Гибридный дирижабль конструкции а.и.филимонова

 

Изобретение относится к летательным аппаратам со смешанным принципом полета быть использован для подъема и транспортировки по воздуху сверхтяжелых и крупногабаритных грузов. Для улучшения эксплуатации качеств при взлете и посадке дирижабля на слабонесущие поверхности. Сущность: дирижабль содержит дискообразный корпус 1 с центральным тоннелем 2, внутри которого установлено удобообтекаемое тело 5 с несущим винтом 6 в его верхней части, скрепленное со стенками тоннеля радиальными перегородками 7 аэродинамического профиля, пилотско-пассажирскую 9 и грузовую 10 кабины, силовую установку с толкающими винтами 8, органами приземления на воздушной подушке в виде надувного торового баллона 11 и колесо-лыжных опор 12 и 13, установленных на нижних поверхностях, поворотные створки 3, установленные на входе в центральный тоннель 2, органы управления и стабилизации 4, установленные на выходе из центрального тоннеля 2, крыльевые консоли 14 и хвостовое оперение со стабилизатором и двумя и более килями 17, установленные на задней части корпуса, струйные закрылки установленные на задних кромках консолей и корпуса, струйные рули, установленные на стабилизаторе и консолях. Предложенный дирижабль снабжен элевонами, установленными на боковых частях торового баллона 11 снизу. Кроме того, дирижабль дополнительно снабжен органами для взлета с воды в виде глиссирующей поверхности 28 под пилотско-пассажирской кабиной 9 и гидрокрыла сзади корпуса 1, причем гибкое ограждение выполнено в виде юбки конусного типа из плотной ткани, по периметру которой в радиальном направлении установлены карманы, в которых закреплены упругие латы с роликами и резиновыми жгутами, концы которых закреплены на боковых стенках торового баллона. 8 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к летательным аппаратам со смешенным принципом полета и может быть использован для подъема и транспортировки по воздуху сверхтяжелых и крупногабаритных грузов.

Известны дирижабли (см. журнал "Техника молодежи", N 2 1987 г; патент Франции N 2366989, кл.B 64 B 1/06, 1976 г.), содержащие корпус дискообразный формы с центровым тоннелем, внутри которого установлено удобообтекаемое тело с несущим винтом на его верхней части, скрепленные со стенками тоннеля радиальными перегородками аэродинамического профиля, пилотско-пассажирские и грузовые кабины, маршевые силовые установки.

Недостатками данных дирижаблей является отсутствие достаточной устойчивости и управляемости, как в полете, так и на земле, что приводит к ослаблению эксплуатационных свойств дирижабля.

Известен дирижабль (см. заявка РФ N 92-012238/11 (057581), B 64 B 1/34 1992 г.), содержащий дискообразный корпус с центральным тоннелем, внутри которого установлено удобообтекаемое тело с несущим винтом на его верхней части, скрепленное со стенками радиальными перегородками аэродинамического профиля, пилотско-пассажирскую и грузовую кабины, силовую установку с толкающими винтами, органами приземления на воздушной подушке в виде надувного торового баллона и колесно-лыжных опор, установленных на нижних поверхностях створки, установленные на входе в центральный тоннель, органы управления и стабилизации, установленные на выходе из центрального тоннеля, крыльевые консоли и хвостовое оперение со стабилизатором и двумя и более килями, установленные на задней части корпуса, струйные закрылки, установленые на задних кромках консолей и корпуса, струйные рули, установленные на стабилизаторе и крыльевых консолях.

Недостатком данного дирижабля является недостаточная устойчивость (остойчивость) и управляемость при взлете и посадке на воду и слабонесущие поверхности: снег, болото и др.

