Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2459746

(19)

RU

(11)

2459746

(13)

C1

(51) МПК B64C29/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011114065/11, 11.04.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

11.04.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 11.04.2011

(45) Опубликовано: 27.08.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2244661 C2, 20.01.2005. RU 2172705 C2, 27.08.2001. US 7032861 B2, 25.04.2006. RU 2356797 C1, 27.05.2009. US 20090084907 A1, 02.04.2009.

Адрес для переписки:

445144, Самарская обл., Ставропольский р-н, п. Ягодное, ул. Центральная, 4, В.Б. Ульдярову

(72) Автор(ы):

Ульдяров Владимир Борисович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Ульдяров Владимир Борисович (RU)

(54) АППАРАТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к авиации, в частности к транспортным средствам вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат содержит генератор воздушного потока в виде встречно вращающихся вентиляторов, аэродинамические поверхности, кабину, силовую установку, системы управления и стабилизации. Аэродинамические поверхности представляют собой решетки многопланового крыла, установленные под положительным углом атаки относительно принудительно созданного воздушного потока. Прямоугольные части воздуховода соединены раструбами с кольцом, в котором расположены вентиляторы. В прямоугольной части воздуховода установлено не менее двух решеток многопланового крыла. Улучшаются скоростные характеристики и энергетическая эффективность летательного аппарата. 1 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам вертикального взлета и вертикальной посадки многоцелевого назначения, массового применения.

Известны аппараты, обеспечивающие вертикальный взлет и посадку, где реактивный двигатель вынесен за переднюю кромку крыла и имеет поворотный сопловый насадок щелевого типа, а также снабжен он сопловым направляющим аппаратом, направленным на обдув крыла (см., например, патент РФ 2406652, В64С 29/00, 10.09.2009).

Недостатком подобного типа аппаратов является низкая величина создаваемой подъемной силы, так как большая часть реактивной струи рассеивается в пространстве вокруг единственного крыла и при этом обдувается только малая его часть. Затем потери энергии двигателя продолжаются при горизонтальном полете на работу через щелевое сопло и направляющий аппарат.

Известен аналог, имеющий на реактивном двигателе щелевой воздухосборник, в полости которого расположено внутреннее крыло (см. патент РФ 2389653, В64С 29/00, 20.05.2010).

Этот признак аналога даже при действующей повышенной скорости движения воздушного потока относительно единственного крыла не может реализовать вертикальный взлет и посадку, а служит только средством для создания дополнительной подъемной силы аппарата.

Известен летательный аппарат, где подъемная сила создается воздействием реактивных струй направляемых соплами в стороны многоярусных крыльев, расположенных параллельно оси фюзеляжа на некотором расстоянии от него (см. заявку РФ 94022100/11, В64С 29/00, 27.06.1996).

Наличие многочисленных габаритных и энергетически затратных сопловых направляющих устройств делает подобные аппараты неэффективными.

Наиболее близким в качестве прототипа к предлагаемому изобретению может быть принят летательный аппарат, в котором, принудительно обдуваемые, аэродинамические поверхности размещены в воздухозаборных каналах, расположенных по периметру корпуса и радиально сходящихся в открытую вниз корытообразную полость (см. патент 2172705, В64С 29/00, 27.08.2001, Бюл. 24).

Недостатками прототипа является недостаточно полная отдача энергии до и за источником генерации потока воздуха, использование инжекции воздуха, снижающей скорость потока, а также использование части подъемной силы для последующего горизонтального полета.

Цель настоящего изобретения - улучшение скоростных характеристик аппарата и его энергетической эффективности.

Это достигается тем, что аэродинамические поверхности выполнены многоплановым крылом по типу решетки с сечением на большем участке в виде дужек окружности и множественно, не менее чем в двух местах, размещены в прямоугольных частях прямоточного воздуховода под положительным углом атаки относительно генерируемого вентилятором потока воздуха. При этом прямоугольные части воздуховода сопряжены раструбами с кольцевой под вентилятор.

Изобретение поясняется прилагаемым схематичным чертежом аппарата вертикального взлета и посадки.

