (фиг. 2). В качестве авиатрансформера (6), преобразуемого в автомобиль, обеспечивающего возможность вертикальной посадки, может быть использовано, например, техническое решение [3] - съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки (4) в виде винтоплана-трансформера, преобразующего свою полетную конфигурацию посредством автоматического складывания на земле крыльев совместно с установленными на них соответственно несущими и поворотными винтами в обычный электро- или автомобиль для передвижения по автодорогам, что позволит сохранить обычные габариты автомобиля и не будет снижать скорость его передвижения по автодорогам. При этом каждый съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной (4) и его система уборки и выпуска шасси (7) (фиг. 1) выполнены с возможностью самостоятельного перемещения по крайней мере по шоссейным дорогам.

Съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки (4) также может быть выполнен с парашютной системой (8) и управляемым автоматически для обеспечения мягкого, точного и безопасного приземления съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) в месте назначения посредством системы автоматического управления парашютной системой (8) с навигацией по сигналам со спутниковых навигационных систем Глонасс/GPS (не показаны) (фиг. 3).

Автоматическое управление парашютной системой (8) может быть выполнено в виде приемо-передающей системы, осуществляющей управление съемным летательным аппаратом с возможностью вертикальной посадки (4) посредством сигналов со спутниковых навигационных систем Глонасс/GPS и принимающего эти сигналы радиочастотного модуля, обеспечивающего управление по крайней мере высотомером, системой датчиков и программно-управляющим устройством автоматического управления парашютной системой (8) (не показаны) (фиг. 3). Траектория полета съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) задается программой, предварительно вводимой в программно-управляющее устройство, а местоположение съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) над местом назначения (приземления) определяют, например, на основании углов пеленга сигналов со спутниковых навигационных систем Глонасс/GPS относительно съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4). Управляющие воздействия, формируемые программно-управляющим устройством, обеспечивают заданную траекторию спуска съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) весом до 4 т на место назначения (приземления).

Система автоматического управления парашютной системой (8) съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) с навигацией по сигналам спутниковых навигационных систем Глонасс/GPS обеспечивает осуществление посадки съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) с точностью приземления в заданной точке на поверхности земли с круговым вероятным отклонением 100 м с необходимой и достаточной горизонтальной и вертикальной скоростями. На протяжении всего периода приземления съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) управление осуществляется в автоматическом режиме. Также предусмотрена возможность изменения координат места посадки в процессе полета.

В процессе приземления съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) его вес с пассажирами и грузом и сила сопротивления парашютной системы (8) со съемным летательным аппаратом с возможностью вертикальной посадки (4) должны быть уравновешены.

Съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки (4) с парашютной системой (8) также может быть выполнен в соответствии с техническими решениями [4-7], например, в съемном летательном аппарате с возможностью вертикальной посадки (4) на его сторонах могут быть предусмотрены дополнительные парашюты, закрылки, резервуары со сжатым воздухом, которые можно открывать для корректировки полета съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) в нужных направлениях [7].

Способ транспортировки пассажиров и грузов реализуют следующим образом.

Одним из известных методов выполняют съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки (4). Внутри съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки (4) оборудуют в виде пассажирского салона с возможностью перевозки багажа пассажиров или в виде помещения для транспортировки вагонов с пассажирами, автотранспортных средств и других грузов.

В случае обеспечения возможности размещения и транспортировки вагонов с пассажирами в съемном летательном аппарате с возможностью вертикальной посадки (4) пассажиры могут садиться в вагоны на вокзалах населенных пунктов, где они в данный момент находятся, потом их перевозят по железной дороге до вокзала в соответствующем аэропорте. После чего соответствующие вагон с пассажирами или грузовой вагон помещают в съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки (4). Затем съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки (4) с соответствующими вагоном с пассажирами или грузовым вагоном на колесах, обеспечивающим возможность его перемещения по крайней мере по шоссейным автодорогам, трансортируют к модульному летательному аппарату и закрепляют к раме (5) самолета типа летающее крыло (1) модульного летательного аппарата. Возможность перемещения съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) по крайней мере по шоссейным автодорогам предполагает, что съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки (4) при необходимости может перемещаться и по грунтовому покрытию.

