Трехсредное транспортное средство
Изобретение относится к амфибийным транспортным средствам, которые способны трансформироваться в летательные аппараты самолетного типа. Трехсредное транспортное средство содержит кабину летчика и пассажирскую кабину, заднюю винтомоторную установку, убирающиеся передние и задние колеса шасси, складывающиеся правую и левую плоскости крыла с хвостовой частью при помощи тросовых механизмов для образования наземного транспортного средства. Основное шасси расположено в центре фюзеляжа и состоит из двух убирающихся ног с парами колес. Плоскости крыла снабжены передними и задними подкосами, винтомоторными установками, расположенными в передней части центральных секций крыла на удлиненных кронштейнах и способными принимать горизонтальное или вертикальное положение. Двухкилевая хвостовая часть с боковых сторон на поворотных кронштейнах имеет по винтомоторной установке, выполненной с возможностью принимать вертикальное или горизонтальное положение. Обеспечивается возможность передвижения по грунту, воде и воздуху с вертикальным взлетом и посадкой, а также по автомобильным дорогам и территориям населенных пунктов. 7 ил.
ТРЕХСРЕДНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО предназначено для перевозки пассажиров и багажа по воздуху. Способно производить вертикальный взлет и посадку, а также передвигаться по грунту, воде, автомобильным дорогам и прилегающим к ним территориям, что дает возможность подъезжать или подплывать к необходимым объектам, посадка и взлет возле которых не безопасны. Может использоваться гражданами в личных целях, для работы в санитарной авиации, при чрезвычайных ситуациях, на местных воздушных линиях, выполнять авиационно-химические работы и быть летательным аппаратом корабельного базирования. В уменьшенном в несколько раз от полноразмерной величины варианте, может использоваться как беспилотный летательный аппарат в различных целях. Представляет собой самолет-амфибию со способностью вертикального взлета, посадки и автоматического преобразования в наземное транспортное средство.
В результате проведенного патентного поиска выделен ближайший аналог (патент РФ №2662311 C1 B60F 5/02 от 11.07.2017 г.) из которого известен ТРАНСФОРМИРУЕМЫЙ САМОЛЕТ-АМФИБИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ, содержащий фюзеляж с пассажирской кабиной и кабиной летчика. Убирающиеся передние и задние колеса шасси с лыжами. Убирающееся основное шасси с лыжами, состоящее из двух ног с парами колес, направляющими рамами и механизмами их уборки и выпуска, расположенными в боковых отсеках фюзеляжа, между пассажирской кабиной и кабиной летчика. Содержит складывающиеся правую и левую плоскости крыла и двухкилевую хвостовую часть, разъемно соединенную с фюзеляжем при помощи шарниров. Два окна над пилотской кабиной для перископического наблюдения впереди лежащей местности. Имеет четыре винтомоторных установки, способных принимать горизонтальное или вертикальное положение и дающие возможность вертикального взлета и посадки, а также горизонтального полета самолетным способом. Две винтомоторные установки расположены впереди плоскостей крыла на пилонах и две на концах поворотных кронштейнов в хвостовой части. С винтомоторной установкой в верхней задней части фюзеляжа и с днищем, приспособленным для движения по водной поверхности. Плоскости крыла снабжены передними и задними подкосами и совместно с хвостовой частью с управляемым отклоняющимся стабилизатором и поворачивающимися кронштейнами задних винтомоторных установок, выполнены с возможностью складывания при помощи тросовых механизмов для образования наземного транспортного средства. Передние и задние колеса шасси в выпущенном положении способны поворачиваться в горизонтальной плоскости на триста шестьдесят градусов. Основные колеса шасси имеют электрический привод и вместе с передними и задними колесами дают возможность конструкции разворачиваться на месте, вокруг своей вертикальной оси на триста шестьдесят градусов на твердой поверхности.
Целью изобретения является создание транспортного средства с улучшенными эксплуатационными характеристиками объединенных возможностей самолета-амфибии, квадрокоптера и автомобиля, что ускоряет процесс перемещения пассажиров, багажа и груза из одной точки в другую, не зависимо от местных условий, за исключением чрезвычайных случаев.
Поставленная задача достигается тем, что оно выполнено:
1. С четырьмя, квадратно расположенными винтомоторными установками, способными принимать вертикальное или горизонтальное положения, дающими возможность горизонтального полета самолетным способом и вертикального взлета и посадки. Квадратное расположение несущих винтомоторных установок обеспечивает лучшую устойчивость и управляемость при вертикальном взлете и посадке, а также возможность выполнения вертикальной вынужденной посадки в случае отказа одного из двигателей.
2. Со способностью плоскостей крыла и двухкилевой хвостовой части, с управляемым стабилизатором и отклоняемыми кронштейнами боковых винтомоторных установок, автоматически складываться при помощи тросовых механизмов в более компактное, сложенное положение с пониженным центром тяжести, перемещенным на основные колеса шасси, что повышает устойчивость и управляемость при передвижении по грунту, автомобильным дорогам и прилегающим к ним территориям.
