Аэростатический летательный аппарат Советский патент 1993 года по МПК B64B1/00 

Изобретение относится к конструкции и эксплуатации летательных аппаратов легче воздуха на стоянках, в частности к посадке, взлету и флюгированию аэростатических летательных аппаратов (АЛА) как на подготов- ленных, так и на неподготовленных стоянках.

Известна система управления ЛА по углам крена и рыскания, содержащая датчики

электрических сигналов крена, тангажа, рыскания, скорости ЛА, направления ветра и силы ветра, расположенные на корпусе ЛА. и датчики углового положения рулевых поверхностей хвостового оперения, расположенные на хвостовом оперении, принудительные приводы рулевых поверхностей хвостового оперения, устройство, вырабатывающее единую программу электрических команд по углу крена, аналогичное устройство, вырабатывающее подобную программу по углу рыскания, и устройство, совмещающее программы управления по этим углам.

Прототипом предлагаемого АЛА является аэростатический летательный аппарат, включающий корпус, платформу грузового отсека, прикрепленную снизу к корпусу, компрессор, установленный на платформе грузового отсека, поворотное устройство с тормозной системой, закрепленное под платформой грузового отсека, кольцевую мягкую оболочку с мембраной, прикрепленную к поворотному устройству снизу, два воздуховода, один из которых подсоединен к нагнетающему каналу компрессора и к кольцевой мягкой оболочке, а второй подсоединен к отсасывающему каналу компрессора и к зоне, ограниченной мембраной и кольцевой мягкой оболочкой, а также систему управления, расположенную в аэростатическом летательном аппарате, а также оперение с рулями высоты и направления, установленное в хвостовой части корпуса.

Недостатком прототипа является недостаточная надежность при эксплуатации АЛА на стоянке при действии переменных ветровых нагрузок, так как поворотное устройство расположено вблизи от центра объ- ема, позволяя при флюгировании ометать корпусом АЛА площадь примерно в три раза меньшую, чем при флюгировании относительно носа корпуса, приводит к широкому диапазону Продольной неустойчивости кор- пуса в пределах ±35-40° от направления ветра, что может привести либо к опрокидыванию АЛА при недостаточной мощности компрессора, либо к дополнительным сложностям при эксплуатации, т.к. конечная дли- на воздуховода, соединённого с нагнетающим каналом компрессора ограничивает диапазон флюгирования АЛА.

Целью изобретения является повышение надежности при эксплуатации АЛА на стоянке при действии переменных ветровых нагрузок.

Это достигается тем, что в известном аэростатическом летательном аппарате, содержащем корпус с платформой грузового отсека, поворотное устройство с тормозной системой, закрепленное под платформой , грузового отсека, кольцевую мягкую оболочку с мембраной, прикрепленную к поворотному устройству снизу, компрессор, два воздуховода, соединяющие нагнетающий и отсасывающий каналы компрессора с полостью кольцевой мягкой оболочки и зоной, образованной мембраной и кольцевой мягкой оболочкой, систему управление и оперение с рулями высоты и напрзпления, установлен распределительный клапан, соединенный с воздуховодами, при этом ветви воздуховодов за распределительным клапаном состоят из подвижной и неподвижной частей, соединенных между собой через герметичные кольцевые элементы.

Кроме того, система управления снабжена датчиками направления и силы ветра, установленными на хвостовом оперении рядом с рулями высоты и направления, при этом система управления связана с тормозной системой поворотного устройства.

Кроме того, на корпусе между центром поворотного устройства и хвостовым оперением установлено управляемое сопло с при- нудительным приводом, соединенное воздуховодом с нагнетающим каналом компрессора, при этом система управления аэростатического летательного аппарата связана с принудительным приводом управляемого сопла.

На фиг.1 показан АЛА с посадочным устройством, вид сбоку; на фиг.2 - АЛА с посадочным устройством, вид снизу; на фиг.З - конструкция и работа посадочного устройства с двухконтурным воздуховодом на стоянке АЛА; на фиг.4 - конструкция и работа посадочного устройства с двухконтурным воздуховодом перед посадкой АЛА на стоянку или при взлете с нее; на фиг.5 - конструкция устройства для создания компенсирующего (полностью или частично) крутящего момента с управляемым соплом; на фиг.б-8 - три основных варианта положения принудительного привода управляемого сопла; на фиг.9-20 - возможные варианты обдувки корпуса переменными ветровыми потоками и работа системы управления, соответствующая им.

Сущность предложенного устройства заключается в следующем.

Имеется корпус АЛА 1, платформа грузового отсека 2, прикрепленная к корпусу 1, мнргопозиционное многостоечное шасси 3 (например, дву/позиционное), поворотные винты 4, прикрепленные к платформе грузового отсека 2, хвостовое оперение 5. установленное в задней части корпуса АЛА 1. поворотное устройство 6, прикрепленное к платформе грузового отсека 2 снизу, тор мозная система 7, расположенная на поворотном устройстве 6, кольцевая мягкая оболочка 8, прикрепленная к поворотному устройству 6 снизу. Ня корпусе и в корпусе АЛА 1 установлены датчики 9 системы у 1 равления АЛА, регулирующие такие плг-ч- метры положения АЛА хдк крен, там тж. рыскание, скорость АЛА, а также сипи и Нгпрлплйниг е трппых м.чгг;у /.;. f -v v- щйе на корпус АЛА. На хвостовом оперении 5 установлены датчики 10 (например, электрических сигналов), подсоединенные к системе управления АЛА. При этом система уп вления АЛА соединена с тормозной си- ||-емой7; ... . -.: -

