RU2406626C2 - Air-cushion amphibian - Google Patents
Air-cushion amphibian Download PDFInfo
- Publication number
- RU2406626C2 RU2406626C2 RU2008139506/11A RU2008139506A RU2406626C2 RU 2406626 C2 RU2406626 C2 RU 2406626C2 RU 2008139506/11 A RU2008139506/11 A RU 2008139506/11A RU 2008139506 A RU2008139506 A RU 2008139506A RU 2406626 C2 RU2406626 C2 RU 2406626C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- air
- aircraft according
- fuselage
- aircraft
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
Description
ОписаниеDescription
Изобретение относится к области авиации, в частности к самолетам-амфибиям, и может быть использовано в различных отраслях хозяйства, производящих и эксплуатирующих воздушные суда и другие транспортные средства, способные перемещаться по неподготовленным площадкам земной и водной поверхности.The invention relates to the field of aviation, in particular to amphibious aircraft, and can be used in various industries producing and operating aircraft and other vehicles that can move along unprepared areas of the earth and water surface.
Самолет с шасси на воздушной подушке.Airplane with hovercraft chassis.
Известен самолет-амфибия LMA с шасси на воздушной подушке, содержащий фюзеляж, двигатели, крыло, состоящее из центроплана и консолей, хвостовое оперение, шасси на воздушной подушке с баллонным ограждением в виде упругой оболочки, которая при наддуве воздухом имеет торообразную форму (см. AIAA Paper №79-0849, с.53-61).A well-known LMA amphibious aircraft with an air-cushion landing gear containing the fuselage, engines, a wing consisting of a center wing and consoles, tail unit, an air-cushion landing gear with a balloon guard in the form of an elastic shell, which has a toroidal shape when supercharged by air (see AIAA Paper No. 79-0849, p. 53-61).
В надутом состоянии такая мембрана образует закрепленную на нижней поверхности фюзеляжа торообразную оболочку, внутренняя поверхность которой перфорирована множеством отверстий. Истекающий из отверстий воздух создает во впадине, образованной между фюзеляжем, мембраной и опорной поверхностью область повышенного давления, уравновешивающего вес самолета, обеспечивая ему бесконтактное перемещение при разбеге на воздушной подушке по поверхности любой твердости.In the inflated state, such a membrane forms a toroidal shell fixed on the lower surface of the fuselage, the inner surface of which is perforated with many holes. The air flowing out of the openings creates in the cavity formed between the fuselage, the membrane and the abutment surface an area of increased pressure that balances the weight of the aircraft, providing it with non-contact movement when taking off on an air cushion over a surface of any hardness.
Однако самолет-амфибия LMA недостаточно безопасен при эксплуатации с неподготовленных площадок различной твердости, что обусловлено отсутствием вспомогательных взлетно-посадочных устройств.However, the LMA amphibious aircraft is not safe enough when operated from unprepared sites of different hardness, due to the lack of auxiliary takeoff and landing devices.
Задачей изобретения является повышение безопасности эксплуатации самолета путем улучшения его аэродинамических и гидродинамических характеристик.The objective of the invention is to increase the safety of operation of the aircraft by improving its aerodynamic and hydrodynamic characteristics.
Эта задача решается тем, что предложен самолет-амфибия с шасси на воздушной подушке, содержащий фюзеляж, двигатели с воздушными винтами, крыло, состоящее из центроплана и консолей, хвостовое оперение с воздушными рулями, имеющее в поперечном сечении форму перевернутого V и расположенное с возможностью обдува потоками воздуха от воздушных винтов двигателей, шасси на воздушной подушке с баллонным ограждением в виде упругой оболочки с отверстиями, которая при наддуве воздухом имеет торообразную форму, колесное шасси и опору скольжения, которые расположены внутри контура упомянутой упругой оболочки.This problem is solved by the fact that an amphibious aircraft with an air-cushion landing gear is proposed, comprising a fuselage, propeller engines, a wing consisting of a center section and consoles, a tail unit with air rudders having an inverted V cross-section and arranged to blow air flows from propellers of engines, an air cushion chassis with a balloon guard in the form of an elastic shell with holes, which, when supercharged with air, has a toroidal shape, a wheeled chassis and a sliding support, cat rye are located within the contour of said resilient shell.
