Гибридный летательный аппарат
Изобретение относится к летательным аппаратам легче воздуха, сочетающим принципы аэростатического и аэродинамического полета. Аппарат содержит раму, оболочку, предназначенную для создания аэростатической подъемной силы, выполненную с осью симметрии и установленную с возможностью вращения относительно рамы, лопасти, установленные на упомянутой оболочке преимущественно в радиальном направлении от оси и предназначенные для создания аэродинамической подъемной силы, двигательную установку, предназначенную для вращения упомянутой оболочки, хвостовую балку, имеющую средство компенсации реактивного момента от вращения упомянутой оболочки, и отсек полезной нагрузки. Двигательная установка включает бак для водорода и, по меньшей мере, два двигателя, каждый из которых установлен на упомянутой оболочке, в полости которой расположен упомянутый бак для водорода. Каждый двигатель является прямоточным воздушно-реактивным двигателем. Технический результат - снижение риска загрязнения окружающей среды. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к летательным аппаратам легче воздуха, сочетающим принципы аэростатического и аэродинамического полета.
Известен гибридный летательный аппарат, некоторые из газовых отсеков которого заполнены водородом в качестве газа легче воздуха для создания аэростатической подъемной силы /Авторское свидетельство СССР №1740250, В 64 В 1 /06, 1992/.
Недостатками известного гибридного летательного аппарата являются большие габаритные размеры и необходимость использовать балласт для управления подъемной силой.
Известен также гибридный летательный аппарат, содержащий раму, оболочку, предназначенную для создания аэростатической подъемной силы, выполненную с осью симметрии и установленную с возможностью вращения относительно рамы, лопасти, установленные на упомянутой оболочке преимущественно в радиальном направлении от оси и предназначенные для создания аэродинамической подъемной силы, двигательную установку, предназначенную для вращения упомянутой оболочки, хвостовую балку, имеющую средство компенсации реактивного момента от вращения упомянутой оболочки, и отсек полезной нагрузки / Патент США №3976265, В 64 С 37/02, 1976/.
Аппарат сочетает принципы аэростатического и динамического полета, но для работы двигательной установки используется углеводородное горючее, при сжигании которого в двигателях образуются вредные химические соединения, вызывающие загрязнение атмосферы в наибольшей степени на переходных режимах работы при приеме груза на борт в пределах ограниченной по размерам территории в пределах населенного пункта.
Задачей изобретения является использование водорода в качестве горючего для двигателей гибридного управляемого летательного аппарата, предназначенного для перевозки людей и компактных грузов при снижении риска загрязнения окружающей среды.
Задачей изобретения является использование отсеков с гелием и водородом в качестве газов легче воздуха для создания аэростатической подъемной силы, равной по величине весу механизмов и конструкции летательного аппарата.
Для решения задачи предложен гибридный летательный аппарат, содержащий раму, оболочку, предназначенную для создания аэростатической подъемной силы, выполненную с осью симметрии и установленную с возможностью вращения относительно рамы, лопасти, установленные на упомянутой оболочке преимущественно в радиальном направлении от оси и предназначенные для создания аэродинамической подъемной силы, двигательную установку, предназначенную для вращения упомянутой оболочки, хвостовую балку, имеющую средство компенсации реактивного момента от вращения упомянутой оболочки, и отсек полезной нагрузки.
Двигательная установка включает бак для водорода и, по меньшей мере, два двигателя, каждый из которых установлен на упомянутой оболочке, в полости которой расположен упомянутый бак для водорода.
Каждый двигатель является прямоточным воздушно-реактивным двигателем.
Лопасти установлены с возможностью поворота относительно продольной оси, расположенной в радиальном направлении от оси оболочки.
Внутри оболочки расположены агрегаты управления подачей водорода в двигатели.
Отсек полезной нагрузки выполнен в виде кабины, которая установлена на стойке рамы, выполненной в виде опоры вращения наружной оболочки.
Рама выполнена с тремя штангами, на концах которых установлены посадочные опоры.
