Самолет вертикального ультракороткого взлета и посадки Советский патент 1993 года по МПК B64C29/00 

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано при разработке самолетов вертикального ультракороткого взлета и посадки (СВ/УВП).

В качестве прототипа выбран самолет вертикального ультракороткого взлета и посадки Макдонелл-Дуглас 260 (Павленко В,Ф, Силовые установки с поворотом вектора тяги в полете. М.: Машиностроение, 1987, с. 14), содержащий фюзеляж, крыло, силовую установку, состоящую из двух подъемно-маршевых турбовентиляторов с поворотными соплами, переднего подъемного турбовентилятора и двигателя, вертикальное и горизонтальное оперения шасси.

Недостаток подобной компоновочной схемы связан с низкой технологичностью самолета, а именно большим количеством элементов, сложностью изготовления конструкции планера, связанной с силовой установкой, выполнением ремонтных работ, обслуживанием техники.

Целью изобретения является повышение объемной, весовой, технологической и эксплуатационной эффективности самолета.

Указанная цель достигается тем, что в самолете вертикального ультракороткого взлета и посадки, содержащем фюзеляж, крыло,горизонтальное и вертикальное оперения шасси, силовую установку, состоящую из подъемно-маршевых двигателей и носового подъемного вентилятора, фюзе- .ляж выполнен из носового, центрального и хвостового модулей, при этом носовой модуль содержит подъемный вентилятор, носовую стойку шасси и горизонтальное оперение, центральный модуль содержит кабину пилота и отсек полезной нагрузки, хвостовой модуль содержит подъемно-маршевые вентиляторы, основные стойки шасси, крыло, вертикальное оперение и двигатели, а модули соединены между собой по стыковым шпангоутам.

Из анализа патентной и технической литературы не известно использование указанной совокупности отличительных признаков, характеризующей достижение положительного эффекта за счет выполнения СВ/УВП в виде трех функциональных модулей: носового, центрального и хвостового, что позволяет повысить технологичность самолета, сократить вес и объем конструкции за счет интеграции силовых элементов.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство самолета отличается тем, что фюзеляж вы- полнен в виде трех функциональных модулей, причем в хвостовом и носовом модуле

проведена интеграция силовых элементов планера и силовой установки. Таким образом, заявленное устройство самолета соответствует критерию изобретения

новизны.

Из сравнения заявленного технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями не выявлено признаков, которые отличают заявлен0 ное решение, что позволило сделать вывод о соответствии критерию существенные отличия.

На фиг. 1 представлена общая схема самолета, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид

5 сверху.

СВ/УВП содержит крыло 1, вертикальное 2 и горизонтальное 3 оперения, шасси 4, фюзеляж 5, силовую установку, состоящую из двигателей 6, подъемно-маршевых

0 вентиляторов 7 и подъемного вентилятора 8. Фюзеляж самолета выполнен в виде трех функциональных модулей: носового 9, центрального 10, хвостового 11. На носовом модуле 9 закреплены горизонтальное

5 оперение 3, носовая стойка шасси 4, которая закреплена на силовом элементе модуля, и подъемный вентилятор 8, который закреплен на силовом элементе модуля. Центральный модуль крепят к носовому 9 и

0 хвостовому 11 модулям через носовой 12 и хвостовой 13 стыковые шпангоуты. Центральный модуль 10 состоит из кабины летчика и отсека с полезной нагрузкой, В зависимости от типажа полезной нагрузки

5 используют разные функционально центральные модули: салон для пассажиров, госпиталь, грузовой отсек, оборудование для патрулирования и т.д. Хвостовой модуль со держит узлы крепления подъемно-мэрше0 вых вентиляторов 7, кольцевые каналы которых расположены симметрично по обе. стороны фюзеляжа. Консоли крыла 1 крепят на центроплан, включенный в хвостовой модуль по стыковым узлам. Двигатель 6 крепят

5 на хвостовом модуле в центропланной части крыла 1. Основные стойки шасси крепят на канал подъемно-маршевых вентиляторов 7, Между кольцевыми каналами подъемно- маршевых вентиляторов закреплен грузо0 вой трап 14.