Опора скольжения выполнена в виде пластины трапециевидной формы из упругого материала, снабжена со стороны большего основания башмаком, а со стороны меньшего основания посредством шарнира закреплена на плоской поверхности днища фюзеляжа с возможностью сопряжения с торообразной поверхностью оболочки.The sliding support is made in the form of a trapezoidal plate made of elastic material, provided with a shoe on the side of the larger base, and mounted on the flat surface of the fuselage bottom with a hinge from the side of the smaller base so that it can be mated to the toroidal surface of the shell.
Консоли крыла выполнены с лонжеронами, полости между которыми герметично соединены с полостью центроплана.The wing consoles are made with spars, the cavities between which are hermetically connected to the center section cavity.
Стенки задних лонжеронов консолей крыла снабжены по всему размаху профилированными отверстиями, отгороженными от шарнирно закрепленных на нижних полках задних лонжеронов флаперонов упругими изогнутыми стенками, нижние стороны которых закреплены на стенках лонжеронов ниже отверстий, а с верхними сторонами упруго соединены прижатые к верхним поверхностям флаперонов и верхним полкам задних лонжеронов щитки.The walls of the rear side members of the wing consoles are provided with a profiled hole throughout the span, fenced off from the flanges of the rear side members pivotally mounted on the lower shelves by elastic curved walls, the lower sides of which are fixed to the side members walls below the holes, and the upper sides of the flaps are elastically connected pressed to the upper surfaces of the flaps rear side members shields.
Шасси на воздушной подушке включает установленные в полости центроплана крыла центробежные вентиляторы.The air-cushioned chassis includes centrifugal fans mounted in the center section of the wing center section.
Центробежные вентиляторы связанны соответствующими трансмиссиями, имеющими муфты, с упомянутыми двигателями.Centrifugal fans are connected by respective transmissions having couplings to the mentioned motors.
Количество отверстий в упомянутой упругой оболочке больше со стороны носовой части, чем со стороны хвостового оперения.The number of holes in said elastic shell is greater on the side of the bow than on the tail.
Колесное шасси расположено со стороны носовой части фюзеляжа перед пластиной.The wheeled chassis is located on the front of the fuselage in front of the plate.
Несущие поверхности хвостового оперения сопряжены между собой цилиндрической поверхностью.The bearing surfaces of the tail unit are interconnected by a cylindrical surface.
Воздушные рули снабжены роговыми компенсаторами, расположенными ниже хвостовых балок, на которых установлено оперение.The air rudders are equipped with horn compensators located below the tail beams on which the plumage is installed.
Пластина опоры скольжения выполнена большей жесткости со стороны меньшего основания, чем со стороны большего основания.The slide support plate is made of greater rigidity from the side of the smaller base than from the side of the larger base.
Пластина опоры скольжения имеет с башмаком разъемное соединение.The slide support plate has a detachable connection with the shoe.
