Летательный аппарат

Авторы патента:

B64C29/00 - Летательные аппараты с вертикальным взлетом или посадкой (управление положением летательных аппаратов в воздухе, управление высотой и направлением полета с помощью реактивной силы B64C 15/00; винтокрылые летательные аппараты B64C 27/00; транспортные средства на воздушной подушке B60V; элементы реактивных двигателей, например реактивные сопла или выхлопные трубы F02K)

Владельцы патента RU 2541559:

Колганов Юрий Иванович (RU)

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам создания подъемной силы летательных аппаратов. Летательный аппарат выполнен в виде двух дискообразных поверхностей, размещенных одна над другой с зазором между ними. В центре верхнего диска встроен генератор газового потока, поступающего в тоннели, образованные между верхней и нижней поверхностями и отделенные между собой ребрами, размещенными по радиусам от центральной части дисков до периферии. Верхние поверхности тоннелей снабжены нитями, образующими щеткообразную поверхность, обращенную вниз. Достигается расширение диапазона применения летательного аппарата. 3 ил.

Изобретение относится к области летательных аппаратов и по характеру применения сходно с вертолетной техникой.

В качестве аналога выбрано устройство по патенту США №-4568042, автора Роберта Карра, описанное в статье журнала ИР2/87 на с.27 под названием «Бескрылый самолет легче сделать невидимым». В соответствии с описанием устройство представляет собой самолет с одним фюзеляжем, без крыльев, выполненным в виде верхней и нижней поверхностей, ограниченных с боков стенками. Верхняя поверхность плоская, а нижняя поверхность волнистая, «как проселочная дорога». «Воздух, набегающий с передней части, будет двигаться вдоль пола с большей скоростью, чем вдоль потолка, то есть противоположно тому, что происходит при обтекании обычного крыла, где скорость воздушного потока выше сверху, чем снизу. В результате такого неравенства потолок крыла-тоннеля будет испытывать большее давление, чем пол, отчего будто бы возникает подъемная сила и аппарат взлетит» (В кавычках из текста статьи).

Недостатки прототипа:

1). Слои воздуха, обтекающие волнистый пол, не могут (как мне представляется) двигаться ламинарно, без срывов и завихрений, возмущая поток в целом, и ничто не может заставить эти слои двигаться быстрее, чем поток воздуха в целом, как указано в статье.

2). Тонкие слои воздуха у поверхностей неразрывно связаны с окружающим пространством и полет возможен только в атмосфере.

3). Для взлета обязательно нужна взлетно-посадочная полоса, подъем-спуск в одной точке пространства не возможен. Такой самолет не может летать ниже определенной скорости и зависать надолго в одной точке.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение одной из поверхностей более надежными, прогнозируемыми конструктивными элементами, изменяющими скорость потока газа у поверхности и при этом не возмущающими поток в целом, и существенное расширение диапазона применения.

Предлагаемое устройство «Летательный аппарат» схематически представлен на одном листе, где:

Фиг.1 - аппарат в плане;

Фиг.2 - аппарат в разрезе А-А;

Фиг.3 - выноска I, части сечения А-А, в увеличенном виде.

Обозначение позиции:

Поз.1 - нижняя поверхность;

Поз.2 - верхняя поверхность;

Поз.3 - генератор газового потока;

Поз.4 - ребро, отделяющее один тоннель от другого;

Поз.5 - нити щетки;

Поз.6 - конус.

Буквенные обозначения:

Р - атмосферное давление;

V₁, V₂- скорость газового потока внизу и вверху тоннеля;

P₁, P₂ - давление в газовом потоке внизу и вверху тоннеля.

