Транспортное средство
Изобретение относится к экранопланам, предназначенным для перевозок по воздуху, воде, снегу, с их посадкой в труднодоступные районы, в том числе в заросли тростника, в места, не оборудованные взлетно-посадочными полосами, при возможности осуществления вертикального взлета и посадки с воды и суши. Транспортное средство содержит основной тяговый двигатель с пропульсивным воздушным винтом, установленный в носовой части, и вспомогательный двигатель с пропульсивным винтом, установленный на опорной траверсе в кормовой части. Вспомогательный двигатель с пропульсивным воздушным винтом установлен с возможностью поворота его оси относительно оси основного двигателя на несущей вспомогательный двигатель траверсе. Траверса установлена с возможностью ее передвижения по пазу, расположенному на вертикальных стенках, образующих вертикальное оперение, и с возможностью ее фиксации в пазу. Дополнительное крыло малого удлинения выполнено в виде руля высоты и закреплено на вертикальных стенках вертикального оперения перед вспомогательным двигателем с пропульсивным винтом с возможностью поворота его плоскости относительно верхней стенки корпуса-фюзеляжа и с образованием щелевидного зазора между ним и верхней стенкой фюзеляжа. Вертикальное оперение выполнено в виде стенок, имеющих форму перевернутого трезубца, установленных на поплавках-скегах с зазором относительно бортов корпуса-фюзеляжа. Рули управления креном расположены в кормовой части поплавков-скегов. Передние поверхности вертикальных стенок выполнены под острым углом к продольной оси устройства. Паз для перемещения траверсы расположен на центральном зубце вертикальных стенок. Нижняя стенка корпуса-фюзеляжа выполнена плоской и расположена под острым углом к горизонту. Поплавки-скеги за корпусом фюзеляжа соединены между собой стенкой-днищем, которая имеет канал, по размеру соответствующий воздушному винту вспомогательного пропульсивного двигателя и оборудованный створками-жалюзи. Изобретение обеспечивает наличие амфибийных качеств транспортного средства, его вертикальный старт и передвижение по воздуху при экранном и внеэкранных режимах. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к транспортным средствам, использующим экранный эффект, и предназначено для грузопассажирских перевозок, в том числе по воздуху, воде, снегу, с посадкой в труднодоступные районы, в том числе в заросли тростника, в места, не оборудованные взлетно-посадочными полосами, способно осуществлять вертикальный взлет и посадку с воды и суши.
Известен экраноплан (см. заявка РФ №94035771, МПК B60V 1/08; В64С 39/02, опубл. 27.09.1996) с несущим крылом, выполненным в виде центроплана и консолей, в котором для обеспечения взлета с малых по длине взлетно-посадочных полос под днищем центроплана с помощью управляемых щитков и бортовых скеговых ограждений формируется воздушная подушка. Ограждение воздушной подушки убирается в полете. При этом для формирования воздушной подушки используются струи воздуха, получаемые от основного источника движения.
Известно транспортное средство (см. Патент РФ №2079243, МПК B60V 1/14, опубл. 10.05.1997), в котором для создания повышенного давления в полости воздушной подушки, имеющей гибкое ограждение, используются основной и дополнительный лопастной источник повышенного давления, установленные в одной горизонтальной плоскости.
Данное средство передвижения, однако, имеет колесный ход, чем исключаются полет над водной поверхностью, посадка в снег, тростниковые заросли.
Наиболее близким к предлагаемому по совокупности существенных признаков является техническое решение, описанное в патенте РФ №2249516 (см. «Экраноплан», B60V 1/08, опубл. 10.04.2004). Данный экраноплан содержит основные экранные крылья малого удлинения, в т.ч. крыло, образованное верхними и нижними стенками корпуса-фюзеляжа, которое связывает друг с другом симметричные относительно их общей продольной оси водоизмещающие выпуклые поплавки-скеги, выполненные с полостью для размещения в них грузов, топливных баков или вспомогательного оборудования, основной тяговый двигатель с пропульсивным винтом, установленный в носовой части транспортного средства, и вспомогательный тяговый двигатель с пропульсивным воздушным винтом, установленный на поперечной опорной траверсе, связывающей кормовые части выпуклых поплавков-скегов, на которых смонтировано вертикальное оперение для управления по горизонтам, руль по направлению. Кроме того, имеются крылья большого удлинения с откидными секциями, носовое с элеронами, центральное и кормовое - с рулями по тангажу.