Н&йлатформе грузового отсека 2 уста- новлей компрессор 11, к его нагнетающему каналу подсоединен воздуховод 12, а к отсасывающему каналу подсоединен воздухо- вод 13. Воздуховоды 12 и 13 подсоединены к распределительному клапану 14, который, в частности, может быть двухпозиционным,

К распределительному клапану 14 присоединен двухкрйтурный воздуховод, со- стоящий из неподвижной и подвижной частей, причем к распределительному клапану 14 присоединена неподвижная часть двухконтурног } воздуховода, состоящая из внешнего Шнтура 15 и внутреннего конту- ра 16. ;. . ;..- / ;; ;;.

К внешнему и внутреннему контурам не падвижной части двухконтурного воздуховода на концах.прикреплены кольцевые элементы 17, которые соединяют неподвйж ну1ожасть:явухка1 т$рйЬго воздуховода с подвижной частую этого воздуховода, состоящей из внешнего контура 18 и внутреннего контура 19. Причем внешний кбй- тур 18 подвижной части соединён с кольцевой мягкой оболочкой 8, с ее внутренней полостью, а внутренний контур 19 подвижной части соединен с зоной, ограниченной мембраной 20, прикрепленной к кольцевой мягкой оболочке 8 и/или к поворотному устройству б, и кольцевой мягкой оболочкой 8, в частности к мембране 20.

К нагнетающему каналу компрессора 11 или другого компрессора прикреплен воз- духовод21. Имеется многопозиционная заслонка 22, расположенная в управляемом сопле 23 и снабженная принудительным приводом 24, причем управляемое сопло 23 соединено с воздуховодом 21, а система управления АЛА соединена с принудительным приводом 24 управляемого сопла 23, причем управляемое сопло 23 может быть выполнено щелевым (многощелевым) по

аналогии с конструкцией сопла вертолета NOTAR. Многопозиционная заслонка 22 установлена так, что позволяет производить выдув воздуха как в перпендикулярном направлении к продольной оси корпуса 1, так и в сторону хвостового оперения 5. Формула изобретения

1. Аэростатический летательный аппарат, содержащий корпус с платформой грузового отсека, поворотное устройство с тормозной системой, закрепленное под платформой грузового отсека, кольцевую мягкую оболочку с мембраной, прикрепленную к поворотному устройству снизу, компрессор, два воздуховода, соединяющие нагнетающий и отсасывающий каналы компрессора с полостью кольцевой мягкой оболочки и зоной, образованной мембраной и кольцевой мягкой оболочкой, систему управления и оперение с рулями высоты и направлении, о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности при эксплуатации аэростатического летательного аппарата на стоянке при действии переменных ветровых нагрузок, он снабжен распределительным клапаном, соединенным с воздуховодами, при этом ветви воздуховодов за распределительным клапаном состоят из подвижной и неподвижной частей, соединенных между собой через герметичные кольцевые элементы.

2. Аппарат, по n.t, от л и ч а ю щ и и с я тем, что система управления снабжена датчиками направления и силы ветра, установленными на хвостовом оперении рядом с рулями высоты и направления, при этом система управления связана с тормозной системой поворотного устройства.

3. Аппарат по пп.1 и 2. отличающийся тем, что на корпусе между центром поворотного устройства и хвостовым оперением установлено управляемое сопло С принудительным приводом, соединенное воздуховодом с нагнетающим каналом компрессора, при этом система управления аэростатического летательного аппарата связана с принудительным приводом управляемого сопла. .

/////////////////Л

У/////////////////

л

Изобретение относится к области эксплуатации летательных аппаратов легче воздуха на стоянках, s частности к посадке, взлету и флюгиров.анию аэростатических летательных аппаратов (АЛА), как на подготов- лен-ных, так и на неподготовленных площадках. Целью изобретения является повышение надежности при эксплуатации аэростатического летательного аппарата на стоянке при действии переменных ветровых нагрузок, АЛА, включающий корпус 1, платформу грузового отсека 2, прикрепленную снизу к корпусу 1, снабжен системой управления АЛА с датчиками сигналов 9 и 10, воздействующей на отклоняемые поверхиости хвостового оперения 5. а также снабжен посадочным устройством, включающим поворотное устройство 6, прикрепленное к нижней части платформы грузового отсека 2, кольцевую мягкую оболочку 8, прикрепленную к поворотному устройству 6,мембрану, прикрепленную к кольцевой мягкой оболочке 8, компрессор, расположенный на платформе грузового отсека 2, воздуховоды, присоединенные к компрессору и к распределительномуклапану. К распределительному клапану присоединен двухконтурный воздуховод, состоящий из подвижной и неподвижной частей, включающих внешние и внутренние контуры, соединенные между собой через герметичные кольцевые элементы. Кроме того, датчики 10 системы управления АЛА расположены на хйостоэом 5 рядом с отклоняемыми рулевыми поверхностями, причем система управления АЛА связана с тормозной системой, расположенной на поворотном устройстве 6. К нагнетающему каналу компрессора через воздуховод подсоединено уп- равляемое сопло с принудительным приводом, причем система управления АЛА связана с принудительным приводом управляемого сопла. 2 з.п. ф-лы, 20 ил. СО о 00 а 00

89/ftOi U

виг, 12