Водозаборное устройство гидросамолета

Авторы патента:

B64D1/16 - Оборудование летательных аппаратов; летные костюмы; парашюты; монтаж и размещение силовых установок и систем передачи энергии от двигателя

B64C35/00 - Летающие лодки; гидросамолеты (посадочные устройства летательных аппаратов B64C 25/00)

Владельцы патента RU 2655580:

Публичное акционерное общество "Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева" (ПАО "ТАНТК им. Г.М. Бериева") (RU)

Изобретение относится к авиационной технике. Водозаборное устройство гидросамолета (1) содержит водозаборники (3), установленные за главным реданом и соединенные с баками посредством водоводов (4). За главным реданом (6) установлен накладной редан (5) с выполненными в нем желобами (7), в которых размещены заслонки (8), шарнирно соединенные с механизмами управления (9) заслонками. Входы водозаборников (3) установлены за накладным реданом (5) неподвижно на уровне или выше главного редана (6) и неподвижно соединены с желобами (7). Выходы неподвижно соединены с водоводами (4). Изобретение повышает интенсивность забора воды на глиссировании, надежность, упрощает конструкцию и снижает вес. 1 з.п. ф-лы. 7 ил.

Предлагаемое изобретение относится к авиационной технике, а именно к системе забора воды противопожарным гидросамолетом на глиссировании.

Известно «Устройство для заполнения водой бака и сброса воды на гидросамолете» (Авторское свидетельство SU №1064598, МПК B64D 1/02). Водозаборники расположены на глиссирующей части днища гидросамолета симметрично диаметральной плоскости самолета и шарнирно закреплены на створках бака, содержат расширяющиеся от входа к выходу несколько водоводов, а в конце водоводов установлены направляющие решетки. Водозаборники управляются гидроцилиндрами, которые устанавливают их в открытое или закрытое положение, вращая вокруг оси.

Недостатком данной конструкции являются выступающие на днище, с наружной стороны, водозаборники, на которые при заборе воды действуют значительные гидродинамические нагрузки.

Известен двухпоплавковый гидросамолет (Патент США №5.967.462, МПК B64D 001/00, МПК B64C 35/00), имеющий в каждом поплавке бак для воды и водозаборное устройство. Водозаборное устройство содержит совковые заборники, закрепленные шарнирно на оси. Управляемые гидроцилиндры поворачивают заборники из убранного положения в поплавке в положение для забора воды, т.е. опускают в воду.

Поступление воды в баки на каждом поплавке обеспечивается каналом или желобом. Нижний конец канала снабжен входным отверстием, которое соединено с заборником.

Недостатком данной конструкции являются выступающие в воду при заборе воды водозаборники. На заборник и на шарнирные соединения механизма управления заборниками действуют значительные гидродинамические нагрузки.

Наиболее близким к заявляемому устройству, выбранным за прототип, является водозаборное устройство струйного типа на противопожарном гидросамолете при наборе воды на глиссировании (Дурицын Ю.Г., Соколянский В.П. «Струйные водозаборные устройства и система специального пожарного оборудования в гидроавиации», Сборник докладов III научной конференции «Гидроавиасалон-2000», стр. 112, издательство ЦАГИ, 2000. Копия прилагается).

Конструкция водозаборного устройства содержит ковши, расположенные на небольшом расстоянии за главным реданом лодки в области выглаженного реданом следа, ниже днища носовой части лодки. Между ковшом и водоводом имеется "воздушный" зазор. На выходе водовод соединен с емкостью для воды.

Ковши в данной конструкции водозаборного устройства выполняют роль дефлекторов, изменяя направление потока воды, направляя его на вход водовода.

Скорость самолета при заборе воды на глиссировании 170-210 км/ч (относительно воды). При глиссировании самолета, например, со скоростью 50 м/с (180 км/ч), с выпущенными ковшами водозаборников, на выступающие ниже редана части ковшей будет действовать скоростной напор воды:

где q - скоростной напор воды;

ρ=102 кГ⋅с²/м⁴ - плотность воды;

v_c=50 м/с - скорость самолета.