Цель настоящего изобретения является улучшение эксплуатационных качеств при взлете и посадке на воду и слабонесущие поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что в известном гибридном дирижабле, содержащем дискообразный корпус с центральным тоннелем, внутри которого установлено удобообтекаемое тело с несущим винтом на его верхней части, скрепленное со стенками тоннеля радиальными перегородками аэродинамического профиля, пилотско-пассажирскую и грузовую кабины, силовую установку с толкающими винтами, органами приземления на воздушной подушке в виде надувного торового баллона и колесно-лыжных опор, установленных на нижних поверхностях, поворотные створки, установленные на входе в центральный тоннель, органы управления и стабилизации, установленные на выходе из центрального тоннеля, крыльевые консоли и хвостовое оперение со стабилизатором и двумя и более килями, установленные на задней части корпуса, струйные закрылки, установленные на задних кромках консолей и корпуса, струйные рули, установленные на стабилизаторе и консолях, согласно изобретению, предложенные дирижабль снабжен элевонами, установленными на стабилизаторе и гибким ограждением, установленным на передней части торового баллона снизу, кроме того, дирижабль дополнительно снабжен органами для взлета с воды в виде глиссирующей поверхности под пилотско-пассажирской кабины и гидрокрыла сзади корпуса, причем гибкое ограждение выполнено в виде юбки конусного типа из плотной ткани по периметру которой в радиальном направлении установлены карманы, в которых упругие латы с роликами и резиновыми жгутами, концы которых закреплены на боковых стенках торового баллона.

Между отличительными признаками и достигнутым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

Установление элементов на боковых секциях стабилизатора, в отличие от известных аналогов прототипа, позволило повысить управляемость предлагаемого дирижабля, поскольку элевоны выполняют одновременно функции элерона - поперечного руля и руля высоты. Оснащение дирижабля дополнительными органами в виде глиссирующей поверхности под пилотско-пассажирской кабиной позволит повысить устойчивость (остойчивость) при взлете с воды и других слабонесущих поверхностей, поскольку упомянутый глиссирующий элемент занимает в этот момент наклонное положение от 3 до 5 градусов за счет выпуска торового баллона, опираясь задней частью на него. При движении ЛА (летательного аппарата далее по тексту) глиссирующая поверхность создает подъемную силу, выталкивания ЛА из воды и снижая его сопротивляемость. Установка гидрокрыла сзади корпуса создает при взлете с воды дополнительную гидравлическую подъемную силу и обеспечивает продольное управление за счет уменьшения или увеличения его угла установки. Снабжение дирижабля гибким ограждением, так называемой юбкой, позволит при надутом состоянии торового баллона ограничить перетекание воздуха вперед и в стороны и направляет воздух из воздушной подушки назад, стабилизируя летательный аппарат по корпусу при движении его вблизи земли и создавая дополнительную маршевую тягу.

По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков изобретения не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению заявителя, сущность изобретения не следует главным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на достигаемый технический результат новое свойство объекта совокупности признаков, которые отличаются от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована в производстве летательных аппаратов со смешанным принципом полета с получением технического результата, заключающегося в повышении устойчивости (остойчивости) и управляемости при взлете и посадке на воду и слабонесущие поверхности, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".

На фиг. 1 схематически изображен гибридный дирижабль; на фиг. 2 - дирижабль в плане; на фиг. 3 вид спереди; на фиг. 4 гибкое ограждение.

Гибридный дирижабль содержит дискообразный корпус 1 с центральным тоннелем 2, в котором установлены поворотные створки 3 на входе, органы управления и стабилизации 4 на выходе, а внутри удобообтекаемое тело 5 с несущим винтом 6 на его верхней части, скрепленное со стенками тоннеля радиальными перегородками 7 аэродинамического профиля, силовую установку с толкающими винтами 8, пилотско-пассажирскую кабину 9 и грузовую 10, органы приземления на воздушной подушке в виде торового баллона 11 и колесно-лыжных опор 12 и 13, крыльевые консоли 14 с расположенными на их концах струйными поперечными рулями 15 и элеронами 16, хвостовое оперение с двумя килями 17, расположенными на хвостовых балках 18 и стабилизаторы 19 со струйным продольным рулем 20, струйные закрылки 21, расположенные на задних кромках крыльевой консолей и корпуса. На боковых секциях стабилизатора установлены элевоны 22, выполняющие одновременно функции элерона поперечного руля и руля высоты. Спереди и снизу торового баллона 11 расположено гибкое ограждение 23. Гибкое ограждение выполнено в виде юбки 24 конусного типа из плотной ткани, по диаметру которой в радиальном направлении в карманы установлены упругие латы 25 с роликами 26 на конце. Через ролик перекинут резиновый жгут 27, который своими концами закреплен на боковых стенках торового баллона 11. Юбка расположена на переднем секторе баллона 180 градусов и более с уменьшением ее высоты к заднему сектору. Снизу пилотско-пассажирской кабины 9 установлена глиссирующая поверхность 28, которая передней частью закреплена шарнирно снизу к кабине, а задней частью опирается на торовый баллон 11 при его надутом состоянии с одновременным поджатием к нему за счет пружин растяжения 29. Между хвостовыми балками 18 под задней кромкой корпуса 1 расположено гидрокрыло 30, которое шарнирно закреплено на хвостовых балках и снабжено рычагом 31, за который с помощью проводки управления (на чертеже не показано) гидрокрыло управляется из пилотско-пассажирской кабины.