К недостаткам данного технического решения следует отнести сложность конструкции вследствие наличия большого количества крыльев большого и малого удлинения и невозможность вертикального взлета.
Задачей создания настоящего технического решения и его техническим результатом является создание транспортного средства, сочетающего простоту конструкции с широкими возможностями использования его на суше, воде, в воздухе, с посадками в труднодоступных местностях, в т.ч. с вертикальным взлетом, то есть без использования взлетно-посадочных полос.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном транспортном средстве, содержащем основной тяговый двигатель с пропульсивным воздушным винтом, установленный в носовой части, и вспомогательный двигатель с пропульсивным винтом, установленный на опорной траверсе в кормовой части, основное экранное крыло малого удлинения, образованное герметично соединенными между собой верхними и нижними стенками корпуса-фюзеляжа, симметричные относительно продольной оси устройства водоизмещающие поплавки-скеги, выполненные с полостью для размещения полезных грузов и/или топлива и несущие вертикальное оперение, дополнительное экранное крыло малого удлинения, расположенное перед вспомогательным двигателем с пропульсивным воздушным винтом, рули по направлению, высоте и тангажу, имеются отличия, а именно вспомогательный двигатель с пропульсивным воздушным винтом установлен с возможностью поворота его оси относительно оси основного двигателя, на несущей вспомогательный двигатель траверсе, которая установлена с возможностью ее передвижения по пазу, расположенному на вертикальных стенках, образующих вертикальное оперение, и с возможностью ее фиксации в пазу, дополнительное крыло малого удлинения выполнено в виде руля высоты и закреплено на вертикальных стенках вертикального оперения перед вспомогательным двигателем с пропульсивным винтом с возможностью поворота его плоскости относительно верхней стенки корпуса-фюзеляжа и с образованием щелевидного зазора между ним и верхней стенкой фюзеляжа, вертикальное оперение выполнено в виде стенок, имеющих форму перевернутого трезубца, установленных на поплавках-скегах с зазором относительно бортов корпуса-фюзеляжа, рули управления кренажом расположены в кормовой части поплавков-скегов, при этом передние поверхности вертикальных стенок выполнены под острым углом к продольной оси устройства, паз для перемещения траверсы расположен на центральном зубце вертикальных стенок, нижняя стенка корпуса-фюзеляжа выполнена плоской, расположена под острым углом к горизонту, поплавки-скеги за корпусом фюзеляжа соединены между собой стенкой-днищем, которая имеет канал, по размеру соответствующий воздушному винту вспомогательного пропульсивного двигателя, и оборудована створками-жалюзи.
Кроме того, транспортное средство может быть выполнено с возможностью изменения угла наклона корпуса-фюзеляжа относительно горизонтали, для чего на внутренних бортах поплавков-скегов под кормовой частью салона-фюзеляжа расположено устройство перемещения и фиксации, а носовая часть салона-фюзеляжа закреплена подвижно на валу, связывающем поплавки-скеги.
Кроме того, каждый из выпуклых поплавков-скегов может быть снабжен закрепленной по его длине лыжей.
Заявляемое транспортное средство представлено на фигурах 1-7, где:
фиг.1 - вид сверху; фиг.2 - продольное сечение устройства, фиг.3 - вид спереди, фиг.4 - вид снизу, фиг.5 - продольное сечение устройства с указанием положения рулей во время вертикального старта, фиг.6 - вид сверху с указанием положения рулей во время вертикального старта, фиг.7 - продольное сечение устройства во время движения по водной поверхности с зарослями (нос не показан).
Транспортное средство имеет основное крыло малого удлинения в виде корпуса-фюзеляжа 1 обтекаемой формы, образованное из верхней выпуклой 2 и нижней 3 плоской стенок. Корпус-фюзеляж 1 установлен на симметричных относительно продольной оси устройства водоизмещающих выпуклых поплавках-скегах 4. Поплавки-скеги 4 выполнены с полостью для размещения в них грузов, топливных баков или другого вспомогательного оборудования.
Основной тяговый двигатель 5 с пропульсивным воздушным винтом 6 установлен в носовой части транспортного средства на оси симметрии устройства на кронштейнах 7, закрепленных на корпусе-фюзеляже 1 и на поплавках-скегах 4.