Устройство выполнено в виде двух поверхностей, нижней и верхней, в плане представляющих собой диски или многоугольники, расположенных одна над другой с зазором между ними. В центре верхнего диска 2 выстроен генератор газового потока 3. Полость между дисками 1 и 2 делится на ряд тоннелей посредством ребер 4, идущих от центральной части до периферии. На верхней стороне каждого тоннеля закреплены нити 5, обладающие термостойкостью, упругостью, необходимой длиной, толщиной, плотностью размещения. Нити 5 размещаются на верхней поверхности тоннеля.

Щеткообразная структура надежно замедляет скорость газового потока, прилегающего к верхней поверхности тоннеля, не возмущая или, по крайней мере, почти не возмущая слой газового потока от низа «Щетки» до нижней поверхности тоннеля.

Другие конструктивные решения не столько замедляют скорость газового потока у верхней поверхности, но и прежде всего непредсказуемо возмущают основной газовый поток в тоннеле.

В центре внутренней стороны нижнего диска 1 размещен конус 6, служащий для плавного перевода газового потока в горизонтальное направление по тоннелям.

Конус 6 необязателен, в случае, если основной газовый поток от генератора 3 отводится по трубкам во входные части тоннелей или если в начале каждого тоннеля выстроен отдельный малый источник газового потока.

Площадь сечения любого тоннеля в любом месте должна быть, как минимум, не больше, чем площадь сечения основного газового потока, деленного на число тоннелей.

Работа устройства состоит в следующем. Запускается генератор газового потока 3, газовый поток, обладающий определенным давлением, температурой и скоростью, переводится конусом 6 в горизонтальное направление, по тоннелям. Причем поток газа в верхней части тоннеля завихряется между нитями 5, значительно теряет скорость, но в целом движется, не возмущая потока в целом, в том же направлении, что и основной поток газа. Нижняя часть газового потока проходит по нижней поверхности тоннеля.

В итоге (см. Фиг. 3):

V₁ больше V₂, а Р₂ больше P₁

Р₀=[(Р₂-Р)-(P₁-P)]=(P₂-P₁);

где: P₀ - давление, поднимающее аппарат вверх.

P₀ не зависит от абсолютного значения P, т.е. устройство может подниматься вверх и в очень сильно разреженной атмосфере. Реактивная тяга генератора газового потока 3 при применении конуса или отводящих трубок, нейтрализуется, т.к. газовый поток выйдя из сопла и пройдя короткое расстояние с силой давит вниз на конус 6, т.е. силы вверх-вниз взаимно нейтрализуют друг друга.

Подъемная сила формируется, когда газовый поток движется по тоннелям.

Подъемной силы не будет, если:

1) Не работает генератор газового потока - нет потока по тоннелям;

2) Давление газового потока на выходе из тоннелей в пространство равно или ниже окружающего давления атмосферы, т.е. нет движения потока;

3) Выход потоку в окружающее пространство перекрыт (по переферии) - нет потока;

4) Выход потоку в окружающее пространство есть, но утерян щеткообразный слой на верхней поверхности тоннеля - нет перепада давления вверху и внизу тоннеля.

То есть подъемной силы не будет, если нет газового потока по тоннелям с выходом в окружающее пространство.

Применение аппарата.

Под аппаратом может размещаться кабина, стационарная или отсоединяемая для грузов.

Возможно размещение нескольких аппаратов на одной раме (в горизонтальной плоскости) - для увеличения (суммирования) подъемных сил.

Возможно размещение двух, трех аппаратов один над другим на коротких стяжках для суммирования подъемных сил.

На верхней поверхности аппарата возможно упаковать парашют, приводимый в действие в случае необходимости.

Аппарат обеспечивает подъем вверх в атмосфере и вне ее.

Для горизонтального полета возможен некоторый наклон аппарата в сторону движения, чем создается горизонтальная составляющая подъемной силы.

Для полетов на более высоких скоростях (горизонтально) на аппарате может быть смонтирован двигатель.

В качестве генератора газового потока и двигателя, обеспечивающего горизонтальный полет, могут применяться как аналоги, ТРД (для полетов в атмосфере) или РД (с окислителем топлива в баке) для полетов в атмосфере и, прежде всего, для полетов вне атмосферы.

