Мотоплан Советский патент 1993 года по МПК B64C31/02 

, Изобретение относится к проблеме улучшения летных, технических характеристик и повышения безойаснрсти полётов сверхлегких летательных аппаратов типа мотрдельтаплан, применяемых для Спортивных состязанйй и используемых в народном хозяйстве при доставке срочных грузов, почту, медицинской помощи и Tin.

Цел изобретения - без существенных переделок серийно выпускаемых мототележек и силовых установок существенно повысить грузоподъемность аппарата, в несколько раз снизить удельный расход топлива и значительно повысить безопасность полетов,, ; . ,:.-,..:;;-. :. д . ;. -: -..:

На чертеже показан предлагаемый мо- топлан. При сохранении, в целях экономии, конструкции мототележки 1, силовой установки серийного мотодельтаплана 2, над пилотом, вместо дельтовидного крыла, с помощью шарнирных соединений 3, управляемых рычажным механизмом 4, закрепляется дискообразное крыло-баллон 5 из газонепроницаемого материала, заполненное гелием, причем форма и геометрические размеры крыла-баллона должны обеспечивать необходимые аэродинамические характеристики, а внутренний объем заполняется гелием с таким расчетом, чтобы обеспечить компенсацию (50-70)% веса полностью загруженного, аппарата с учетом веса ni/j/готэ ;й пассажира. Для сохранения формы баллона, обеспечивающей стабиль- НЫе аэродинамические характеристики, крыло-баллон монтируется на жесткой, трубчатой кольцеобразной раме 6, а внутри баллона размещается в оболочке из эластичной резины специальный баллонет, давление воздуха в котором, создаваемое пилотом с помощью насоса, обеспечивает постоянство давления гелия в объеме крыла-баллона, Величина давления газа в баллоне постоянно измеряется специальным датчиком и контролируется, пилотом по показаниям манометра, закрепленного на одной из тяг телескопического типа 7.

Расчет необходимого объема дискообразного баллона VCp, производится исходя из предлагаемого среднего веса загруженного аппарата Рср, подъемной силы применяемого газа и необходимого процента компенсации веса.

Подъемная сила гелия общеизвестна: 1 м3 гелия поднимает 0,98 кг.

ел

с

vj Ю Ю СО

со ел

со

Величина и процент компенсации веса (50-70)%, обусловлены возможным изменением веса аппарата в ходе полета расход топлива, сброс груза, распыление ядохимикатов и т.п.), а также необходимостью сохранения положительного веса аппарата при сходе с него пилота после приземления.

Таким образом: :

Vcp.o6

Pep 0,98

Т.е. ПрИ PCD

Vcp-120м3

Рср

(50-70)%(1) 200 кг необходим

300 кг необходим VCp 180 м

Рср 350 кг необходим Vcp 210 м и т.д. Геометрические размеры дискообразного баллона при известном Vcp зависят от соотношения диаметра баллона d к его толщине he миделе. Оптимальное соотношение d/h в нашем случае установлено в пределах 8-12, что обеспечивает необходимые аэродинамические характеристики и оптимальный коэффициент любого сопротивления порядка 0,02, т.к. дальнейшее уменьшение толщины баллона незначительно улучшает эти характеристики, но существенно увеличивает диаметр баллона для сохранения необходимого объема газа Зная классическую формулу расчёта объема шарового сегмента и учитывая, что объем нашего баллона образуется из объёмов двух шаровых сегментов, выводим формулу расчета геометрических размеров баллонов для наших условий.

Исходя из величины планируемой грузоподъемности по этим формулам можно рассчитать диаметр баллона и его Толщину в миделе,

Данные расчетов сведены в таблицу

0

5

0

5

0

5

0

Аэродинамические свойства дискообразных крыльев неоднократно проверены на практике (Техника молодежи, № 9, 1990). Но в описанных аппаратах крылья - пустотелые, соотношение d/h порядка 30, они осуществляют поддерживающую функцию только при определенной скорости встречного потока.

Технико-экономические преимущества предлагаемой конструкции мотоплана заключаются в том, что используется почти без изменения мототележка и силовой агре гат серийного мотодельтаплана и путем замены дельтавидного крыла дискообразным газонаполненным баллоном, достигается ряд неоспоримых преимуществ: становится возможным в значительных пределах изменять грузоподъемность аппарата; примерно в два раза сокращается расход горючего на создание подъемной силы крыла в полете; даже при аварийной остановке двигателя сохраняется способность планирующего спуска за счет аэродинамических свойств дискообразного крыла или парашютирования за счет значительного объема гелия в крыле-баллоне и большой площади его поверхности.„

Форму л а изобретения

Моноплан содержащий мототележку, силовую установку и крыло, о т л и ч а ю щи й- с я тем, что, с целью повышения грузоподъемности, снижения удельного расхода топлива и повышения безопасности полетов,. крыло выполнено в виде двояковыпуклого дискообразного баллона из газонепроницаемого матер.иала заполненного гелием, с отношением диаметра ;к толщине в миделе равным 8-12, обеспечивающего компенсацию 50-70% взлетного веса.

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к сверхлегким летательным аппаратам. Цель изобретения - повышение грузоподъемности, снижение удельного расхода топлива и повышение безопасности полетов. Мотоплан содержит мртотелёжку 5, силовую установку и крыло 1. Для достижения цели крыло 1 выполнено в виде двояковыпуклого дискообразного баллона, заполненного гелием, с отношением диаметра к толщине, равным 8-12, и компенсирующего 50-70% взлётного веса. 1 ил.