Способ горизонтального прямолинейного машущего полета летательного аппарата тяжелее воздуха

 

Изобретение относится к авиации, в частности к самолетостроению. Способ заключается в том, что машущий горизонтальный прямолинейный полет осуществляют следующим образом: сверху крылья опускают с усилием, придав крыльям отрицательные углы атаки относительно горизонта аппарата и положительные относительно набегающего потока. Снизу крылья поднимают, используя подъемную силу от набегающего потока, придав крыльям положительные углы атаки относительно горизонта аппарата, используя инерцию движения аппарата. Возникающие паразитные продольные колебания корпуса аппарата гасят продольным движением крыльев, приведя к крыльям, продольно полету, демпфер. Сопротивляются движению крыльев снизу вверх тормозом, при этом сжимают пружину, энергию которой используют при движении крыльев вниз, что позволяет снизить мощность привода. Изобретение позволяет приблизить характеристику машущего полета к планирующему за счет постоянного контроля за подъемной силой крыльев путем приведения их к потоку наиболее выгодно -поворачиванием вокруг продольных осей крыльев. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к авиации, в частности, к самолетостроению, потому что летательные аппарат в воздухе всего лишь реализуют те принципы, которые в них конструктивно закладывают на земле при постройке.

Известен самолет, патент США N 4749149, KA. B 64 C 33/02, 1988, частично реализующий способ полета, называемый машущим. Частично потому, что его крылья имеют подъемную силу во время цикла - при опускании вниз, при подъеме крыльев вверх они не только имеют холостой ход, но создают определенное сопротивление о воздух, в этот момент устройство падает вниз, из-за чего устройство передвигается качающим способом.

Предложен способ полета, имеющий целью приблизить характеристики полета махолетов, такие как плавность хода, управляемость полета, к характеристикам самолетов, использующих планирующий способ полета. Известно, что самолет имеет плавный ход потому, что двигатели создают постоянную и непрерывную тягу, а крылья самолета непрерывно опираются о воздух, имеют постоянную во время всего полета подъемную силу. То есть подъемная сила может изменять свое значение, но управляемо и монотонно, то есть плавно. Указанные способности махолет может приобрести, если также будет осуществлять контроль над тягой и подъемной силой непрерывно на протяжении всего времени полета.

Этого можно добиться, если крылья летательного аппарат будут иметь возможность управляемо поворачиваться вокруг своих продольных осей в динамике движения, принимать нужные заданные углы атаки относительно потока обтекающего их воздуха. Однако крылья планирующего самолета взаимодействуют с воздухом, который, не меняя существенно направления, обдувает неподвижные крылья самолета в одном и том же направлении, спереди. В случае махового полета, когда крылья создают тягу и движутся с усилием сверху вниз, то они работают как пропеллер и создают усилие. Поэтому они должны иметь положительные углы атаки относительно потока воздуха, который в данном случае работает на крылья снизу и спереди. Относительно горизонта аппарата крылья во время махания сверху вниз должны принимать отрицательные углы атаки. Подъемная сила в этом случае имеет направление вперед и вверх. Складываясь с силой тяжести, в сумме эти две силы дают силу, направленную вперед.

Учитывая, что подъемная сила появляется всегда в направлении, перпендикулярном плоскости крыла, управляя углами атаки крыльев, получают сумму, постоянно и непрерывно направленную вперед. Обратный ход крыльев происходит за счет использования силы инерции движения аппарата, когда рабочее движение уже разогнало аппарат до определенной скорости. В этом случае крылья аппарата обдуваются по "самолетному" - спереди, и запасенного аппаратом хода вполне достаточно для того, чтобы сохранить высоту и поднять крылья. Сопротивляясь маху крыла тормозом, распределяют подъемную силу так, чтобы аппарат не терял высоты постоянно. Возникающие при разгонах - торможениях продольные колебания корпуса аппарата проще всего погасить, передав их крыльям. При рабочем ходе крыльев вниз пусть они совершают небольшой мах вперед, этот мах скомпенсируется впоследствии махом назад, когда крылья будут подниматься вверх пассивно, тормозя инерцию аппарата. А приведенный к крыльям демпфер поможет полностью погасить продольные паразитные колебания аппарата в полете.

Способ полета с одним рабочим ходом из двух позволит уменьшить мощность источника энергии аппарата, ведь во время нерабочего хода крыльев можно, к примеру, сжимать пружину, которую потом вместе с источником применять к рабочему маху.

Сведения, подтверждающие возможность изобретения, находятся вокруг - это птицы, мухи - ведь крылья мух приводятся к набегающему потоку воздуха под большим углом атаки, чем лопасти вертолета. Из-за чего имеют большую площадь опоры и создают большую подъемную силу. К тому же пропеллер имеет центробежную силу и раскидывает тот воздух, который ему нужен для опоры, поэтому и является неэкономичным.

Формула изобретения

1. Способ горизонтального прямолинейного машущего полета летательного аппарата тяжелее воздуха, заключающийся в том, что летательному аппарату сообщают поступательное движение и создают подъемную силу, совершая крыльями летательного аппарата циклические маховые движения в плоскости или в иной фигуре, близкой к плоскости, находящейся перпендикулярно или почти перпендикулярно к вектору движения летательного аппарата, вокруг осей, расположенных на фюзеляже или иной конструкции, заменяющей фюзеляж летательного аппарата, отличающийся тем, что при движении крыльев сверху вниз с силой, приводимой от источника энергии летательного аппарата, придают крыльям летательного аппарата отрицательные углы атаки относительно горизонта летательного аппарата, управляют высотой полета летательного аппарата, изменяя величины углов атаки крыльев, управляют скоростью летательного аппарата, управляя мощностью источника энергии и силой, приводимой к крыльям, а при движении крыльев снизу вверх используют подъемную силу, возникающую на них при обтекании их набегающим потоком воздуха от движения аппарата по инерции вперед, для чего устанавливают крылья на положительные углы атаки относительно горизонта летательного аппарата, при этом управляют угловой скоростью махания крыльев снизу вверх, изменяя величины углов атаки крыльев, сопротивляются движению крыльев снизу вверх при помощи тормоза, управляя которым, управляют высотой полета летательного аппарата во время этого движения, при этом, например, сжимают пружину, которую применяют совместно с источником энергии аппарата для совершения движения крыльев сверху вниз, паразитные колебания корпуса летательного аппарата, возникающие вдоль направления полета гасят, позволяя крыльям совершать махи вперед при движении крыльев вниз и назад при движении их вверх, и демпфируют указанные махи.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что горизонт летательного аппарата направляют так, чтобы вектор движения аппарата проходил выше линии земного горизонта.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что горизонт летательного аппарата направляют так, чтобы вектор движения аппарата проходил ниже линии земного горизонта.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что при махе снизу вверх обеспечивают работу крыльев в режиме флюгера, не создавая сопротивления о воздух при их поднимании, используя крылья типа пропеллер.