Реактивный летательный аппарат над поверхностью воды с укороченным либо вертикальным взлетом и посадкой

Авторы патента:

Сушенцев Борис Никифорович (RU)

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

B64C29/04 - с реактивными двигателями

Владельцы патента RU 2712479:

Сушенцев Борис Никифорович (RU)

Изобретение относится к области транспортных средств, а именно к летательным аппаратам укороченного либо вертикального взлета и посадки на реактивной тяге от водных струй для перемещения над поверхностью воды. Реактивный летательный аппарат над поверхностью воды с укороченным либо вертикальным взлетом и посадкой включает крылья, элементы механизации крыльев и оперения, водопроводящую систему, соединяющую водозаборное устройство с водометной силовой установкой и с системой водовыпускных каналов, фюзеляж, кабину управления, интегрированную систему управления летательным аппаратом. Силовая установка состоит из одного либо нескольких одиночных водометов, при этом водовыпускные каналы выполнены с выпускными соплами с изменяемым силовым вектором тяги (ИСВТ), основания которых расположены на периметре дискообразного фюзеляжа. При этом для возможности создания суммарного уравновешивающего реактивного момента от истекающих водяных струй относительно центра тяжести поднимаемой части летательного аппарата в режиме вертикального подъема, зависания и посадки срединные оси оснований одиночных либо группы сопел с ИСВТ расположены радиально в трех направлениях. Обеспечивается надежная управляемость на всех режимах полета. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

Известно техническое решение экраноплана с водометным движителем, включающий фюзеляж, крылья, оперение крыльев, водометный движитель с водозаборным устройством в хвостовой части фюзеляжа (патент РФ на изобретение N2582505 С1, автор Гарафутдинов А.А., опубликовано 27.04.2016 г.). К недостаткам данной конструкции летательного аппарата следует отнести сложность осуществления взлета и посадки при волнениях на водной поверхности, кроме этого создание подъемной силы экраноплана возможно только на высоких скоростях передвижения летательного аппарата. Известно также техническое решение летательного аппарата над поверхностью воды, включающего один или большее количество водометов с одним или большим числом раздельных или объединенных между собой входных и выходных частей водометов, систему управления, при этом выходная часть водомета образована множеством лопаточных каналов, расположенных по окружности соосной оси вращения рабочего органа водомета. При этом вода из лопаточных каналов отбрасывается вниз в сторону поверхности воды под небольшим углом к вертикальной оси летательного аппарата, при этом для уменьшения угла предусмотрены четыре руля установленные снаружи выходных лопаточных каналов - спереди, сзади, справа и слева относительно рабочего места пилота (патент РФ на изобретение N2534094 С1, автор Гарафутдинов А.А., опубликовано 27.11.2014 г.). К недостаткам данной конструкции летательного аппарата следует отнести слабую управляемость, а также слабая горизонтальная составляющая тяги для горизонтального перемещения летательного аппарата. Известно также устройство для создания подъемной силы, принятое за прототип, включающее фюзеляж, крылья аэродинамического сечения, при этом полость крыльев разделена перегородками с образованием сегмента с радиально-щелевыми соплами, насосом с водозаборным устройством для подачи жидкости в полость крыльев (патент РФ на полезную модель N 103093 U1, автор Андреев Ю.П., опубликовано 27.03.2011 г.). К недостаткам данного технического решения следует отнести нерегулируемость направления истекающей водяной струи, для возможности создания суммарного уравновешивающего реактивного момента относительно центра тяжести аппарата. Целью настоящего изобретения является создание высокоскоростного летательного аппарата над поверхностью воды при обеспечении надежной управляемости на всех режимах полета.