Самолет-амфибия представлен чертежами, гдеAmphibious aircraft is represented by drawings, where
на фиг.1 - фронтальная проекция самолета (вид сбоку);figure 1 - frontal projection of the aircraft (side view);
на фиг.2 - вид на самолет сверху (половина вида) и снизу (половина вида);figure 2 is a view of the aircraft from above (half view) and bottom (half view);
на фиг.3 - вид на самолет спереди;figure 3 is a front view of the aircraft;
на фиг.4 - сечение фюзеляжа в районе центроплана;figure 4 is a cross section of the fuselage in the center section;
на фиг.5 - сечение консоли крыла в конфигурации крейсерского полета и во взлетно-посадочной конфигурации;5 is a sectional view of a wing console in a cruise flight configuration and in a take-off and landing configuration;
на фиг.6 - сечение носовой части фюзеляжа в районе кабины экипажа;figure 6 is a cross section of the bow of the fuselage in the cockpit area;
На чертежах позициями обозначены:In the drawings, the positions indicated:
1. фюзеляж1. fuselage
2. кабина экипажа и пассажиров2. crew cabin and passengers
3. носовая часть3. nose
4. боковые кромки4. side edges
5. борт5. board
6. маршевый двигатель с воздушным винтом6. propeller propulsion engine
7. консоль крыла7. wing console
8. хвостовая балка8. tail boom
9. хвостовое оперение с наклонными стабилизаторами9. tail with inclined stabilizers
10. переход с цилиндрической поверхностью между наклонными стабилизаторами10. transition with a cylindrical surface between inclined stabilizers
11. руль11. steering wheel
12. роговой аэродинамический компенсатор12. horn aerodynamic compensator
13. мембрана13. membrane
14. сопло на мембране 13 со стороны хвостовой части фюзеляжа 114. the nozzle on the membrane 13 from the rear of the
15. сопло на мембране 13 со стороны носовой части 3 фюзеляжа 115. nozzle on the membrane 13 from the side of the
16. колесо колесного шасси16. wheel chassis wheel
17. пластина опоры скольжения17. slide support plate
18. тормозной башмак18. brake shoe
19. центробежный вентилятор высокого давления19. high pressure centrifugal fan
20. трансмиссия20. transmission
21. муфта сцепления21. clutch
22. гондола двигателя 622.
23. пилон двигателя 623.
24. отверстие в стенке заднего лонжерона консоли 7 крыла24. hole in the wall of the rear side member of the
25. изогнутая стенка25. curved wall
26. щиток26. visor
27. флаперон27. flaperon
28. задний лонжерон28. rear spar
29. щель29. gap
Самолет с шасси на воздушной подушке содержит (фиг.1) фюзеляж 1, плавно меняющегося чечевицеобразного сечения, интегрально сопряженный с кабиной экипажа и пассажиров, имеющий в носовой части выпуклую поверхность 3 со скругленными боковыми кромками 4.An airplane with an air-cushioned landing gear contains (Fig. 1) a
Фюзеляж 1 снабжен, начиная от места сопряжения с консолями 7 крыла до конца, отогнутыми вверх на угол около 45° бортами 5. В месте установки консолей 7 крыла борта 5 обеспечивают цилиндрические впадины для установки двигателей 6 с воздушными винтами, а, отгибаясь в обратную сторону, - интегральное сопряжение фюзеляжа 1 с консолями 7 крыла.The
Хвостовая часть фюзеляжа 1 вблизи плоскости симметрии короче бортов 5. При этом его отогнутые вверх, слегка сходящиеся по длине борта 5 образуют короткие хвостовые балки 8, на которых установлено хвостовое оперение 9 в форме перевернутого V. Несущие поверхности оперения сопряжены между собой переходом 10 с цилиндрической поверхностью и расположены в ядрах спутных струй винтов двигателей 6.The tail of the
Рули 11 хвостового оперения снабжены роговыми аэродинамическими компенсаторами 12, которые расположены снизу балок 8.The rudders 11 of the tail are equipped with horn
На выпуклой части нижней поверхности фюзеляжа 1 установлена с предварительным натяжением эластичная, выполненная из двумерно растяжимого материала, мембрана 13 в форме вытянутого кольца, герметично закрепленная по внешнему и внутреннему периметрам кольца. Мембрана 13 выполнена с несколькими концентричными рядами профилированных отверстий, образующих систему воздушных сопел 14, 15. Количество рядов отверстий сопел 15 в носовой части существенно больше, чем в хвостовой части мембраны 13. Соотношение количества отверстий в носовой и хвостовой частях мембраны 13 подобрано таким образом, чтобы давление в носовой части 3 воздушной подушки (до перегородки) было больше давления в хвостовой части подушки (после перегородки) настолько, чтобы результирующая сила давления воздушной подушки располагалась вблизи центра тяжести самолета.On the convex part of the lower surface of the