Возможно, кроме двигателя для горизонтального полета, придать аппарату аэродинамическую форму (выпуклый верх), тогда аппарат может взлетать, летать и приземляться как вертолет и самолет, в полете возможен переход с одного режима на другой с использованием подъемной силы от аппарата и от аэродинамической формы одновременно, полностью или частично, и то и другое в разных пропорциях, что существенно увеличит диапазон полетов по высоте, направлениям, скорости и грузоподъемности. При выходе за атмосферу аэродинамический фактор исчезает. Придавать ли аппарату двигатель для горизонтального полета и аэродинамическую форму - зависит от предназначения и условий эксплуатации.

Летательный аппарат, включающий тоннель, ограниченный сверху и снизу поверхностями, а с боков - стенками, вдоль которого проходит газовый, в частности воздушный, поток, на одной из поверхностей тоннеля размещены конструктивные элементы, изменяющие скорость прилегающей части газового потока, относительно потока в целом, и этим создающие подъемную силу, отличающийся тем, что с целью более надежного формирования подъемной силы и расширения диапазона применения аппарат выполнен в виде двух дискообразных поверхностей, размещенных одна над другой с зазором между ними, в центре верхнего диска встроен генератор газового потока, поступающего в тоннели, образованные между верхней и нижней поверхностями и отделенные между собой ребрами, размещенными по радиусам от центральной части дисков до периферии, верхние поверхности тоннелей снабжены нитями, образующими щеткообразную поверхность, обращенную вниз.

Изобретение относится к области авиа- и судостроения, в частности к созданию движителей судов и летательных аппаратов. Способ создания подъемной силы заключается в том, что в рабочей аэродинамической или гидродинамической среде подъемную силу создают вращением поверхностей второго порядка, например вращают прямой, круглый, полый конус относительно оси, проходящей через центр окружности основания и вершину.

Способ управления летательным аппаратом (ла) вертолетного типа // 2534159

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам управления ЛА вертолетного типа. Способ управления ЛА включает смещение центра тяжести ЛА относительно тяги движителя, при этом смещение осуществляют по сферической поверхности с центром, лежащим вне ЛА, или цилиндрической поверхности с осевой линией, лежащей вне ЛА.

Аппарат вертикального взлёта и посадки // 2534112

Изобретение относится к области авиации, а именно к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Аппарат вертикального взлета и посадки содержит подъемное устройство (ПУ), фюзеляж, парашютно-спасательную систему, выносные консоли, выносные балки с расположенными на них рулем высоты и рулями направления и задними опорами шасси, соединяющие фюзеляж с подъемным устройством.

Способ создания подъёмной силы изолированным диском // 2533011

Изобретение относится к области авиации и может быть использовано для создания безаэродромных вертикально взлетающих ЛА. Способ создания подъемной силы для ЛА заключается в том, что подъемную силу создают вращением диска, при этом одну из поверхностей вращающегося диска изолируют от невозмущенного потока воздуха неподвижным изолятором в виде соосного с диском стакана, куда помещают диск, чем обеспечивают разность между атмосферным давлением невозмущенного воздуха, действующим на изолятор, и статическим давлением потока, омывающего незакрытую изолятором поверхность вращающегося диска.

Летательный аппарат // 2532443

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертолетного типа. Летательный аппарат содержит ротор с закрепленными на его валу полусферами, приемник рабочего тела, выполненный в центральной части ротора, примыкающий к внешней окружности ротора направляющий аппарат.

Способ создания подъёмной силы летательного аппарата (варианты) и летательный аппарат // 2531437

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам создания подъемной силы и к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Способ создания подъемной силы летательного аппарата заключается в использовании газовой струи, выходящей из сопла реактивного двигателя летательного аппарата, направляемой в несущее устройство, снабженное газоводом, в котором установлены разъединитель и подъемные элементы.