Данная цель достигается за счет того, что реактивный летательный аппарат над поверхностью воды с укороченным либо вертикальным взлетом и посадкой включает водометную силовую установку, крылья, элементы механизации крыльев и оперения, водопроводящую систему соединяющую водозаборное устройство с водометной силовой установкой и с системой водовыпускных каналов, фюзеляж, кабину управления, интегрированную систему управления летательным аппаратом, при этом силовая установка состоит из одного либо нескольких одиночных водометов, при этом водовыпускные каналы выполнены с выпускными соплами с изменяемым силовым вектором тяги (ИСВТ), основания которых расположены на периметре дискообразного фюзеляжа, при этом для возможности создания суммарного уравновешивающего реактивного момента от истекающих водных струй относительно центра тяжести поднимаемой части летательного аппарата в режиме вертикального взлета, зависания и посадки срединные оси оснований одиночных либо группы сопел с ИСВТ расположены радиально в трех направлениях. При этом дискообразный фюзеляж может быть выполнен в плане в виде круга, либо в виде эллипса, либо в виде выпуклого многоугольника с прямолинейными либо криволинейными сторонами. Кроме этого выпускные каналы с выпускными соплами с ИСВТ каждый либо группами могут быть установлены на поворотных платформах. При этом горизонтальное перемещение летательного аппарата может осуществляться как от реактивной тяги истекающих водных струй из радиально расположенных сопел с ИСВТ на фюзеляже поднимаемой части летательного аппарата, так и от водомета с постоянным погружением в водную стеду, а также от воздушного реактивного двигателя.

На иллюстрационных примерах данного изобретения показаны варианты исполнения реактивного летательного аппарата над поверхностью воды с у короченным либо вертикальным взлетом и посадкой. На чертежах изображено: на фиг. 1 - компоновочная схема реактивного летательного аппарата в плане, для варианта N1 и для варианта N2 (элементы крыльев условно не показаны), включающего дискообразный фюзеляж, погружное водозаборное устройство расположенное позади поднимаемой части реактивного летательного аппарата соединенное с поднимаемой частью реактивного летательного аппарата при помощи трансформируемой связевой стержневой системы, при этом водозаборное устройство соединено при помощи водопроводящей системы с водометной силовой установкой, а также с системой водовыпускных каналов с выпускными соплами с ИСВТ основания которых расположены на периметре дискообразного фюзеляжа, при этом для создания суммарного уравновешивающего момента от истекающий водных струй относительно центра тяжести поднимаемой части летательного аппарата в режиме вертикального взлета, зависания и посадки срединные оси оснований группы из трех сопел с ИСВТ расположены радиально в трех направлениях под углом 120 град.;

на фиг. 2 - сечение А1-А1 по реактивным двигателям с выходными соплами с ИСВТ в режиме вертикального подъема, зависания и посадки, в переходном режиме от режима зависания к горизонтальному полету и в режиме горизонтального полета; на фиг.3- вид сбоку реактивного летательного аппарата для варианта компоновки N1 в режиме горизонтального полета;

на фиг. 4 -вид сбоку реактивного летательного аппарата для варианта компоновки N1 в режиме движения по водной поверхности;

на фиг. 5 - вид сбоку реактивного летательного аппарата для варианта компоновки N2 в режиме горизонтального полета;

на фиг. 6 - вид сбоку реактивного летательного аппарата для варианта компоновки N2 в режиме движения по водной поверхности;

на фиг. 7 - вид сбоку реактивного летательного аппарата для варианта компоновки N2 в режиме движения под водной поверхностью;

на фиг. 8 - вид сбоку реактивного летательного аппарата для варианта компоновки N2 в режиме глубоководного погружения под;

на фиг. 9 - компоновочная схема реактивного летательного аппарата в плане, для варианта N3 (элементы крыльев условно не показаны), включающего дискообразный фюзеляж, погружное водозаборное устройство расположенное впереди поднимаемой части реактивного летательного аппарата соединенное с поднимаемой частью реактивного летательного аппарата при помощи трансформируемой связевой стержневой системы, при этом водозаборное устройство соединено при помощи водопроводящей системы с водометной силовой установкой, а также с системой водовыпускных каналов с выпускными соплами с ИСВТ основания которых расположены на периметре дискообразного фюзеляжа, при этом для создания суммарного уравновешивающего момента от истекающий водных струй относительно центра тяжести поднимаемой части летательного аппарата в режиме вертикального взлета, зависания и посадки срединные оси оснований группы из трех сопел с ИСВТ расположены радиально в трех направлениях под углом 120 град., при этом погружное водозаборное устройство оснащено двумя водометами с выпускными соплами с ИСВТ для горизонтальной тяги реактивного летательного аппарата;

на фиг. 10 - вид сбоку реактивного летательного аппарата для варианта компоновки N3 в режиме горизонтального полета;

на фиг. 11 - вид сбоку реактивного летательного аппарата для варианта компоновки N3 в режиме движения по водной поверхности.