В носовой части 3 фюзеляжа 1 на его нижней поверхности, которая в его средней части выполнена плоской, установлено убирающееся тормозное колесо 16 колесного шасси в качестве передней опоры, а также шарнирно закреплена своим коротким основанием гибкая пластина 17 опоры скольжения со сменными тормозными башмаками 18 в качестве задней опоры.In the
Тормозное колесо 16 и пластина 17 опоры скольжения образуют вспомогательное колесно-лыжное шасси.The
Межлонжеронные объемы консолей 7 крыла, герметично соединенные с межлонжеронным объемом центроплана, образуют единый объем, внутри которого установлены два центробежных вентилятора 19 высокого давления, которые посредством трансмиссий 20 с муфтами сцепления 21 связаны с маршевыми двигателями 6, установленными в гондолах 22 над верхней поверхностью фюзеляжа 1 на коротких наклонных пилонах 23.The inter-spar volumes of the wing consoles 7, hermetically connected to the inter-spherical volume of the center section, form a single volume, inside of which two high-pressure
Стенки задних лонжеронов консолей 7 крыла снабжены по всему размаху профилированными отверстиями 24. На этих стенках ниже отверстий 24 своими нижними сторонами закреплены упругие изогнутые стенки 25, верхние стороны которых упруго соединены со щитками 26 на верхних поверхностях консолей 7.The walls of the rear side members of the wing consoles 7 are provided with profiled
Щитки 26 постоянно прижаты к верхним поверхностям флаперонов 27, шарнирно закрепленных на нижних полках задних лонжеронов консолей 7 крыла.
Когда флапероны 27 установлены в положение крейсерского полета, передние кромки щитков 26 плотно прижаты к скругленным верхним полкам задних лонжеронов 28. Когда флапероны 27 установлены во взлетное или посадочное положение, изогнутые стенки 25 отклонены, а щитки 26 сдвинуты назад так, что между изогнутыми стенками 25 и верхними полками задних лонжеронов 28 образованы профилированные щели 29.When the
Перед взлетом или посадкой летчик отклоняет в соответствующее положение флапероны 27 и включает муфты сцепления 21 трансмиссий 20. Рабочие колеса вентиляторов 19 приводятся во вращение. При этом в межлонжеронном объеме центроплана и консолей 7 крыла создается разрежение, и пограничный слой воздуха, обтекающего верхнюю поверхность консолей 7 крыла, отсасывается через открытые на верхней поверхности консолей профилированные щели 29 и направляется изогнутыми стенками 25 к отверстиям 24 в стенках задних лонжеронов 27 консолей 7, поступает в межлонжеронный объем крыла и попадает на лопатки рабочих колес вентиляторов 19, где сжимается, разгоняется и выбрасывается в полость между днищем фюзеляжа 1 и обтягивающей его мембраной 13.Before takeoff or landing, the pilot deflects the
Под действием давления воздуха мембрана растягивается, приобретая форму тора, а постоянно поступающий в надутую оболочку мембраны 13 воздух вырывается через систему профилированных отверстий сопел 14,15 в пространство между днищем фюзеляжа 1, упругой надутой оболочкой мембраны 13 торообразной формы и опорной поверхностью, создавая в нем область повышенного давления (воздушную подушку), которая приподнимает и удерживает самолет на некоторой высоте от опорной поверхности.Under the influence of air pressure, the membrane stretches, becoming a torus, and air constantly entering the inflated membrane shell 13 escapes through a system of profiled nozzle openings 14.15 into the space between the bottom of the
Отсос вентиляторами 19 пограничного слоя воздуха перед отклоненными флаперонами, обеспечивая безотрывное их обтекание, позволяет устанавливать флапероны 27 на больший угол, чем без отсоса.Suction by the
При этом увеличивается прирост коэффициента подъемной силы консолей 7 крыла, что ведет к уменьшению скорости сваливания и взлетно-посадочных скоростей, а также к сокращению взлетно-посадочных дистанций. Все эти факторы способствуют повышению безопасности полета на взлете и посадке.At the same time, the increase in the lift coefficient of the wing consoles 7 increases, which leads to a decrease in the stall speed and takeoff and landing speeds, as well as to a reduction in takeoff and landing distances. All of these factors contribute to increased safety on takeoff and landing.