Способ создания системы сил летательного аппарата вертикального взлёта и посадки и летательный аппарат для его осуществления // 2531432

Изобретение относится к области авиации, а именно к способам создания системы сил и летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. Способ создания тяги заключается в направлении из сопла газовой струи по касательной к верхней выпуклой поверхности крыла аэродинамического сечения.

Самолет вертикального взлета и посадки // 2524318

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям самолетов вертикального взлета и посадки (СВВП). СВВП состоит из фюзеляжа, крыла, стабилизатора, компрессора с воздухозаборником и двигателя.

Топливная система беспилотного летательного аппарата // 2523729

Изобретение относится к авиации, в частности к конструкции топливных систем беспилотных летательных аппаратов. Система содержит N топливных баков, встроенных в кольцевой обтекатель.

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки // 2521862

Изобретение относится к области авиации, в частности к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки состоит из устройства для движения крыльев, кабины, двигателей, вентилятора.

Транспортное средство // 2544062

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям комбинированных летательных аппаратов. Транспортное средство содержит герметичный корпус (1) основного модуля, силовую раму (3), закрепленную по периметру герметичного корпуса с встроенными в нее движителями (4) с вертикальным расположением осей тяги и системой отклонения вектора тяги, крыло (5), расположенное с внешней стороны движителей (4). Герметичный корпус (1) имеет нижнюю и верхнюю горизонтальные поверхности. На верхней поверхности (8) установлено оборудование для крепления груза, в задней части симметрично относительно горизонтальной оси (7) установлены движители (9) с горизонтальной осью тяги. Герметичный корпус (1) в центральной части имеет сквозные вертикальные каналы (11), в которых установлены движители с вертикальным вектором тяги, закрытые решетками. На нижней поверхности крыла (5) с обеих сторон от горизонтальной оси (7) корпуса (1) установлены движители (6) с горизонтальным расположением осей тяги и системой отклонения вектора тяги. Транспортное средство может состоять из двух летательных аппаратов, объединенных общей платформой (25) и силовыми элементами (26). Достигается увеличение длительности полета и повышение безопасности. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Летательный аппарат вертикального взлета // 2547667

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета. Летательный аппарат состоит из фюзеляжа (2), силовой установки, подъемного механизма, двух турбовинтовых двигателей (8), хвостового вентилятора (12) с изменяющимся положением лопаток, шасси, подвески для транспортировки груза. Подъемный механизм содержит конструкцию, изготовленную из ферм (1), к которой крепятся четыре двутавровых кольца различных диаметров (38, 39, 40, 41), служащие опорой колес (47) кареток (43, 44). Каретки поддерживают внешние лопатки (25) и внутренние лопатки (24). Внешние лопатки (25) с помощью металлических полос (23) соединяются с барабаном (17) большего диаметра, внутренние лопатки (24) с помощью металлических полос (22) соединяются с барабаном (16) меньшего диаметра. Барабаны (16, 17) имеют общий центр вращения, при этом на барабаны (16,17) через редуктор (11) от двигателей (3) передается момент вращения. Внешние лопатки (25) имеют возможность вращаться навстречу внутренним лопаткам (24). Достигается снижение вибрации и повышение надежности летательного аппарата. 8 ил.