На представленных чертежах использованы обозначения: поз. 1 - поднимаемая часть реактивного летательного аппарата с дискообразным фюзеляжем;

поз. 2 - погружное водозаборное устройство реактивного летательного аппарата; поз. 3 - выпускные сопла с изменяемым силовым вектором тяги (ИСВТ); поз.4 - водометная силовая установка для подачи воды в систему выпускных каналов с соплами с ИСВТ расположенных на периметре дискообразного фюзеляжа поднимаемой части реактивного летательного аппарата;

поз. 5 - водометная силовая установка для обеспечения горизонтальной тяги реактивного летательного аппарата для варианта компоновки N3;

поз. 6 - водопроводящая система соединяющая водозаборное устройство с водометной силовой установкой поз.4, а также с системой водовыпускных каналов с соплами с ИСВТ на периметре дискообразного фюзеляжа поднимаемой части реактивного летательного аппарата;

поз. 7- крылья для создания подъемной силы во время горизонтального полета для варианта компоновки N1 и для варианта N3;

поз. 8- крылья для создания подъемной силы во время горизонтального полета для варианта компоновки N2;

поз. 9- руль для изменения направления движения в водной среде;

поз. 10- руль для изменения глубины погружения в водной среде;

поз. 11- кабина управления реактивного летательного аппарата;

поз. 12- трансформируемая связевая стержневая система для соединения поднимаемой части реактивного летательного аппарата поз.1 с погружным водозаборным устройством поз. 2;

поз. 13 - поворотная платформа;

Мр I, Мр II, Мр III - реактивные моменты от истекающих водных струй относительно центра тяжести поднимаемой части летательного аппарата при изменении направления истекающих водных струй из водовыпускных каналов с соплами с ИСВТ в режиме вертикального подъема, зависания и посадки, в переходном режиме от режима зависания к горизонтальному полету и в режиме горизонтального полета.

1. Реактивный летательный аппарат над поверхностью воды с укороченным либо вертикальным взлетом и посадкой, включающий фюзеляж, крылья, элементы механизации крыльев и оперения, водопроводящую систему, соединяющую водозаборное устройство с водометной силовой установкой и с системой водовыпускных каналов, кабину управления, интегрированную систему управления летательным аппаратом, отличающийся тем, что силовая установка состоит из одного либо нескольких одиночных водометов, при этом водовыпускные каналы выполнены с выпускными соплами с изменяемым силовым вектором тяги (ИСВТ), основания которых расположены на периметре дискообразного фюзеляжа, при этом для возможности создания суммарного уравновешивающего реактивного момента от истекающих водяных струй относительно центра тяжести поднимаемой части летательного аппарата в режиме вертикального подъема, зависания и посадки срединные оси оснований одиночных либо группы сопел с ИСВТ расположены радиально в трех направлениях.

2. Реактивный летательный аппарат над поверхностью воды с укороченным либо вертикальным взлетом и посадкой по п. 1, отличающийся тем, что водовыпускные каналы с выпускными соплами с ИСВТ каждый либо группами установлены на поворотных платформах.

3. Реактивный летательный аппарат над поверхностью воды с укороченным либо вертикальным взлетом и посадкой по п. 1, отличающийся тем, что дискообразный фюзеляж выполнен в плане в виде круга, либо в виде эллипса, либо в виде выпуклого многоугольника с прямолинейными либо криволинейными сторонами.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к высокоскоростным судам, движущимся по поверхности воды, над поверхностью воды и под водой. Высокоскоростное судно включает корпус обтекаемой формы, силовую установку, состоящую из двух либо более судовых движительных систем, одна из которых является маршевой силовой установкой для привода одного либо более грибных винтов, водозаборные устройства, систему каналов-трубопроводов, соединяющих водозаборные устройства с выпускными соплами, расположенными на смачиваемой наружной поверхности корпуса судна в зависимости от гидродинамического сопротивления участков корпуса судна в виде двумерного массива, при этом истекание реактивных водяных струй из поверхностных выпускных сопел направлено вдоль наружной поверхности корпуса судна в направлении против направления движения судна, при этом для водоизмещающего судна либо подводной лодки дополнительная вспомогательная судовая силовая установка состоит из водометной силовой установки для обеспечения высокоскоростного поверхностного потока воды вдоль наружной смачиваемой поверхности корпуса судна через выпускные сопла расположенные по смачиваемой поверхности корпуса судна.