Скорость воды в водоводе в данной конструкции создается подпором воды, который, в свою очередь, зависит от скоростного напора перед ковшом водозаборника, создаваемого скоростью самолета. За ковшом водозаборника поток воды разделяется на два потока. Один поток - на вход в водовод, второй - на "воздушный" зазор. Расход воды в этих потоках будет обратно пропорционален гидродинамическому сопротивлению водовода и "воздушного" зазора.

Недостатками данной конструкции являются:

- наличие "воздушного" зазора - неоправданная потеря объема воды, проходящей через "воздушный" зазор;

- выступающие ниже редана ковши водозаборного устройства, шарнирные соединения ковшей и механизмы управления ими имеют значительные нагрузки от силы скоростного напора воды.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик путем повышения интенсивности забора воды на глиссировании, повышение надежности, упрощение конструкции и снижение ее веса.

Технический результат достигается тем, что водозаборное устройство гидросамолета содержит водозаборники, установленные за главным реданом и соединенные с баками посредством водоводов. За главным реданом установлен накладной редан с выполненными в нем желобами, в которых размещены заслонки, шарнирно соединенные с механизмами управления заслонками. Входы водозаборников установлены за накладным реданом неподвижно на уровне или выше главного редана и неподвижно соединены с желобами, а выходы неподвижно соединены с водоводами.

Использование накладного редана позволяет разместить в нем желоба, упрощает ремонт и обслуживание. Накладной редан может быть выполнен съемным, если гидросамолет используется, например, для спасательных операций на море.

Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с выявленными аналогами подтверждает, что предложенное водозаборное устройство гидросамолета для забора воды на глиссировании и наполнения водой баков гидросамолета новое. Вся совокупность признаков изобретения не следует для специалистов явным образом из известного уровня техники, поэтому заявленная система отвечает критерию изобретательного уровня. Изобретение промышленно применимо и позволяет достигнуть технический результат.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где:

На фиг. 1 - представлен общий вид гидросамолета;

На фиг. 2 - представлен вид на накладной редан;

На фиг. 3 - представлен вид на водозаборное устройство, установленное на накладном редане (заслонки условно показаны в разных положениях, закрытом и открытом);

На фиг. 4 - представлен вид на водозаборное устройство (показано открытое положение заслонки);

На фиг. 5 - представлен вид на водозаборное устройство (показано закрытое положение заслонки);

На фиг. 6 - показана схема технологического членения элементов водозаборного устройства;

На фиг. 7 - представлен вид на водозаборное устройство, установленное на стреловидном главном редане без накладного редана.

Водозаборное устройство гидросамолета 1 для заполнения водой баков 2 гидросамолета 1 на глиссировании содержит водозаборники 3, соединенные с баками 2 для воды посредством водоводов 4. Гидросамолет 1 снабжен накладным реданом 5, установленным за главным реданом 6. В накладном редане 5 выполнены желоба 7, в которых размещены заслонки 8, шарнирно соединенные с механизмами управления заслонками 9. Входы водозаборников 3 расположены за накладным реданом 5 неподвижно на уровне или выше главного редана 6 и неподвижно соединены с желобами 7, а выходы неподвижно соединены с водоводами 4.

В работе водозаборного устройства используется "эффект Коанда" - прилипание жидкости (газа) при соприкосновении ее с движущейся поверхностью. В данном случае имеется настилающая струя - струя воды, полуограниченная с трех сторон желобом 7, которая подходит по желобу 7 к входу в водозаборник 3 и создает на входе водозаборника 3 скоростной напор воды.

Работа устройства происходит следующим образом.

При глиссировании гидросамолета 1, до начала забора воды, заслонка 8 закрыта, находится в нижнем положении (фиг. 5). Нижняя поверхность заслонки 8 расположена заподлицо с днищем лодки. Вода обтекает днище носовой части лодки, доходит до накладного редана 5 и за накладным реданом 5 образуются вихри, что позволяет гидросамолету 1 (судам) выйти на глиссирование и глиссировать. В данном случае происходит борьба с "эффектом Коанда".