3. С отсутствием всех лыж, по причине ненадобности, что облегчает и упрощает конструкцию и увеличивает скорость полета самолетным способом.
4. С винтомоторной установкой, расположенной в верхней задней части фюзеляжа, предназначенной для разгона из режима висения до минимально необходимой скорости горизонтального полета самолетным способом, для перевода винтомоторных установок в горизонтальное положение, для движения по водной поверхности и горизонтального взлета и посадки на ней, а также для совершения управляемой вертикальной вынужденной посадки, в случае отказа одного из двигателей.
5. С двумя окнами над кабиной летчика, дающими возможность более низкого, перископического обзора впереди лежащей местности.
Конструкция ТРЕХСРЕДНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА представлена на фигурах 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и состоит из складывающихся плоскостей крыла, на каждой из которых размещена винтомоторная установка с отклоняющим механизмом 1 фиг. 1, 2, 3. Каждая плоскость крыла состоит из коренной 2, центральной 3 и концевой 4 секций, фиг. 1 и 3, в своей нижней части шарнирно соединенных между собой стыковочными узлами 5 и 6. Концевая секция 4 снабжена щелевым элероном 7 фиг. 1. Центральная секция 3 снабжена щелевыми закрылками 8 и 9 фиг. 1 и имеет два шарнирных стыковочных узла, передний 10 и задний 11 фиг. 2 и 3, представляющие собой пару выступающих вниз кронштейнов, для шарнирного соединения с верхней частью переднего 12 и заднего 13 подкосов крыла. В передней части центральных секций крыла 3 находятся удлиненные кронштейны 14 фиг. 1, 2, состоящие из двух плоских силовых элементов, расположенных ребрами навстречу набегающему воздушному потоку и направленные под углом вперед и в стороны, где на схождении их концов находится одна из двух передних винтомоторных установок 1. Они образуют вместе с двумя задними несущими винтомоторными установками, своим расположением в плане квадрат, с пересечением диагоналей в центре тяжести всей конструкции. Коренные секции 2 имеют шарнирные стыковочные узлы 15 фиг. 1 и 3, для соединения с фюзеляжем и в них могут располагаться топливные баки или аккумуляторы. Фюзеляж представляет собой конструкцию обтекаемой формы для движения по воздуху фиг. 2, с днищем для движения по водной поверхности и имеет двухместную кабину летчика 16 и трехместную пассажирскую кабину 17, соединенные между собой проходом. Над кабиной летчика фюзеляж имеет люк 18 и два обтекаемой формы окна 19, для перископического обзора впереди лежащей местности фиг. 1, 2, 3. В носовой части фюзеляжа размещаются аккумуляторы или багажник. Кабина летчика и пассажирская кабины имеют двери с каждой стороны. Наружная боковая часть фюзеляжа, с каждой стороны, имеет по два шарнирных стыковочных узла, передний 20 и задний 21 фиг. 2, для шарнирного соединения с нижней частью передних 12 и задних 13 подкосов крыла. Для соединения с хвостовой частью 22, верхняя задняя часть фюзеляжа с каждой стороны имеет по одному поперечному шарнирному стыковочному узлу 23 фиг. 2, расположенному на схождении вертикального 24 и горизонтального 25 фиг. 4 силовых элементов конструкции. Днище фюзеляжа имеет ниши, где располагаются передние, задние и основные колеса шасси в убранном положении. В верхней задней части фюзеляжа расположена задняя винтомоторная установка 26 фиг. 1, 2. Хвостовая часть 22 представляет собой двухкилевую конструкцию, соединенную между собой разъединяющимся продолжением нижней, задней части фюзеляжа. В своей задней нижней части кили соединены между собой осью 27, на которой находится основной отклоняющийся стабилизатор 28 фиг. 1 с двумя боковыми, шарнирно с ним соединенными, отклоняющимися параллельно килям секциями 29. Стабилизатор отклоняется вниз на 20 градусов и имеет руль высоты 30. Кили имеют по рулю направления 31 фиг. 2. Отклонение стабилизатора необходимо для складывания хвостовой части и компактного расположения ее над сложенными плоскостями крыла. Каждый киль имеет в своей передней верхней части поперечный, осевой стыковочный узел 23 фиг. 2 для соединения с фюзеляжем, а также по верхнему 32 фиг. 1 и нижнему 33 фиг. 2 осевому стыковочному узлу, для соединения с отклоняющимися кронштейнами 34 фиг. 1, 2, 6 задних винтомоторных установок. В центральной боковой части каждого киля имеется шарнирный узел 35 для крепления механизма управления кронштейнами 36 фиг. 2. Передние и задние опоры шасси состоят из колес, вертикальных стоек 37 фиг. 2, позволяющих им поворачиваться в горизонтальной плоскости на 360 градусов и имеют механизмы уборки - выпуска и амортизации. Основные опоры шасси состоят из правой и левой ноги и принимают на себя в работе основную часть нагрузки. Каждая нога состоит из пары ведущих колес, направляющей рамы 38 фиг. 2, механизмов уборки -выпуска и амортизации. Шасси позволяет конструкции разворачиваться на месте, вокруг своей вертикальной оси.