Транспортный гидросамолёт // 2702463

Изобретение относится к области морской авиации. Гидросамолет содержит фюзеляж, два поплавка с одним поперечным реданом на каждом из них, консоли крыла, вертикальный и горизонтальные стабилизаторы с рулями направления и высоты, двигатель, кинематически соединенный с двумя толкающими винтами, установленными тандемом в задней части фюзеляжа, механизмы управления.

Способ и устройство улучшения путевой управляемости самолета-амфибии (гидросамолета) при глиссировании // 2692740

Группа изобретений относится к способу и устройству улучшения путевой управляемости самолета-амфибии (гидросамолета) при глиссировании. Для улучшения путевой управляемости на рулевые приводы аэродинамических органов управления самолетом параллельно с управляющими сигналами с постов управления кабины экипажа поступают сигналы, формируемые с учетом сигналов от датчиков параметров движения самолета вычислителем системы дистанционного управления по заданному алгоритму, используют автоматическую переключаемую стабилизацию заданных значений углов крена и рыскания определенным образом.

Гидролет (варианты) // 2689092

Изобретение относится к области транспортных средств, а именно к вариантам реактивных аппаратов с использованием реактивного водного движителя. Варианты реактивных аппаратов с использованием реактивного водного движителя включают корпус-фюзеляж, крылья для создания аэродинамической подъемной силы, водопроводящую систему, соединяющую водозаборное устройство с силовой водометной установкой и с системой водовыпускных каналов, кабину управления, интегрированную систему управления реактивным аппаратом.

Гидролет (варианты) // 2686771

Изобретение относится к области транспортных средств, а именно к вариантам реактивных аппаратов с использованием реактивного водного движителя. Каждый вариант реактивного аппарата с использованием реактивного водного движителя включает корпус-фюзеляж, крылья для создания аэродинамической подъемной силы, водопроводящую систему, соединяющую водозаборное устройство с силовой водометной установкой и с системой водовыпускных каналов, кабину управления, интегрированную систему управления реактивным аппаратом.

Высокоскоростное судно-экраноплан с вертикальным взлетом и посадкой (варианты) // 2681784

Изобретение относится к области транспортных средств, а именно к реактивным аппаратам с использованием реактивного водного движителя. Реактивный аппарат с использованием реактивного водного движителя включает корпус-фюзеляж, крылья для создания аэродинамической подъемной силы, водопроводящую систему, соединяющую водозаборное устройство с силовой водометной установкой и с системой водовыпускных каналов, кабину управления, интегрированную систему управления реактивным аппаратом, при этом в режиме вертикального подъема, зависания, разгона, торможения и посадки, для возможности создания устойчивого суммарного уравновешивающего вертикального реактивного момента относительно центра тяжести поднимаемой части реактивного аппарата от истечения водяных струй из подъемных водовыпускных сопел, подъемные водовыпускные сопла расположены на периметре несущих круговых сегментных консолей, расположенных вдоль боковых сторон протяженного корпуса-фюзеляжа, выполненного в виде тримарана либо катамарана, при этом маршевый водомет с водозаборным устройством выполнен погружным и закреплен к корпусу-фюзеляжу при помощи трансформируемой телескопической конструкции.

Самолет-амфибия схемы "летающее крыло" // 2668000

Изобретение относится к морской авиации. Самолет-амфибия состоит из стреловидного крыла с механизацией, двигателей силовой установки и шасси, выполнен по аэродинамической схеме «летающее крыло» в виде центроплана без горизонтального оперения, на нижней поверхности которого образованы три выступающих вниз днища лодки с реданами, центральное из которых соединено с нижней поверхностью планера.