Транспортное средство имеет вертикальное оперение в виде вертикальных стенок 8, выполненных в виде перевернутого трезубца, который установлен на поплавках-скегах 4 вдоль бортов корпуса-фюзеляжа 1 с зазором. Передние поверхности 9 вертикальных стенок 8 выполнены под острым углом к продольной оси устройства с образованием суживающейся щели к бортам корпуса-фюзеляжа 1.
Вспомогательный двигатель 10 с пропульсивным винтом 11 установлен на опорной траверсе 12, установленной в пазу 13 в центральном элементе трезубца, с возможностью ее движения и фиксации в нижнем и верхнем положении.
Вспомогательный двигатель 10 с пропульсивным винтом 11 установлен с возможностью поворота его оси в вертикальной плоскости.
За корпусом-фюзеляжем 1 поплавки-скеги 4 соединены между собой стенкой-днищем 14, имеющим канал 15, по размеру соответствующий размеру пропульсивного воздушного винта 11 вспомогательного двигателя 10.
Канал 15 имеет створки-жалюзи 16, позволяющие перекрытие его просвета.
Руль высоты 17 выполнен в виде крыла малого удлинения, закреплен на вертикальных стенках 8 перед вспомогательным двигателем 10 с возможностью поворота его плоскости относительно верхней стенки 2 корпуса-фюзеляжа 1 и с образованием щелевидного зазора между ними.
На задних поверхностях 18 вертикальных стенок 8 установлены рули направления 19.
Рули по кренажу 20 расположены на кормовой оконечности поплавков-скегов 4. Транспортное средство может выполняться с поплавками-скегами 4, снабженными лыжами 21, закрепленными по их длине.
Транспортное средство может выполняться с возможностью изменения угла наклона корпуса-фюзеляжа 1 относительно горизонтали (с возможностью изменения угла атаки). В этом случае на внутренних бортах поплавков-скегов 4 под кормовой частью салона-фюзеляжа 1 располагается устройство перемещения и фиксации 22 (например, в виде домкрата), а носовая часть салона-фюзеляжа 1 закреплена подвижно на валу 23, связывающим поплавки-скеги 4.
При этом для изменения угла наклона корпуса-фюзеляжа 1 крепление кронштейнов 7 к поплавкам-скегам 4 выполнено подвижным, а поплавки-скеги имеют опорные бортики для салона-фюзеляжа (не показаны).
Внутри корпуса-фюзеляжа 1 установлены устройства (не показаны), управляющие скоростями вращения основного 5 и вспомогательного 10 двигателей, положением руля высоты 17, рулей по направлению 19, рулей по кренажу 20, положением в пространстве вспомогательного двигателя 10 с пропульсивным воздушным винтом 11 и перемещением в пространстве несущей его опорной траверсы 12, а также устройствами перемещения и фиксации 22.
Транспортное средство может иметь дополнительно складывающиеся крылья 24, расположенные на поплавках-скегах 4 в средней части корпуса-фюзеляжа 1 (на фиг.1 и 2 они условно не показаны).
Устройство работает следующим образом.
В момент старта вертикального запускают основной 5 и вспомогательные 10 двигатели. При этом вспомогательный двигатель 10 опускают вместе с траверсой 12 по пазу 13 в нижнее положение. Ось воздушного винта 11 вспомогательного двигателя 10 поворачивают так, чтобы направить воздушную струю под днище транспортного средства. Боковые поплавки-скеги 4, рули по кренажу 20, поднятые вверх, и рули по направлению 19, повернутые друг к другу, создают под днищем корпуса-фюзеляжа частично замкнутый объем, а основной двигатель 5 с пропульсивным винтом 6, направляя воздушные струи под нижнюю стенку 2 основного экранного крыла малого удлинения - под днище корпуса-фюзеляжа 1, замыкает данный объем. С выпуклой поверхности верхней стенки 2 воздух также отсасывается под нижнюю стенку 3 корпуса-фюзеляжа 1 через канал 13. Дополнительное экранное крыло 17 малого удлинения поворачивают вверх относительно носа устройства, тем самым увеличивается приток воздуха под нижнюю стенку 3 корпуса-фюзеляжа 1. Створки-жалюзи 16 - открыты.