Трансформирование или сворачивание частей конструкции с целью уменьшения размеров и преобразования в наземное транспортное средство происходит в следующем порядке: Первоначально передние винтомоторные установки занимают горизонтальное положение, затем концевая секция крыла фиг. 4, при помощи тросового механизма, расположенного в коренной секции, поворачивается вокруг шарнирного стыковочного узла, прижимаясь к нижней стороне центральной секции крыла. Центральная секция крыла разъединяется с коренной секцией, поворачиваясь вокруг шарнирного стыковочного узла, сближается с ней нижними сторонами, занимая при этом вертикальное положение и совмещаясь с габаритами фюзеляжа. Аналогично складывается и вторая плоскость крыла. После этого хвостовая часть разъединяется с фюзеляжем и при помощи механизма, расположенного в левом киле и троса 38 фиг. 1 и 2, идущего от верхней концовки левого киля до закрепления на верхней поверхности центральной секции левой плоскости крыла, поворачивается вверх, вокруг осевых стыковочных узлов, до касания стабилизатором сложенных коренных и центральных секций крыла. Другой конец троса в это время удлиняется от закрепления 40 фиг. 2, 6 на фюзеляже. Затем стабилизатор отклоняется, опуская при этом хвостовую часть на специальные упоры 39 фиг. 5, выходящие из центральных секций крыла, на которые сам и ложится. Боковые секции стабилизатора 29 под собственным весом поворачиваются на шарнирных соединениях вниз, параллельно килям. После этого, левый и правый поворотные кронштейны боковых винтомоторных установок, находясь в перевернутом положении, при помощи механизмов поворачиваются на осевых стыковочных узлах и прижимаются к нижней стороне опущенных боковых секций стабилизатора.
Трансформация или разворачивание конструкции в рабочее положение для полетов, происходит в обратном порядке.
В полете, подъемная сила крыла или вертикальных винтомоторных установок удерживает секции крыла в развернутом положении, где они фиксируются тросовыми механизмами. Хвостовая часть, с каждой стороны, после раскладывания крыла фиксируется автоматическими замками. При полномасштабных размерах фюзеляж имеет водоизмещение своей нижней части, от днища до нижних шарниров подкосов крыла - семь кубических метров. Ширина - два метра шестьдесят сантиметров, длина - восемь метров, что обеспечивает хорошую плавучесть и устойчивость. Форма днища дает возможность горизонтального взлета и посадки на водной поверхности.
Конструкция в сложенном положении сбоку и сзади представлена на фигурах 6 и 7.
Технический результат реализации изобретения заключается в улучшении эксплуатационных качеств и повышении надежности ранее представленного изобретения, патент РФ №2662311, ТРАНСФОРМИРУЕМЫЙ САМОЛЕТ-АМФИБИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ.
Представленное устройство ТРЕХСРЕДНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО можно осуществить промышленным способом, с использованием стандартного оборудования.
Трехсредное транспортное средство, содержащее фюзеляж с пассажирской кабиной и кабиной летчика, убирающиеся передние и задние колеса шасси, убирающееся основное шасси, состоящее из двух ног с парами колес, направляющими рамами и механизмами их уборки и выпуска, находящимися в боковых отсеках фюзеляжа, между кабиной летчика и пассажирской кабиной, складывающиеся правую и левую плоскости крыла и двухкилевую хвостовую часть, разъемно соединенную с фюзеляжем при помощи шарниров, два окна над кабиной летчика для перископического наблюдения впереди лежащей местности, четыре винтомоторные установки, способные принимать горизонтальное или вертикальное положение и дающие возможность горизонтального полета как самолету и вертикального взлета и посадки, две из которых расположены впереди плоскостей крыла и две на концах поворотных кронштейнов хвостовой части, винтомоторную установку в верхней задней части фюзеляжа, днище, приспособленное для движения по воде, плоскости крыла снабжены передними и задними подкосами и совместно с хвостовой частью с управляемым стабилизатором и поворачивающимися кронштейнами задних винтомоторных установок выполнены с возможностью складывания при помощи тросовых механизмов для образования наземного транспортного средства, передние и задние колеса шасси в выпущенном положении способны поворачиваться в горизонтальной плоскости на триста шестьдесят градусов, основные колеса шасси имеют электрический привод и вместе с передними и задними колесами дают возможность конструкции разворачиваться на месте, вокруг своей вертикальной оси на триста шестьдесят градусов на твердой поверхности, отличающееся тем, что передние винтомоторные установки расположены на концах удлиненных кронштейнов, направленных под углом от центральных секций крыла в передние углы квадрата, а задние винтомоторные установки расположены на концах вдвое укороченных, поворачивающихся своими механизмами кронштейнов в задние углы квадрата, что способствует симметричному расположению несущих винтомоторных установок вокруг центра тяжести конструкции в развернутом положении с пересечением диагоналей квадрата в центре тяжести, при этом центр тяжести транспортного средства расположен над и за основными колесами шасси.