Для забора воды заслонка 8 вращается вокруг своей оси механизмом управления заслонки 9 (например, гидроцилиндром), чем переводится в верхнее положение (фиг. 4). В открытом положении заслонка 8 создает плавный переход от поверхности днища носовой части лодки гидросамолета 1 к желобу 7. Поток воды, обтекая заслонку 8, по желобу 7 попадает в водозаборник 3, а затем по водоводу 4 в бак 2 для воды.

После того, как будет набран заданный объем воды, механизм управления заслонки 9 переводит заслонку 8 в нижнее положение, заподлицо с днищем лодки (фиг. 5), забор воды прекращается.

Предлагаемое водозаборное устройство гидросамолета для забора воды позволяет:

- исключить гидродинамическое сопротивление водозаборников, т.к. они расположены выше или на уровне редана;

- водозаборники закрепить неподвижно, что исключает механизмы управления ими и нагрузки на эти механизмы от сил скоростного напора воды.

На заслонку действуют гидродинамические нагрузки такие же, как и на днище лодки в районе главного редана.

Предлагаемое водозаборное устройство может быть использовано и на стреловидном редане, без накладного редана (фиг. 7).

1. Водозаборное устройство гидросамолета, содержащее водозаборники, установленные за главным реданом и соединенные с баками посредством водоводов, отличающееся тем, что за главным реданом установлен накладной редан с выполненными в нем желобами, в которых размещены заслонки, шарнирно соединенные с механизмами управления заслонками, при этом входы водозаборников установлены за накладным реданом неподвижно на уровне или выше главного редана и неподвижно соединены с желобами, а выходы неподвижно соединены с водоводами.

2. Водозаборное устройство гидросамолета по п. 1, отличающееся тем, что накладной редан выполнен съемным.

Изобретение относится к логистике, в частности к способам доставки товаров с помощью беспилотных летательных аппаратов. Способ включает в себя закрепление снаружи на фасаде многоквартирного дома уникального идентификатора и области доставки, выполненной в виде механизма, установленного снаружи со стороны фасада многоквартирного дома.

Способ оперативной доставки средств спасения терпящим бедствие людям в удаленных районах с неточно известными координатами и ракетный комплекс оперативной доставки средств спасения // 2651350

Изобретение относится к способам спасения людей с применением авиационных средств. Способ оперативной доставки средств спасения с использованием ракетного комплекса заключается в выборе из комплекта ракеты, оснащенной взаимозаменяемой головной частью (ГЧ).

Дефлекторное устройство для воздушного судна // 2648530

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам подъема груза летательными аппаратами. Дефлекторное устройство (3) для воздушного судна (А) выполнено с возможностью установки на фюзеляже (2) воздушного судна (А) для защиты выступающего элемента (1) от контакта с внешним объектом (ER).

Пневматическая система подвески и виброзащиты, в которой применяются низкофрикционные тросовые демпферы // 2645561

Группа изобретений относится к области машиностроения. Тросовый демпфер содержит множество пневматических цилиндров на аэростатических опорах.

Способ кочетова борьбы с пожарами на верхних этажах высотных зданий и сооружений // 2644755

Изобретение относится к способам защиты объектов с большим скоплением людей от чрезвычайных ситуаций. Способ борьбы с пожарами на верхних этажах высотных зданий и сооружений, заключающийся в том, что к объекту, охваченному огнем, выдвигают бронированное транспортное средство, оснащенное программируемой системой «аварийное пожаротушение».

Аварийная радиомаяковая система для летательного аппарата или другого транспортного средства // 2644403

Изобретение относится к аварийной радиомаяковой системе, предназначенной для установки на летательных аппаратах. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Устройство для тушения лесных пожаров // 2642029

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к устройствам для тушения лесных пожаров водой (огнегасящей жидкостью) с воздуха, устанавливаемым на самолетах-амфибиях.

Вертолёт комбинированной схемы // 2641565

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям аппаратов вертикального взлета и посадки, используемых для транспортировки негабаритных грузов в качестве летающего грузоподъемного крана.