Атмосферная летающая тарелка (варианты) // 2548294

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Атмосферная летающая тарелка имеет корпус, реактивный двигатель, кабину пилота и пассажиров со штурвалом управления, приборной панелью, креслом пилота и креслом пассажира. Корпус состоит из радиально расположенных лонжеронов, нервюр наружных верхних, нервюр внутренних верхних, нервюр наружных нижних, лонжеронов кабины. Двигатель и топливный бак установлены над корпусом летающей тарелки в мотогондоле, нижняя часть которой имеет дюзу и закреплена на штоках гидроцилиндров, установленных на нервюрах наружных верхних. Профиль нервюр наружных верхних выполнен по форме верхней части крыла, причем передняя кромка наиболее удалена от вертикальной оси симметрии летающей тарелки, а задняя кромка переходит в коническую поверхность нервюр внутренних верхних. Профиль нервюр наружных верхних может быть выполнен по форме верхней задней части крыла, причем задняя точка профиля крыла наиболее удалена от оси симметрии летающей тарелки, а точка перегиба профиля крыла совмещается с крайней точкой нервюры внутренней верхней. Хорда профиля крыла может иметь угол наклона относительно горизонтальной линии α от 0° до 90°. Вертикальная составляющая Т-образного профиля балансиров реактивного крутящего момента может быть выполнена в виде профиля крыла или в виде дуги. Достигается снижение расхода топлива и увеличение подъемной силы. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 28 ил.

Способ преобразования самолета вертикального взлета и посадки // 2549429

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкциям и способам преобразования комбинированных винтокрылых летательных аппаратов. Способ преобразования самолета вертикального взлета и посадки, имеющего крыло (3) и несущий винт, состоящий из диска (1), из которого на взлете и посадке выпускают лопасти несущего винта (6), заключается в том, что крыло самолета (3) устанавливают по схеме высокоплан, в его центроплан (2) помещают диск (1), верхнюю часть которого на взлете или посадке выдвигают из центроплана (2) в воздушный поток, раскручивают диск (1) и превращают в несущий винт, выпуская из него лопасти (6). В крейсерском полете лопасти (6) убирают в диск (1), вращение диска (1) останавливают и убирают его верхнюю часть в центроплан (2), который составляет с ним общую, хорошо обтекаемую поверхность. Достигается увеличение скорости, дальности полета и уменьшение расхода топлива. 2 ил.

Гидросамолет вертикального взлета и посадки и устройство для отклонения вектора тяги двигателей // 2549588

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. Гидросамолет вертикального взлета и посадки оснащен устройством для отклонения вектора тяги, расположенным в верхней части центроплана, имеющего форму обратного V, по обе стороны которого расположены две лодки-фюзеляжа с выпускными надувными поплавками и кабинами для экипажа. С лодками-фюзеляжами жестко соединены две консоли крыла, горизонтальное, вертикальное оперение. Гидросамолет снабжен струйными рулями, расположенными на концах консолей крыла, горизонтальном оперении, вертикальном оперении и на консольной балке впереди центроплана. Устройство для отклонения вектора тяги является продолжением выпускного тракта двигателей, переходящего в квадратное или прямоугольное сечение в зависимости от количества двигателей в пакете. Устройство направляет поток газов вниз под углом 90°, образуя свод, поверхность которого образована поверхностями поворотных лопаток, обращенными к выпускному тракту, а с другой стороны лопатки имеют форму верхней части профиля крыла. Выход для газового потока снабжен рядом поворотных заслонок. Достигается возможность исключения разбалансировки летательного аппарата при отказе одного или более двигателей на режимах висения, вертикального взлета и посадки. 2 н.п. ф-лы, 9 ил.

Способ образования подъемной силы // 2555464

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам получения подъемной силы. Способ образования подъемной силы заключается в том, что в аппарате вращают рабочее колесо, лопатки которого двигаются со сверхзвуковой скоростью. Внутри аппарата создается область низкого давления, где формируется расходящийся центробежный поток воздуха, который, покидая аппарат, создает низкое давление на поверхности крыла, благодаря чему образуется подъемная сила. Достигается снижение затрат энергии, повышение эффективности движителя. 1 ил.

