Способ облегчённого старта аппаратов с мягким газонаполняемым крылом

 

Изобретение относится к сверхлегкой авиации. Способ старта заключается в том, что перед стартом в газонаполняемые отсеки купола турбонагнетателем, совмещенным с парамотором, закачивают атмосферный воздух, внутренние стропы купола укорачивают и на крыло направляют воздушную струю от парамотора. При этом крылу придают V-образную форму и некоторую жесткость. Такое крыло равномерно обтекается воздушной струей парамотора и удерживается в центре потока. Управляют воздушным потоком парамотора наклоном туловища. При движении пилота вперед крыло, уже находящееся в воздухе, опираясь на набегающий воздушный поток, выводят из струи парамотора и поднимают вверх. После этого стропы отпускают. Купол благодаря внутреннему давлению в газонаполняемых отсеках и набегающему воздушному потоку расправится, приняв дугообразную форму. Изобретение направлено на повышение автономности аппаратов с мягким газонаполняемым крылом и уменьшение затрат на изготовление и эксплуатацию. 5 ил.

Изобретение относится к области сверхлегкой авиации и может быть использовано в различных летательных аппаратах с мягким газонаполняемым крылом.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому и принятым за прототип является способ старта аппарата с мягким газонаполняемым крылом, патент РФ 2121943. Этот способ заключается в том, что перед взлетом пилот наполняет герметичные газонаполняемые отсеки купола через гибкие газопроводы легким газом (водородом или гелием), при этом крыло разворачивается из сложенного положения, приобретает аэродинамическую форму и за счет подъемной силы легкого газа всплывает, заняв максимально удобную предстартовую позицию.

Главным недостатком вышеупомянутого способа является необходимость использования легкого газа. Это заставляет предъявлять к герметичности газонаполняемых отсеков повышенные требования. Аппарат приходится оснащать баллонами высокого давления с необходимым запасом газа. Кроме того, водород пожароопасен, а гелий довольно дорог и дефицитен. Все это существенно утяжеляет и удорожает аппарат, а также ограничивает его автономность.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение автономности аппаратов с мягким газонаполняемым крылом и уменьшение затрат на их изготовление и эксплуатацию.

Вышеупомянутая задача решается тем, что по способу облегченного старта аппаратов с мягким газонаполняемым крылом, заключающемуся в наполнении герметичных газонаполняемых отсеков купола через гибкие газопроводы газом, разворачивании крыла и придания ему аэродинамической формы, "всплытии" крыла в максимально удобную предстартовую позицию, газонаполняемые отсеки заполняют атмосферным воздухом, а поднимают крыло над землей силой воздушной струи парамотора. Для стабильного удержания купола в струе парамотора крылу на момент старта придают V-образную форму, укорачивая внутренние стропы аппарата.

На чертеже изображены фазы старта аппарата с мягким газонаполняемым крылом по предлагаемому способу.

На фиг.1 купол с наполненными атмосферным воздухом газонаполняемыми отсеками и укороченными (натянутыми) внутренними стропами поддерживается в воздухе силой воздушной струи парамотора. V-образная форма позволяет крылу стабильно удерживаться в узкой воздушной струе, а избыточное давление в газонаполняемых отсеках позволяет ему сохранять аэродинамическую форму и не дает куполу сложиться.

На фиг. 2 - внутренние стропы отпущены и купол, опираясь на набегающий воздушный поток, приобретает рабочую дугообразную форму.

На фиг.3 - общий вид стартующего аппарата. Газонаполняемые отсеки купола заполнены атмосферным воздухом под некоторым избыточным давлением. Стропы аппарата натянуты таким образом, что крыло приобрело V-образную форму и определенный угол атаки (на стропах можно заранее сделать в нужных местах отметки или установить упоры для пальцев, чтобы пилоту было легче удерживать стропы в момент старта). Крыло по горизонтали удерживается в центре воздушной струи парамотора, а благодаря определенному углу атаки находится в верхней ее части. Купол, обтекаемый воздушной струей, слегка приподнявшись над землей как бы лежит на части воздушного потока, протекающей между ним и поверхностью земли.

На фиг. 4 - пилот, слегка наклонившись вперед, направил воздушный поток парамотора несколько вверх. Купол, опирающийся на этот поток, поднялся в воздух и оказался над препятствиями, расположенными на земле.

На фиг.5 - пилот начал движение вперед и отпустил стропы аппарата. Купол благодаря внутреннему давлению в газонаполняемых отсеках и набегающему воздушному потоку расправился, приняв дугообразную форму, оторвался от струи парамотора и поднялся вверх, заняв рабочее положение.

Способ облегченного старта аппаратов с мягким газонаполняемым крылом заключается в том, что в момент старта купол отрывается от земли и удерживается в воздухе силой воздушной струи парамотора.

Данный способ осуществляется следующим образом.

При взлете в неблагоприятных условиях (неподготовленная старт-площадка, безветрие, отсутствие склона и т.п.) в газонаполняемые отсеки купола через гибкие газопроводы перед стартом закачивается атмосферный воздух. При этом купол разворачивается из сложенного положения и приобретает аэродинамическую форму. Закачивать воздух можно при помощи турбонагнетателя, совмещенного с парамотором. Он же при необходимости может поддерживать необходимое давление в газонаполняемых отсеках и во время полета. Для того чтобы приподнять крыло над землей, на купол направляется воздушная струя парамотора. Так как крыло традиционной дугообразной формы не может находиться в узкой воздушной струе в состоянии устойчивого равновесия, форму купола необходимо изменить на время старта на V-образную. По закону Бернулли воздушная струя будет равномерно обтекать V-образное крыло и, компенсируя небольшие боковые отклонения, удерживать его в центре потока. Для изменения формы купола нужно перед стартом внутренние стропы аппарата натянуть (укорототь) на необходимую величину. Воздух, находящийся в газонаполняемых отсеках под некоторым избыточным давлением, придаст крылу необходимую жесткость и не даст ему сложиться. Управлять воздушной струей парамотора можно при помощи специального устройства или просто наклоном туловища (наклоняясь вперед, пилот направит воздушную струю несколько вверх, а следовательно, и купол опирающийся на эту струю поднимется над землей). При движении пилота вперед крыло, уже находящееся в воздухе, опираясь на набегающий воздушный поток, оторвется от струи парамотора и поднимется вверх. После этого стропы нужно отпустить. Купол благодаря внутреннему давлению в газонаполняемых отсеках и набегающему воздушному потоку расправится, приняв дугообразную форму, и займет рабочее положение. Манипуляцию со стропами можно производить как при помощи специального устройства, так и вручную.

Формула изобретения

Способ облегченного старта аппарата с мягким газонаполняемым крылом, заключающийся в том, что в газонаполняемые отсеки крыла-купола закачивают воздух, при этом разворачивают купол и придают ему аэродинамическую форму и определенную жесткость, отличающийся тем, что на момент старта, укорачивая или натягивая внутренние стропы купола, придают крылу V-образную форму, направляют на купол воздушную струю парамотора и силой названной струи поднимают крыло над землей, после чего, перемещая аппарат вперед, отпускают стропы, придают крылу дугообразную форму и поднимают его вверх.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5