Устройство летательного аппарата вертикального взлета и посадки

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)

B64C27/08 - с двумя и более винтами

Владельцы патента RU 2657642:

Артамонов Михаил Юрьевич (RU)

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат вертикального взлета и посадки содержит фюзеляж, оборудованный системой стабилизации летательного аппарата, включающей двигатель внутреннего сгорания, связанный с устройством, выполняющим функции сцепления, и устройством, выполняющим функцию дифференциала, распределяющего крутящий момент между воздушными винтами через полуоси, а также электродвигатели, установленные на полуосях. При работе двигателя внутреннего сгорания одновременно с включением воздушных винтов, выполняющих задачу подъема летательного аппарата, происходит включение электродвигателей, которые посредством создания дополнительной мощности и ее перераспределения согласно положению, заданному АСУ, которая контролирует горизонтальные отклонения летательного аппарата от заданного и в случае необходимости перераспределяет мощность между электродвигателями, стабилизируют положение летательного аппарата в горизонтальной плоскости. Обеспечивается повышение надежности, скорости реакции на изменение положения летательного аппарата, упрощение управления. 2 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки.

Известен ротационный аэродинамический стабилизатор горизонтального положения (патент РФ №2340512, МПК В64С 27/28, опубл. 10.12.2008), состоящий из поперечного карданного вала, протянувшегося вдоль крыльев и передающего вращательное движение между двумя поворотными двигателями, расположенными по краям крыльев винтокрыла, двух пар вентиляторов с регулируемым углом наклона лопаток, расположенных рядом с поворотными двигателями. Основная плоскость вентиляторов перпендикулярна основной плоскости корпуса винтокрыла и параллельна его продольной оси.

К недостаткам известного решения относятся следующее:

1) использование в системе стабилизации механического распределения мощности между стабилизирующими винтами не позволяет достаточно оперативно реагировать на изменение горизонтального положения летательного аппарата, что чревато увеличением риска крушения летательного аппарата;

2) использование вентиляторов над неподвижным крылом значительно ухудшает аэродинамические характеристики летательного аппарата в режиме зависания;

3) система распределения мощности между основными двигателями и системой стабилизации выполнена таким образом, что система стабилизации забирает часть мощностей от основных двигателей, что чревато увеличением риска крушения летательного аппарата.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является увеличение надежности, скорости реакции на изменение положения летательного аппарата и упрощение управления летательным аппаратом посредством разработки системы стабилизации горизонтального положения летательного аппарата.

Технический результат достигается путем использования в заявленном летательном аппарате вертикального взлета и посадки системы стабилизации, включающей вспомогательные двигатели, систему их питания и систему распределения мощности.

Так, технический результат достигается посредством того, что заявленное устройство летательного аппарата вертикального взлета и посадки содержит: фюзеляж (корпус), оборудованный системой стабилизации летательного аппарата, включающей двигатель внутреннего сгорания 1, связанный с устройством, выполняющим функции сцепления 2, и устройством, выполняющим функцию дифференциала 4, распределяющего крутящий момент между воздушными винтами 6 через полуоси 5, а также электродвигатели 3, установленные на полуосях, причем при начале работы двигателя внутреннего сгорания одновременно с включением воздушных винтов, выполняющих задачу подъема летательного аппарата, происходит включение электродвигателей, которые посредством создания дополнительной мощности и ее перераспределения, согласно положению, заданному АСУ 7, которая контролирует горизонтальные отклонения летательного аппарата от заданного и в случае необходимости перераспределяет мощность между электродвигателями, стабилизируют положение летательного аппарата в горизонтальной плоскости (см. фиг. 1).

Так как летательный аппарат имеет встроенные электродвигатели, это также позволяет создать дополнительную мощность и перераспределить ее на полуосях с целью стабилизации аппарата в горизонтальном положении, увеличить суммарную мощность работы двигателя внутреннего сгорания путем совместной работы с ДВС и сократить расход топлива ДВС при его выключении и работе электродвигателей от аккумуляторов или солнечных батарей, а также производить подзарядку электрической батареи при работе ДВС.

Разнесение вспомогательных электродвигателей на полуосях летательного аппарата вертикального взлета и посадки позволяет исключить крены летательного аппарата при критических режимах полета и при подъеме его в воздух.

Вспомогательные двигатели запитаны от системы электропитания и/или системы аварийного электроснабжения летательного аппарата. Система распределения мощности между вспомогательными электродвигателями выполнена регулируемой автоматически с помощью электроники и автоматической системы управления (АСУ).