Устройство и способ полета в воздухе с возможностью вертикального взлета и посадки // 2566177

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям и способам полета летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Способ полета включает создание воздушного потока, направленного сверху вниз, соосными движителями с лопатками, вращающимися в противоположные стороны. Лопатки имеют возможность вращения вокруг своей продольной оси с изменением угла атаки. Путем изменения углов поворота лопаток движителей в период каждого оборота обеспечивают создание горизонтальной составляющей вектора тяги и стабилизацию полета. Горизонтальную тягу в режиме установившегося горизонтального полета создают реактивным движителем. Посредством поворота лопаток движителя до угла атаки 0° в режиме продолжительного горизонтального полета образуют замкнутую аэродинамическую поверхность - вращающееся крыло с возможностью создания подъемной силы. Движители соединены с двигателем через систему привод - редуктор. Лопатки движителя соединены с системой перекоса, гироскопом и системой управления. Повышается маневренность, скорость, экономичность летательного аппарата в режиме горизонтального полета. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Способ создания подъемной силы для летательного аппарата // 2569449

Изобретение относится к области летательных аппаратов и воздушного транспорта. Согласно способу для создания подъемной силы летательного аппарата используют принцип, основанный на вращении динамических несущих элементов вокруг собственной оси и одновременно вокруг центральной оси, перпендикулярной плоскости их вращения. Для создания подъемной силы летательного аппарата в качестве динамических несущих элементов используют диски, из которых формируют отдельные группы, каждая из которых состоит из лежащих в одной плоскости пары дисков, при этом для создания подъемной силы диски, входящие в каждую группу, вращают в противоположных направлениях и с различными скоростями. При этом для управления величиной тяги летательного аппарата угол наклона плоскости вращения дисков к горизонтальной плоскости меняют в пределах 0-45°. Для балансировки динамических нагрузок на центральный приводной вал группы дисков размещают концентрично центральной оси вращения и на равных друг от друга расстояниях. Предложенный способ обеспечивает появление комбинированной тяги для летательного аппарата, обусловленной как аэродинамическими силами, так и гироскопическим эффектом. При этом существенно уменьшается коэффициент трения воздушного потока о плоскость вращающихся дисков, что в определенной степени повышает и КПД силового привода летательного аппарата. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Турбодиск // 2572980

Изобретение относится к летательным аппаратам, перемещающимся в различных средах. Турбодиск содержит корпус дискообразной формы, имеющий цилиндрический салон, обод-обтекатель в виде кольца на периферии, объединенные в жесткую конструкцию движителем, содержащим управляемые верхнее, среднее и нижнее жалюзи, между которыми находятся кольцеобразные турбины, взаимно противоположного вращения, связанные главной передачей с редуктором и двигателем, расположенными в салоне, имеющие возможность прямого и реверсивного вращения. Жалюзи выполнены в виде радиально расположенных пластин, имеющих трубчатые оси для пропуска коммуникаций, крепящиеся с возможностью вращения к стенке салона и ободу и образующие жесткую конструкцию. В ободе-обтекателе передней части корпуса находится входное отверстие, в задней части - сопло с двойным килем, стабилизатором, рулями направлений и высоты. Достигается улучшение летно-технических характеристик. 28 ил.

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки // 2574873

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат содержит составное крыло, состоящее из генератора спрямленного воздушного потока и нескольких блоков с аэродинамическими поверхностями. Аэродинамические поверхности в виде крылышек по четыре ряда с предохранительными вертикальными плоскостями установлены в блоки крыльев таким образом, что по вертикали крылышки одно от другого расположены на расстоянии двойной ширины крылышка, а по горизонтали один ряд отстоит от другого на ширину крылышка. Второй ряд по вертикали относительно первого ряда поднят вверх на ширину крылышка, третий ряд относительно первого поднят на одну треть ширины крылышка, четвертый ряд по вертикали относительно третьего ряда поднят вверх на ширину крылышка. Перед первым блоком крылышек установлен вентилятор со спрямляющим воздушный поток устройством, при этом длина сборки блоков составляет три рабочих диаметра вентилятора. Достигается повышение энергетической эффективности и увеличение дальности полета летательного аппарата. 3 ил.