При необходимости к раме (5) самолета типа летающее крыло (1) модульного летательного аппарата закрепляют несколько съемных летательных аппаратов с возможностью вертикальной посадки (4), например, три, при этом модульный летательный аппарат может быть выполнен с тремя силовыми установками с двигателями (3) (фиг. 4). Двигатель (3) может быть выполнен с несущим винтом аналогично техническому решению [1] или с другим подходящим двигателем, например турбореактивным, как представлено на фиг. 4.

После чего осуществляют транспортировку пассажиров и грузов в режиме полета на модульном летательном аппарате по заданному маршруту. При необходимости осуществляют отстыковку соответствующего съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) от рамы (5) самолета типа летающее крыло (1) модульного летательного аппарата во время полета. После чего осуществляют самостоятельное приземление соответствующего съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) в месте, обеспечивающем возможность его самостоятельного перемещения и транспортировки пассажиров и грузов в пункт назначения, например, до вокзала соответствующего аэропорта, где соответствующие вагон с пассажирами или грузовой вагон выгружают из съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4), устанавливают вагоны на железнодорожные рельсы и обычный поезд присоединяет эти вагоны и перевозит пассажиров и грузы по железной дороге по своему маршруту до соответствующих вокзалов.

При этом модульный летательный аппарат продолжает беспосадочный полет до окончания заданного маршрута, освобождаясь в соответствующем месте назначения от соответствующего съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4).

Дополнительно может быть введен по крайней мере один самолет-заправщик, осуществляющий при необходимости дозаправку модульного летательного аппарата топливом и другими расходными материалами. В качестве самолета-заправщика (авиа челнока) может быть использован, например, самолет-заправщик Ил-78.

При перевозке грузов модульный летательный аппарат может работать в режиме беспилотника.

Один модульный летательный аппарат может работать сразу на несколько авиакомпаний, подцепляя попутные заданному маршруту съемные гондолы (4) и не простаивая в ожидании. Трехмоторный модульный летательный аппарат (фиг. 4) может за один рейс перевезти столько же пассажиров, как три двухмоторных А320. При перелетах на расстояние более 4 тыс.км будут значительными экономия топлива и снижение выбросов СО₂ в атмосферу.

На основании вышеизложенного новый достигаемый технический результат предполагаемого изобретения обеспечивается следующими по сравнению с прототипом техническими преимуществами.

1. Достигается повышение комфортности транспортировки пассажиров посредством универсализации и расширения функциональных возможностей транспорта - пассажиры без утомительных и многочисленных пересадок и проверок и груз (без многочисленных проверок) в одних и тех же пассажирских и грузовых вагонах транспортируются с вокзала отправления до вокзала назначения как по воздуху, так и по автомобильной и железной дорогам.

2. Сокращается время доставки пассажиров и грузов от места отправления в место назначения за счет исключения пересадок и многочисленных проверок и груз (без многочисленных проверок и перевалки грузов (транспортный технологический процесс, заключающийся в перемещении груза с одного транспортного средства на другой, например, при перевозке грузов в смешанных сообщениях) на соответствующее нормативное время перевалки за счет возможности самостоятельного (без необходимости приземления модульного летательного аппарата) приземления съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) с пассажирами и грузом в месте назначения (без необходимости ее приземления на территории аэродрома) и последующей транспортировки пассажиров и груза по автомобильной дороге, например, до вокзала в аэропорту.

3. Повышается универсализация и расширяются функциональные возможности транспорта - съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) за счет возможности самостоятельного (без необходимости приземления модульного летательного аппарата) приземления съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки (4) с пассажирами и грузом в месте назначения (без необходимости ее приземления на территории аэродрома) и последующей транспортировки пассажиров и груза по автомобильной дороге, например, до вокзала в аэропорту.

В настоящее время проведены компьютерное моделирование и испытания предлагаемого способа транспортировки пассажиров и грузов, и на их основе выпущена технологическая документация на предлагаемый способ транспортировки пассажиров и грузов, а также выпущена конструкторская документация на предлагаемый модульный летательный аппарат для реализации предлагаемого способа транспортировки пассажиров и грузов.

Используемые источники

1. Патент РФ №2342284, 2008, МКИ B64D 1/18.

2. Гондолопланы навсегда могут изменить путешествия. http://surfingbird.ru/surf/gondoloplany-navsegda-mogut-izmenit-puteshestviya- w7KR4369c?s=1#.WwO-lfmFOUk

3. Патент РФ №2650257, 2018, МКИ B60F 5/02, B64C 27/28.