В полете полностью выпуклая, со скругленными бортами 4 геометрия носовой части 3 фюзеляжа 1 самолета препятствует образованию на ней мощных вихрей при обтекании набегающим потоком воздуха.In flight, the fully convex, with rounded sides 4 geometry of the
При этом повышается запас продольной устойчивости и сохраняется линейный характер ее изменения по углу атаки до закритических значений этого угла. Тем самым повышается безопасность эксплуатации самолета на всех режимах полета.At the same time, the margin of longitudinal stability increases and the linear nature of its change in the angle of attack to supercritical values of this angle is maintained. This increases the safety of operation of the aircraft in all flight modes.
Укороченная хвостовая часть фюзеляжа 1 самолета с удлиненными хвостовыми балками 8, на которых установлено хвостовое оперение 9, обеспечивает его обтекание набегающим потоком воздуха со скоростями, близкими к скоростям невозмущенного потока. При этом улучшается и сохраняется высокой до закритических углов атаки управляемость самолета. Этому способствует также роговая аэродинамическая компенсация рулей 11, позволяющая расширить диапазон их отклонения. Размещенные снизу хвостовых балок 8 роговые компенсаторы 12 рулей 11 вместе с их нижними частями повышают устойчивость и управляемость самолета, особенно на положительных углах атаки.The shortened tail part of the
Сопряжение несущих поверхностей оперения цилиндрической поверхностью 10 уменьшает вредное взаимовлияние двух половин хвостового оперения 9 и повышает его эффективность. Все это способствует повышению безопасности полета на всех его режимах.The pair of bearing surfaces of the plumage with a
Размещение осей двигателей 6 вблизи плоскостей хорд стабилизаторов оперения 9 способствует более интенсивной обдувке оперения 9 и тем самым повышает эффективность управления при точном маневрировании самолета на воздушной подушке перед взлетом и после посадки. Эти меры повышают безопасность эксплуатации самолета как в крейсерском полете, так и при рулежках.The placement of the axes of the
Перед посадкой на воду на вспомогательном шасси летчик отклоняет на небольшой угол шарнирно закрепленную на днище фюзеляжа гибкую пластину 17 опоры скольжения так, чтобы в момент касания погасить ударные нагрузки, возникающие при соприкосновении самолета с водой, и обеспечить глиссирование на задней кромке пластины 17, которая выполняет тем самым функции редана.Before boarding the water on the auxiliary landing gear, the pilot deflects the flexible plate 17 of the sliding support pivotally mounted on the bottom of the fuselage so that at the moment of contact the shock loads that occur when the aircraft comes into contact with water are repaired and glide on the trailing edge of the plate 17, which performs thereby redan functions.
При движении на воздушной подушке пластина 17 опоры скольжения отклонена на максимальный угол, и ее задняя кромка находится на уровне нижней поверхности оболочки мембраны 13 ограждения воздушной подушки, а гибкие боковые стороны плотно соприкасаются с наддутым ограждением так, чтобы разделить объем воздушной подушки в продольном направлении на две части и повысить продольную устойчивость самолета при движении на воздушной подушке.When moving on an air cushion, the sliding support plate 17 is deflected to the maximum angle, and its trailing edge is at the level of the lower surface of the membrane shell 13 of the air cushion guard, and the flexible sides are in close contact with the inflated guard so as to divide the volume of the air cushion in the longitudinal direction by two parts and increase the longitudinal stability of the aircraft when moving on an air cushion.