При стоянке на самолет действуют силы реакции опор шасси, которые воспринимаются носовым модулем от носовой стойки шасси 4 и хвостовым модулем 11 от основ5 ных стоек шасси 4. На взлете и посадке эти силы уравновешиваются силой тяги подъемных вентиляторов в носовой части самолета и подъемно-маршевых вентиляторов в хвостовой части самолета. Интеграция силовых узлов крепления шасси 4 и вентиляторов 7

и } допустима, так как компоновка агрегатов гх и других) требует прохождения рзвноц

в

(

д йствующей через центр тяжести и позво- ет привести силы к равнодействующей на 1Ждом из функциональных элементов без

о ъемно-весовых затрат. На эвалютивных жимах полета в создании сил принимают астие крылья и переднее горизонтальное

о «ерение, компоновка которых проводится схеме утка по тем же законам. Это по- оляет и их подключить к тем же силовым

м )дулям, получая аналогичный эффект. При ссмотрении спектров нагружения по ре- имам полета на силовой элемент всегда йствует постоянная нагрузка, а изменяет- лишь характер ее создания. На стоянке - о шасси, на взлете - это вектор тяги вен- ляторов, а в крейсерском полете - это съемная сила крыла. На переходных ре- /1мах одна сила компенсирует другую, что зволяет сохранить нагрузку постоянной. Группировка силовых элементов в фун- диональные блоки позволяет выделить нтральную часть самолета как самостоя- льный функциональный модуль, который

может изготовляться отдельно и компоно- чно быть оформленным как салон пассз- лрской кабины, отсек под грузы, госпиталь т.д.

Монтаж центрального 10, носового 9 и остового 11 модулей проходит по стыко- м шпангоутам 12 и 13.

Устройство работает следующим обрам.

На взлете шасси 4 находится в выпу- u енном положении, поворотные створки и ж алюзи подъемного вентилятора 8 открыты, у подъемно-маршевого вентилятора 7 по- ротные створки отклонены в положение, еспечивающее поворот вектора тяги в ртикальное положение.

Формула изобретения САМОЛЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО УЛЬТРА- ЮРОТКОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ, содер- хащий фюзеляж, крыло, горизонтальное и вертикальное оперения, шасси, силовую установку, состоящую из подъемно-марше- Е ых двигателей и носового подъемного Еентилятора, отличающийся тем, что, с i елью повышения объемной, весовой, тех- кологической и эксплуатационной эффективности, фюзеляж самолета выполнен из

5

10

15 0 5

0

5

0

5

На переходном режиме самолет за счет тяги вентиляторов 7 и 8 взлетает, при этом происходит уборка шасси и поворот створок в горизонтальное положение. В полете подъемный вентилятор 8 не работает, поворотные створки закрывают его нишу снизу, а жалюзи - сверху фюзеляжа. Подъемно- маршевый вентилятор 7 работает в режиме крейсерского полета, причем поворотные створки выполняют функции решетчатого крыла, создавая подъемную силу. При посадочном переходном режиме в работу включаются подъемный вентилятор 8, причем поворотные створки и жалюзи открыты, а поворотные створки подъемно-маршевых вентиляторов 7 отклоняют вектор тяги. После выпуска шасси 4 самолет совершает посадку.

По сравнению с прототипом данная конструкция позволяет повысить технологичность за счет сокращения количества элементов, связанных с их интеграцией, упростить изготовление конструкции планера, взаимосвязанной с силовой установкой, за счет вынесения их основных элементов в функциональные модули, упростить выполнение обслуживания и ремонтных работ за счет функциональной модульности конструкции. Кроме того, предлагаемое техническое решение позволяет сократить вес конструкции и занимаемые ею объемы за счет интеграции силовых элементов в единые силовые модули, повысить массу полезной нагрузки, а за счет возможности выпуска самолетов с различными центральными отсеками по функциональному назначению расширить возможности парка самолетов, повысить его мобильность,

(56) Павленко В.Ф. Силовые установки с поворотом вектора тяги в полете. М.: Машиностроение, 1987. с. 14.

носового, центрального и хвостового модулей, при этом носовой модуль содержит подъемный вентилятор, носовую стойку шасси и горизонтальное оперение, цент- : ральный модуль - кабину пилота и отсек „ полезной нагрузки, хвостовой модуль - подъемно-маршевые вентиляторы, основные стойки шасси, крыло, вертикальное оперение и двигатели, а модули соединены между собой по стыковым шпангоутам.

5