4. Патент РФ №2349509, 2009, МКИ B64D 1/14.

5. «На такое способны только русские». Как десантируют бронетехнику с людьми. 30.05.2018. URL: https://ria.ru/defense_safety/20180530/1521600875.html

6. В России разрабатывается управляемая парашютная платформа. http://super-arsenal.ru/blog/43928170778/V-Rossii-razrabatyivayetsya-upravlyaemaya-parashyutnaya-platform

7. Amazon получила патент на использование парашютов при доставке https://www.shopolog.ru/news/amazon-poluchila-patent-na-ispol-zovanie-parashyutov-pri-dostavke/

Изобретение относится к авиации. Модульный летательный аппарат для транспортировки пассажиров и грузов содержит самолет типа летающее крыло, включающий кабину управления, топливные баки, силовые установки с двигателем и съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки, выполненный с возможностью размещения пассажиров и грузов. Съемный летательный аппарат выполнен с возможностью отстыковки от рамы самолета, вертикальной посадки, самостоятельного приземления и транспортировки пассажиров и грузов в пункт назначения по шоссейным дорогам. Способ транспортировки пассажиров и грузов характеризуется использованием модульного летательного аппарата. Изобретение направлено на повышение комфортности транспортировки и сокращение времени доставки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ транспортировки пассажиров и грузов, включающий транспортировку пассажиров и грузов в гондоле, крепление по крайней мере одной съемной гондолы к раме самолета типа летающее крыло модульного летательного аппарата, транспортировку пассажиров и грузов в режиме полета на модульном летательном аппарате, отстыковку соответствующей гондолы от рамы самолета типа летающее крыло модульного летательного аппарата и транспортировку пассажиров и грузов, отличающийся тем, что гондолу выполняют в виде съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки, отстыковку соответствующего съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки от рамы самолета типа летающее крыло модульного летательного аппарата осуществляют во время полета, после чего осуществляют приземление соответствующего съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки в месте, обеспечивающем возможность его самостоятельного перемещения и транспортировки пассажиров и грузов, при этом модульный летательный аппарат продолжает беспосадочный полет, освобождаясь в соответствующем месте назначения от соответствующего съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в режиме полета осуществляют при необходимости дозаправку модульного летательного аппарата топливом и другими расходными материалами по крайней мере одним дополнительно введенным самолетом-заправщиком.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полет модульного летательного аппарата осуществляют в режиме беспилотника.

4. Модульный летательный аппарат для транспортировки пассажиров и грузов, содержащий самолет типа летающее крыло, включающий кабину управления, топливные баки и по крайней мере две силовые установки с двигателем каждая, и по крайней мере одну съемную гондолу, выполненную с возможностью размещения в ней пассажиров и грузов и их транспортировки, при этом каждая гондола выполнена с возможностью крепления к раме самолета типа летающее крыло и отстыковки от нее и с системой уборки и выпуска шасси, обеспечивающей ее транспортировку в режиме полета и перемещение в незакрепленном к раме самолета типа летающее крыло положении соответственно, отличающийся тем, что каждая съемная гондола дополнительно выполнена в виде съемного летательного аппарата с возможностью вертикальной посадки и отстыковки от рамы самолета типа летающее крыло модульного летательного аппарата во время полета и самостоятельного приземления в месте, обеспечивающем возможность его перемещения и транспортировки пассажиров и грузов в пункт назначения, каждый съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки и его система уборки и выпуска шасси выполнены с возможностью самостоятельного перемещения по крайней мере по шоссейным дорогам.

5. Модульный летательный аппарат по п. 4, отличающийся тем, что съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки для самостоятельного приземления выполнен управляемым.

6. Модульный летательный аппарат по п. 5, отличающийся тем, что съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки выполнен в виде автомобиля, имеющего складные крылья с несущими и поворотными винтами.

7. Модульный летательный аппарат по п. 5, отличающийся тем, что съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки выполнен с парашютной системой и управляеется автоматически.

8. Модульный летательный аппарат по п. 7, отличающийся тем, что съемный летательный аппарат с возможностью вертикальной посадки может быть выполнен с возможностью обеспечения мягкого, точного и безопасного приземления в месте назначения посредством системы автоматического управления парашютной системой с навигацией по сигналам со спутниковых навигационных систем Глонасс/GPS.