Изобретение поясняется чертежами, на которых приведены следующие обозначения:

1 - Двигатель внутреннего сгорания;

2 - Устройство, выполняющее функции сцепления;

3 - Электрический двигатель;

4 - Устройство, выполняющее функции дифференциала;

5 - Полуось;

6 - Воздушный винт;

7 - АСУ;

8 - Генератор электрического тока.

На фиг. 1 показан общий вид летательного аппарата вертикального взлета и посадки.

На фиг. 2 показан вариант летательного аппарата вертикального взлета и посадки с применением солнечных батарей.

Работа системы происходит следующим образом.

При начале работы двигателя внутреннего сгорания 1 летательного аппарата вертикального взлета и посадки одновременно с включением воздушных винтов 6, выполняющих задачу подъема летательного аппарата и обеспечивающих дальнейший полет в заданном направлении, происходит включение электродвигателей 3, которые своей работой стабилизируют положение летательного аппарата согласно положению, заданному АСУ 7, которая контролирует горизонтальные отклонения летательного аппарата от заданного и в случае необходимости перераспределяет мощность между электродвигателями 3. Питание электродвигателей 3 происходит от аккумуляторов и от генератора электрического тока 8. Работа электродвигателей 3 прекращается по сигналу АСУ 7 после посадки летательного аппарата.

Таким образом, заявленный летательный аппарат вертикального взлета и посадки позволяет увеличить надежность работы, более оперативно реагировать на изменение горизонтального положения летательного аппарата и выравнивать его при подъеме и полете, а также упрощает управление летательным аппаратом. В дополнительном варианте заявленного летательного аппарата - позволяет выполнять полет на солнечных батареях или аккумуляторах без использования ДВС.

Устройство летательного аппарата вертикального взлета и посадки, содержащее фюзеляж, оборудованный системой стабилизации летательного аппарата, включающей двигатель внутреннего сгорания, связанный с устройством, выполняющим функции сцепления, и устройством, выполняющим функцию дифференциала, распределяющего крутящий момент между воздушными винтами через полуоси, а также электродвигатели, установленные на полуосях, причем при начале работы двигателя внутреннего сгорания одновременно с включением воздушных винтов, выполняющих задачу подъема летательного аппарата, происходит включение электродвигателей, которые посредством создания дополнительной мощности и ее перераспределения, согласно положению, заданному АСУ, которая контролирует горизонтальные отклонения летательного аппарата от заданного и в случае необходимости перераспределяет мощность между электродвигателями, стабилизируют положение летательного аппарата в горизонтальной плоскости.

Похожие патенты:

Трехвинтовой конвертоплан // 2656957

Изобретение относится к области авиационной техники. Трехвинтовой конвертоплан состоит из фюзеляжа с прикрепленным к нему крылом по схеме высокоплана, двухкилевого хвостового оперения, размещенных на передней кромке крыла двигателей с винтами и поворотного механизма, позволяющего изменять вектор тяги на 110° относительно горизонта для изменения режимов полета.

Способ вертикального перемещения и зависания самолета в воздухе // 2656934

Настоящее изобретение относится к авиации. Способ вертикального перемещения и зависания самолета в воздухе заключается в том, что воздушный поток от винтовых двигателей (3,4) обдувает крыло.

Летательный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой (аппарат - солоухиной е.н.) // 2652423

Изобретение относится к области комбинированных транспортных средств, в частности к конструкциям летательных аппаратов на базе автомобилей. Особенностью построения ЛА является отсутствие открытого несущего винта и его небольшие габариты, что позволяет вписать его в габариты автомобиля.

Воздухоплавательный аппарат // 2652373

Изобретение относится к области воздухоплавательных аппаратов, в частности к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА). Воздухоплавательный аппарат включает мультикоптер, гондолу, АСУ, батарейный отсек, захваты грузового контейнера, систему ориентации и слежения.

Реактивный самолет с укороченным либо вертикальным взлетом и посадкой (варианты) // 2651947

Группа изобретений относится к области авиации. Реактивный самолет с укороченным либо вертикальным взлетом и посадкой включает кабину управления, фюзеляж, крылья, элементы механизации крыльев и оперения, реактивную силовую установку, систему воздухозаборников, интегрированную систему управления самолетом.

Аэромобиль вертикального взлета // 2648937

Изобретение относится к области транспортной техники, в частности к конструкциям аэромобилей. Аэромобиль вертикального взлета (АМВВ) выполнен по схеме двойного фюзеляжа и с тремя тандемными крыльями, каждое из которых малого удлинения.