После выхода устройства на экранный режим полета вспомогательный двигатель 10 может быть выключен или же может быть переведен в режим работы, аналогичный основному двигателю 5. Для этого его ось устанавливают параллельно оси основного двигателя 5 и изменяют положение несущей его траверсы 12, поднимая ее в верхнее положение по пазу 13 и фиксируя в этом положении. Рули по кренажу 20 опускают, рули 19 по направлению возвращают в исходное положение. Во время движения воздух, обтекая корпус-фюзеляж 1 вдоль его бортов, попадает в суживающийся зазор между бортами и вертикальной стенкой 8, создает дополнительную толкающую вперед силу, увеличивая кпд устройства. Дополнительные крылья 24 в это время находятся в опущенном рабочем положении. Створки-жалюзи 16 закрывают канал 15.
Во время полета вне экрана для увеличения скорости устройства положение салона-фюзеляжа 1 изменяют, уменьшая угол атаки за счет включения устройства перемещения и фиксации 22 (домкратов).
Движение в режиме аэросаней, а также высокоскоростного судна на воде может проходить при полной (максимальной) загрузке транспортного средства топливом, что позволит без дозаправки преодолевать огромные расстояния. В это время крылья 24 подняты в верхнее нерабочее положение. По мере выработки топлива и тем самым облегчения транспортного средства можно будет переводить в режим воздушного движения. При частичной выработке топлива устройство переходит на воздушный режим передвижения. Устройство перемещается как в экранном режиме, так и на больших высотах. Наличие вспомогательного двигателя, который может дублировать работу основного, в случае его выхода из строя позволяет повысить безопасность транспортного средства.
1. Транспортное средство, содержащее основной тяговый двигатель с пропульсивным воздушным винтом, установленный в носовой части, и вспомогательный двигатель с пропульсивным воздушным винтом, установленный на опорной траверсе в кормовой части, основное экранное крыло малого удлинения, образованное герметично соединенными между собой верхними и нижними стенками корпуса-фюзеляжа, симметричные относительно продольной оси устройства водоизмещающие поплавки-скеги, выполненные с полостью для размещения полезных грузов и/или топлива и несущие вертикальное оперение, дополнительное экранное крыло малого удлинения, расположенное перед вспомогательным двигателем с пропульсивным воздушным винтом, рули по направлению, высоте и тангажу, отличающееся тем, что вспомогательный двигатель с пропульсивным воздушным винтом установлен с возможностью поворота его оси относительно оси основного двигателя на несущей вспомогательный двигатель опорной траверсе, которая установлена с возможностью ее передвижения по пазу, расположенному на вертикальных стенках, образующих вертикальное оперение, и с возможностью ее фиксации в пазу, дополнительное экранное крыло малого удлинения выполнено в виде руля высоты и закреплено на вертикальных стенках вертикального оперения перед вспомогательным двигателем с пропульсивным воздушным винтом с возможностью поворота его плоскости относительно верхней стенки корпуса-фюзеляжа и с образованием щелевидного зазора между ним и верхней стенкой корпуса-фюзеляжа, вертикальное оперение выполнено в виде стенок, имеющих форму перевернутого трезубца, установленных на водоизмещающих поплавках-скегах с зазором относительно бортов корпуса-фюзеляжа, рули управления креном расположены в кормовой части водоизмещающих поплавков-скегов, при этом передние поверхности вертикальных стенок выполнены под острым углом к продольной оси устройства, паз для перемещения опорной траверсы расположен на центральном зубце вертикальных стенок, нижняя стенка корпуса-фюзеляжа выполнена плоской, расположена под острым углом к горизонту, водоизмещающие поплавки-скеги за корпусом-фюзеляжем соединены между собой стенкой-днищем, которая имеет канал, по размеру соответствующий воздушному винту вспомогательного пропульсивного двигателя и оборудованный створками-жалюзи.
2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что каждый из водоизмещающих поплавков-скегов является выпуклым и снабжен закрепленной по его длине лыжей.
3. Транспортное средство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью изменения угла наклона корпуса-фюзеляжа относительно горизонтали, для чего на внутренних бортах водоизмещающих поплавков-скегов под кормовой частью корпуса-фюзеляжа расположено устройство перемещения и фиксации, а носовая часть корпуса-фюзеляжа закреплена подвижно на валу, связывающем водоизмещающие поплавки-скеги.