Устройство для перерезания буксировочного троса-кабеля // 2637581

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к устройствам сброса буксируемых объектов. Устройство содержит корпус со сквозным отверстием, через которое пропущен трос-кабель, отрезной узел, выполненный в виде кольцевой фрезы, соосно установленной на валу двигателя, и механизм перемещения отрезного узла.

Способ перемещения грузов модулем "жужар" // 2632679

Изобретение относится к способам доставки грузов в труднодоступные места. Способ позволяет осуществлять грузовые и пассажирские перевозки воздушным способом посредством вертолетных модулей, изготовленных отдельно или встроенных в грузовые контейнеры или пассажирские вагоны.

Гидросамолёт // 2655572

Изобретение относится к авиации и касается гидросамолетов с подрессоренными поплавками. Гидросамолет содержит фюзеляж, поплавки, соединенные с ним носовой и основной стойками, оснащенными упругодемпфирующими элементами и системой управления ими.

Летающая лодка (катер-самолет) // 2650342

Изобретение относится к гидросамолетам и касается корпусов летающих лодок. Летающая лодка (катер-самолет) содержит фюзеляж-лодку, крыло малого удлинения, близкое в плане к треугольной форме, имеющее водоизмещающие элементы по бокам крыла и элероны на задней кромке, хвостовое оперение, силовую установку.

Скоростной синхрокоптер-амфибия // 2645515

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям амфибийных летательных аппаратов. Скоростной синхрокоптер-амфибия (ССКА) имеет двухвинтовую схему с близко расположенными перекрещивающимися винтами и силовую установку с двигателем, передающим крутящий момент через главный редуктор и валы на несущие винты, смонтированные на пилонах фюзеляжа, вертикальное оперение со стабилизатором и неубирающееся колесное шасси.

Взлетно-посадочный комплекс экраноплана-амфибии с поддувом // 2644498

Изобретение относится к авиации и транспортным средствам на динамической воздушной подушке и предназначено для создания гидросамолетов и экранопланов с возможностью амфибийной эксплуатации.

Самолет-амфибия (гидросамолет) с реактивными двигателями // 2641359

Изобретение относится к авиации и касается создания самолетов-амфибий (гидросамолетов) с реактивными двигателями. Гидросамолет с реактивными двигателями содержит фюзеляж-лодку, крыло, оперение и силовую установку.

Обладающая сопротивляемостью штопору конфигурация летательного аппарата // 2640669

Летательный аппарат, содержащий фюзеляж, конфигурацию с Т-образным хвостовым оперением и высокое крыло, имеющее переднюю кромку, соединенную с верхней частью флюзеляжа, где высокое крыло содержит первую область, примыкающую к фюзеляжу, и вторую область, примыкающую к законцовке крыла, причем первая область примыкает ко второй области, и где на больших углах атаки срывной элемент и связанный с ним отдельный воздушный поток изолирован при помощи разрыва непрерывности на передней кромке крыла в пределах первой области и потока ниже Т-образного хвостового оперения таким образом, чтобы остаться в стороне от органов управления полетом, расположенных в пределах второй области и органов управления, относящихся к Т-образному хвостовому оперению.

Скоростной винтокрыл-амфибия // 2627965

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям скоростных винтокрылов-амфибий. Скоростной винтокрыл-амфибия (СВКА) имеет двухвинтовую соосную схему с несущими винтами, силовую установку с двигателями, передающими крутящий момент через главный редуктор и валы трансмиссии на несущие винты и на пропульсивные винты в кольцевых каналах, крылья равновеликого размаха высокорасположенной схемы «тандем» и убирающееся колесное шасси.

Система заполнения водой баков-отсеков гидросамолета на глиссировании // 2615077

Изобретение относится к авиационной технике и касается системы заполнения водой баков-отсеков на противопожарных гидросамолетах при глиссировании по водной поверхности.

Самолет-амфибия // 2582196

Изобретение относится к авиационной технике и касается морской авиации. Самолет-амфибия содержит крыло, хвостовое оперение, силовую установку, шасси и водоруль.

Поплавок гидросамолета // 2579591

Изобретение относится к области авиации и касается конструкций поплавков гидросамолетов. Поплавок гидросамолета содержит полый корпус с держателями.