Изображенный аппарат имеет прямоточный воздуховод с двумя прямоугольными частями - 1, 2 и кольцевой частью 3 под генератор воздушного потока в виде встречно вращающихся осевых вентиляторов 4. Прямоугольные части воздуховода сопряжены раструбами 5 и 6 с кольцевой. Руль направления 7 и закрылки 8 установлены позади воздуховода в исходящем потоке. Аэродинамические поверхности 9, 10, 11 выполнены многоплановым крылом по типу решеток с сечением на большем участке в виде дужек окружности и размещены в прямоугольных частях 1 и 2 воздуховода под положительным углом атаки относительно направления воздушного потока. Профиль каждого крыла выполнен криволинейным в виде дужек окружности для поддержания угла атаки относительно потока воздуха по всему сечению. Кабина 12 с размещенной в ней силовой установкой 13 и системой ручного - автоматического управления аппаратом 14 примыкает снизу к воздуховоду. Аппарат оснащен каким-либо датчиком позиционирования 15, который устанавливается в месте, соответствующем его функциональному назначению. Имеется оперение курсовой устойчивости 16.

Аппарат работает следующим образом. Вентиляторы 4, получая вращение от привода 13, создают разрежение в раструбе 6 и избыточное давление относительно окружающей атмосферы в раструбе 5. Происходит всасывание окружающего воздуха в часть 1 воздуховода, а через часть 2 его истечение со скоростью, определяемой скоростью вращения вентилятора 4. При этом принудительно созданный поток воздуха обтекает многоплановые крылья 9, 10, 11, создает подъемную силу F 1 , F 2 и F 3 , активную силу всасывания F в , силу тяги Р вентиляторов 4, реактивную силу F р исходящего потока воздуха.

Установив отработанное стартовое положение закрылков 8, которое создает необходимое прижимающее усилие от исходящего потока воздуха, и повышая число оборотов вентиляторов 4, поднять носовую часть аппарата до момента, пока результирующая сила воздействующих сил на него не совпадет с положением и величиной силы его тяжести G. Последнее, например, отсутствие сдвигающих и вертикальных сил, отразит датчик позиционирования 15. Увеличивая обороты вентилятора и соответственно подъемную силу, произвести вертикальный взлет. Возможен экстренный старт в нестесненной обстановке путем увеличения оборотов вентилятора 4 до максимальных и последующего перехода после отрыва от поверхности по резко всходящей траектории к вертикальному подъему варьированием положения закрылков 8 относительно исходящего потока воздуха.

Для перехода к горизонтальному полету достаточно выровнять закрылками 8 аппарат и за счет усилия всасывания F в и реактивной силы F р исходящего потока воздуха он будет перемещаться параллельно земной поверхности. Дополнительно для увеличения скорости полета за счет крена закрылками 8 аппарата в направлении движения использовать горизонтальную составляющую от подъемных сил F 1 , F 2 , F 3 . Стабилизацию полета осуществит оперение курсовой устойчивости 16. Маневрирование по курсу производится поворотом руля направления 7 за счет отклонения направления исходящего потока воздуха.

Посадка аппарата вертикально начинается с подъема его носовой части с помощью закрылков 8 до прекращения горизонтального перемещения. Затем плавно уменьшаем обороты вентиляторов 4 и соответственно этому мягко производим посадку.

Все манипуляции по управлению производятся вручную или передаются функции системе автоматического управления аппаратом 14.

Предложенный аппарат вертикального взлета и посадки конструктивно прост и технологичен для изготовления на любых механических заводах, обладает повышенной весовой отдачей из-за множественного размещения по длине в используемом протяженном прямоточном воздуховоде аэродинамических решеток по типу многоплановых крыльев с сечениями в виде дужек окружности и принудительного обдувания их высокоскоростным потоком воздуха.

Приемлемая скорость аппарата, энергетическая эффективность подъемных устройств, возможность использования бензиновых малолитражных двигателей делает его пригодным для массового индивидуального транспортного средства.

Формула изобретения

Аппарат вертикального взлета и посадки имеет генератор воздушного потока в виде встречно вращающихся осевых вентиляторов в кольце, которое сопрягается раструбами с прямоугольными частями воздуховода, а также имеет аэродинамические поверхности, кабину, силовую установку, системы управления и стабилизации полетом, отличающийся тем, что аэродинамические поверхности выполнены по типу решеток многоплановым крылом с сечением на большем участке в виде дужек окружности и множественно установлены под положительным углом атаки относительно направления принудительно созданного воздушного потока в прямоугольных частях прямоточного воздуховода, и не менее чем в двух местах по его длине.

РИСУНКИ