Беспилотный самолет - амфибия // 2661379

Изобретение относится к авиации. Беспилотный самолет - амфибия содержит лодку, крыло, горизонтальное и вертикальное (8) оперение, размещенное на продольных балках.

Палубный вертолет-самолет-амфибия // 2658739

Изобретение относится к области авиации и может быть использовано в конструкции палубных летательных аппаратов. Палубный вертолет-самолет-амфибия (ПВСА) содержит на консолях крыла две мотогондолы, хвостовое оперение, двигатели силовой установки, поворотные винты, создающие горизонтальную и их соответствующим отклонением вертикальную тягу, трехопорное колесное шасси.

Водозаборное устройство гидросамолета // 2655580

Изобретение относится к авиационной технике. Водозаборное устройство гидросамолета (1) содержит водозаборники (3), установленные за главным реданом и соединенные с баками посредством водоводов (4).

Боевой самолет вертикального взлета и посадки // 2710843

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Боевой самолет вертикального взлета и посадки содержит фюзеляж с днищем и хвостом, газотурбинный двигатель с редуктором.

Самолет вертикального взлета и посадки // 2710038

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям самолетов вертикального взлета и посадки. Самолет вертикального взлета и посадки содержит фюзеляж с днищем и хвостом, винтовентиляторный газотурбинный двигатель, установленный вертикально, содержащий винтовентилятор и соединенные с ним двумя валами биротативный компрессор и биротативную турбину, которые установлены внутри, внутреннего корпуса, с образованием второго контура между внешним и внутренним корпусами.

Летательный аппарат вертикального взлета и посадки // 2698497

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Летательный аппарат содержит фюзеляж с днищем и хвостом и винтовентиляторный газотурбинный двигатель с редуктором.

Малозаметный беспилотный самолет вертикального взлета и посадки // 2693427

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям самолетов вертикального взлета и посадки. Малозаметный беспилотный самолет вертикального взлета и посадки (МБСВВП) содержит трапециевидное крыло, силовую установку (СУ) с реактивными двигателями, хвостовое оперение и трехопорное убирающееся колесное шасси.

Беспилотный авиационный ракетный комплекс и способ его применения // 2690142

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкциям ракетных комплексов. Беспилотный авиационный ракетный комплекс (БАРК) с автономным реактивным самолетом-носителем ракет, имеющим фюзеляж, несущее крыло с хвостовым оперением, двигатель силовой установки (СУ), бортовую систему управления (БСУ), бортовой источник питания, отделяемую противокорабельную ракету (ПКР), состыкованную посредством узла отделения с носителем и предназначенную для поражения надводной цели (НЦ).

Гидролет (варианты) // 2689092

Сверхзвуковой малозаметный самолет вертикального взлета и посадки // 2682054

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкциям самолетов вертикального взлета и посадки. Сверхзвуковой малозаметный самолет вертикального взлета и посадки (СМСВВП) снабжен на концах внешних бортов хвостовых балок боковыми рулевыми соплами (БРС), действующими в горизонтальной плоскости поочередно, изменяя балансировку по курсу при работе двух подъемных вентиляторов (ПВ).

Высокоскоростное судно-экраноплан с вертикальным взлетом и посадкой (варианты) // 2681784

Беспилотный летательный аппарат - перехватчик // 2669904

Изобретение относится к авиационной технике, в частности беспилотным летательным аппаратам, предназначенным для перехвата и поражения воздушных целей. Беспилотный летательный аппарат - перехватчик представляет собой летательный аппарат вертикального взлета и посадки, выполненный по аэродинамической схеме «утка», содержит фюзеляж (1), трапециевидное крыло (2) с размещенными на нем двумя винтовыми двигателями (3) с тянущими воздушными винтами, переднее цельноповоротное горизонтальное оперение (4) и два киля (7) с поворотными рулями (8) направления.

Самолет вертикального взлета и посадки // 2666106

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Самолет вертикального взлета и посадки (СВВП) содержит два турбореактивных двигателя (ТРД), устройства для отвода газа от ТРД, корпус-крыло, в котором размещено полое кольцо, лежащее в плоскости корпуса-крыла, размещенный над ним эжектор дугообразной формы, плавно входящий сверху в полое кольцо.