Оболочка расположена между кабиной и штангами рамы.
Изобретение поясняется чертежами.
Фиг.1 - общий вид гибридного летательного аппарата.
Фиг.2 - расположение двигателей на оболочке.
Гибридный летательный аппарат содержит раму 1, оболочку 2, предназначенную для создания аэростатической подъемной силы, выполненную с осью 3 симметрии и установленную с возможностью вращения относительно рамы 1, лопасти 4, установленные на упомянутой оболочке 2 преимущественно в радиальном направлении от оси 3 и предназначенные для создания аэродинамической подъемной силы, двигательную установку, предназначенную для вращения упомянутой оболочки 2, хвостовую балку 5, имеющую средство 6 компенсации реактивного момента от вращения упомянутой оболочки 2, и отсек 7 полезной нагрузки.
Двигательная установка включает бак 8 для водорода и восемь двигателей 9, каждый из которых установлен на упомянутой оболочке 2, в полости которой расположен упомянутый бак 8 для водорода.
Каждый двигатель 9 является прямоточным воздушно-реактивным двигателем.
Бак 8 выполнен в виде торообразной оболочки, расположенной внутри оболочки 2, выполненной в форме сплющенного эллипсоида вращения.
Лопасти 4 установлены на наружной поверхности оболочки 2 с возможностью поворота относительно продольной оси, расположенной в радиальном направлении, перпендикулярно к оси 3 оболочки 2.
Внутри оболочки 2 расположены агрегаты управления подачей водорода в двигатели 9.
Отсек 7 полезной нагрузки выполнен в виде кабины, которая установлена на стойке 10 рамы 1, выполненной в виде опоры для вращения наружной оболочки.
Рама 1 выполнена с тремя штангами 11, на концах которых установлены посадочные опоры 12.
Торообразная оболочка бака 8 и оболочка 2 образуют жесткую конструкцию, которая посредством шарнира 13 установлена на стойке 10 так, что оболочка 2 расположена между кабиной отсека 7 полезной нагрузки и штангами 11 рамы 1.
Шарнир 13 расположен в отверстии торообразной оболочки бака 8 и соединен с ней стержнями 14.
При работе двигателей 9 вместе с оболочкой 2 вращаются лопасти 4, создающие аэродинамическую подъемную силу.
Изменяя угол атаки лопастей 4, управляют величиной и направлением аэродинамической подъемной силы.
Управляя общим или циклическим шагом лопастей 4, обеспечивают полет аппарата вперед или назад, влево или вправо.
1. Гибридный летательный аппарат, содержащий раму, оболочку, предназначенную для создания аэростатической подъемной силы, выполненную с осью симметрии и установленную с возможностью вращения относительно рамы, лопасти, установленные на упомянутой оболочке преимущественно в радиальном направлении от оси и предназначенные для создания аэродинамической подъемной силы, двигательную установку, предназначенную для вращения упомянутой оболочки, хвостовую балку, имеющую средство компенсации реактивного момента от вращения упомянутой оболочки, и отсек полезной нагрузки, отличающийся тем, что двигательная установка включает бак для водорода и, по меньшей мере, два двигателя, каждый из которых установлен на упомянутой оболочке, в полости которой расположен упомянутый бак для водорода.
2. Гибридный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что каждый двигатель является прямоточным воздушно-реактивным двигателем.
3. Гибридный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что лопасти установлены с возможностью поворота относительно продольной оси, расположенной в радиальном направлении от оси оболочки.
4. Гибридный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что внутри оболочки расположены агрегаты управления подачей водорода в двигатели.
5. Гибридный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что отсек полезной нагрузки выполнен в виде кабины, которая установлена на стойке рамы, выполненной в виде опоры вращения наружной оболочки.
6. Гибридный летательный аппарат по п.5, отличающийся тем, что рама выполнена с тремя штангами, на концах которых установлены посадочные опоры.
7. Гибридный летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что оболочка расположена между кабиной и штангами рамы.