Адаптивное шасси летательного аппарата // 2648553

Изобретение относится к авиационной технике и касается шасси для летательного аппарата (ЛА) вертикального взлета, совершающего посадку на неподготовленную поверхность или палубу корабля.

Летающий автомобиль // 2644829

Изобретение относится к конструкциям транспортных средств, способных передвигаться по земле, воде и воздуху. Летающий автомобиль содержит корпус с двигателем, пассажирский салон, органы управления, колеса.

Самолет // 2641399

Изобретение относится к области самолетов: вертикального взлета и посадки. Самолет содержит фюзеляж с кабиной управления, хвостовое оперение, шасси, силовую установку, прикрепленные к фюзеляжу крылья.

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки и способ управления его полетом // 2638221

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к летательным аппаратам (ЛА) вертикального и укороченного взлета и посадки. Аппарат вертикального взлета и посадки содержит маршевую силовую установку для горизонтального полета в самолетном режиме, как минимум от трех отдельных подъемных силовых установок для создания тяги в вертикальной плоскости.

Многоразовая воздушно-космическая система (мвкс), атмосферно-авиационная система (аас) и способы функционирования мвкс и аас (варианты) // 2657113

Группа изобретений относится к области авиационной и космической техники. Многоразовая воздушно-космическая система содержит наземный или надводный стартовый комплекс, в центре которого расположен стационарный разгонный блок с электроприводом, питаемым от внешней электрической сети, с механизмами зацепления-расцепления, первую многоразовую возвращаемую ступень вертолетного типа, содержащую пилотируемую или беспилотную вертолетную кабину, с двигателями горизонтальной тяги и двумя независимыми друг от друга вертикальными винтами, состоящими, как минимум, из двух лопастей, по краям лопастей обоих вертикальных винтов расположены маршевые прямоточные реактивные двигатели.

Летательный аппарат // 2656932

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к винтокрылым летательным аппаратам с двумя и более винтам. Летательный аппарат содержит средства тяги с несущими винтами и фюзеляж с выносными балками, на которых установлены рамы с возможностью поворота вокруг оси балок на угол 360°.

Внедорожное транспортное средство - робот // 2653977

Изобретение относится к внедорожной транспортной технике. Внедорожное транспортное средство, передвигающееся прыжками, содержит несущий корпус, двигатель, прыжковый пневмоцилиндр и четыре винтомоторные установки.

Воздухоплавательный аппарат // 2652373

Воздухоплавательный аппарат // 2652322

Изобретение относится к области воздухоплавательных аппаратов, в частности к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА). Воздухоплавательный аппарат включает мультикоптер, гондолу, капсулу АСУ, батарейный отсек, захваты грузового контейнера, систему ориентации и слежения.

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.

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.

Транспортная система (варианты) // 2633667

Изобретение относится к авиационной технике. Оно представляет собой транспортную систему, включающую летательный аппарат с корпусом и движителями вертикального и горизонтального перемещения и наземные средства обеспечения с направляющим приспособлением.

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки // 2627220

Изобретение относится к области авиастроения, а именно к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат включает базовую несущую раму пространственной конструкции, сиденье, кабину, органы управления, мотоустановки, систему управления, систему дистанционного управления.

Мобильная авиационная система (варианты) // 2623128

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к беспилотным и управляемым летательным аппаратам транспортного типа с возможностью вертикального взлета и посадки, выполненных на базе квадрокоптера.

Рама мультикоптера (варианты) // 2657650

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям рам летательных аппаратов (ЛА) вертикального взлета и посадки. Рама мультикоптера представляет собой: несущую силовую платформу, выполненную из двух труб, в перехлесте образующих крест, которые усилены и закреплены силовыми пластинами снизу и сверху. На концевых участках труб на лучах установлены двигатели с несущими пропеллерами. Сверху по центру на силовой пластине установлен модуль с полезной нагрузкой. Снизу труб закреплены демпферы для взлета и посадки. Над модулем с полезной нагрузкой или под несущей силовой платформой установлены съемная кабина пилота, сиденье пилота или грузовой отсек. На корпусе съемной кабины пилота сверху шарнирно закреплено складное крыло. С задней стороны корпуса съемной кабины пилота установлен маршевый двигатель с пропеллером. Обеспечивается уменьшение массогабаритных показателей и возможность взлета/посадки со стандартного парковочного места 2,5×5 метров, увеличение дальности, продолжительности и скорости прямолинейного полета. 2 н.п. ф-лы, 14 ил.