Элевоны 22 работают следующим образом.

При взлете или посадке, особенно на слабонесущей поверхности, возникает боковой опрокидывающий момент из-за выдува воздушных потоков из полости воздушной подушки. Струйных поперечных рулей 15 и элеронов 16 недостаточно для гашения этого момента. Для парирования упомянутого момента боковые секции рулей высоты отклоняются одновременно вниз и вверх, как элероны. Находясь в обдуве от толкающих винтов 8 оси создают необходимый дополнительный поперечный момент (для гашения опрокидывающего момента). Гибкое ограждение 23 при надутом состоянии торового баллона ограничивает перетекание воздуха вперед и в стороне и направляет воздух из воздушной подушки назад, создавая дополнительную маршевую тягу и стабилизируя ЛА по корпусу ЛА при движении его вблизи земли. Необходимую жесткость и форму юбки в этом состоянии придают латы 25 и резиновые жгуты 27. При уборке торового баллона (снятии давления в нем) юбка автоматически под действием резиновых жгутов 27 прижимаются к тору, который также, в свою очередь, прижимается своими резиновыми жгутами (на чертеже не показано). При взлете с воды и других слабонесущих поверхностей глиссирующая поверхность 28 занимает наклонное положение (3-5 градусов) за счет выпуска торового баллона, опираясь задней частью на него. При движении ЛА глиссирующая поверхность создает подъемную силу, выталкивания ЛА из воды и снижая его сопротивление. После взлета при уборке торового баллона глиссирующая поверхность за счет пружин 29 притягивается автоматически к нижней части пилотско-пассажирской кабины, не создавая дополнительного аэродинамического сопротивления в полете. Гидрокрыло 30 при взлете с воды создает гидравлическую подъемную силу и с его помощью обеспечивается продольное управление за счет уменьшения или увеличения усилия к рычагу 31. После взлета и в полете гидрокрыло может выполнять функции устройства для продольной аэродинамической балансировки ЛА.

Предложенный гибридный дирижабль является устойчивым и управляемым, как в полете, так и на земле при взлете и посадке на земле или слабонесущих грунтах.

Формула изобретения

1. Гибридный дирижабль, содержащий дискообразный корпус с центральным тоннелем, внутри которого установлено удобообтекаемое тело с несущим винтом на его верхней части, скрепленное со стенками тоннеля радиальными перегородками аэродинамического профиля, пилотско-пассажирскую и грузовую кабины, силовую установку с толкающими винтами, органы приземления на воздушной подушке в виде надувного торового баллона и колесно-лыжных опор, установленных на входе в центральный тоннель, органы управления и стабилизации, установленные на выходе из центрального тоннеля, крыльевые консоли и хвостовое оперение со стабилизатором и двумя и более килями, установленные на задней части корпуса, струйные закрылки, установленные на задних кромках крыльевых консолей и корпуса, струйные рули, установленные на стабилизаторе и крыльевых консолях, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен элеронами, установленными на стабилизаторе, и гибким ограждением, установленным на передней части торового баллона снизу.

2. Дирижабль по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен органами для взлета с воды в виде глиссирующей поверхности под кабиной.

3. Дирижабль по п.2, отличающийся тем, что органы для взлета с воды в виде глиссирующей поверхности расположены под пилотско-пассажирской кабиной и гидрокрыла сзади корпуса.

4. Дирижабль по п.1, отличающийся тем, что гибкое ограждение выполнено в виде юбки конусного типа.

5. Дирижабль по п.4, отличающийся тем, что юбка гибкого ограждения выполнена из плотной ткани.

6. Дирижабль по п.4, отличающийся тем, что юбка выполнена с карманами, в которых в радиальном направлении дополнительно установлены упругие латы с роликами и жгутами с закрепленными концами.

7. Дирижабль по п.6, отличающийся тем, что жгуты выполнены из резиновой ткани.

8. Дирижабль по п.6, отличающийся тем, что жгуты выполнены из прорезиненной ткани.

9. Дирижабль по п.8, отличающийся тем, что концы жгутов закреплены на боковых стенках торового баллона.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4