Для механического торможения самолета достаточно уменьшить подачу воздуха в подушку путем снижения оборотов двигателей 6 в гондолах 22 и связанных с ними вентиляторов 19. При этом тормозные башмаки 18 на задней кромке пластины опоры скольжения соприкасаются с опорной поверхностью тем сильнее, чем ниже давление в воздушной подушке.For mechanical braking of the aircraft, it is sufficient to reduce the air supply to the cushion by reducing the speed of the
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008139506/11A RU2406626C2 (en) | 2008-10-06 | 2008-10-06 | Air-cushion amphibian |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008139506/11A RU2406626C2 (en) | 2008-10-06 | 2008-10-06 | Air-cushion amphibian |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008139506A RU2008139506A (en) | 2010-04-20 |
RU2406626C2 true RU2406626C2 (en) | 2010-12-20 |
Family
ID=44056802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008139506/11A RU2406626C2 (en) | 2008-10-06 | 2008-10-06 | Air-cushion amphibian |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2406626C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2749817C1 (en) * | 2020-07-09 | 2021-06-17 | Владимир Дмитриевич Шкилев | Flying car (small ground-effect vehicle) |
RU2758223C2 (en) * | 2017-05-11 | 2021-10-26 | Штефан Клеин | Method for transforming motor vehicle for land and air transportation, motor vehicle |
-
2008
- 2008-10-06 RU RU2008139506/11A patent/RU2406626C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2758223C2 (en) * | 2017-05-11 | 2021-10-26 | Штефан Клеин | Method for transforming motor vehicle for land and air transportation, motor vehicle |
RU2749817C1 (en) * | 2020-07-09 | 2021-06-17 | Владимир Дмитриевич Шкилев | Flying car (small ground-effect vehicle) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008139506A (en) | 2010-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8833692B2 (en) | Wall effects on VTOL vehicles | |
US7857253B2 (en) | Ducted fan VTOL vehicles | |
US6974106B2 (en) | V/STOL biplane | |
US8657053B2 (en) | Method for comprehensively increasing aerodynamic and transport characteristics, a wing-in-ground-effect craft for carrying out said method (variants) and a method for realizing flight | |
CA2474121C (en) | An aircraft internal wing and design | |
US20090159757A1 (en) | Ducted Fan Vtol Vehicles | |
US20080054121A1 (en) | Ducted fan VTOL vehicles | |
US20140151494A1 (en) | Vertical take-off and landing (vtol) aerial vehicle and method of operating such a vtol aerial vehicle | |
US20170240273A1 (en) | Fixed-wing vtol aircraft with rotors on outriggers | |
JPH05501095A (en) | turbo craft | |
US20050029396A1 (en) | Channel-wing system for thrust deflection and force/moment generation | |
WO2018059244A1 (en) | Aircraft | |
US20110001014A1 (en) | Twin vortex vtol aircraft | |
RU2127202C1 (en) | Method of creating system of forces of aircraft of aeroplane configuration and ground-air amphibious vehicle for implementing this method | |
US3124322A (en) | Aircraft with fluid sustaining means | |
US20210179260A1 (en) | Aircraft landing gear with wing configuration for enabling a smooth takeoff and landing | |
RU2406626C2 (en) | Air-cushion amphibian | |
WO2009068835A1 (en) | Static wing for an aircraft | |
RU2653953C1 (en) | Unmanned high-speed helicopter-airplane | |
GB2438848A (en) | Static wing for an aircraft | |
RU2317220C1 (en) | Method of forming the system of forces of flying vehicle and flying vehicle-ground-air-amphibian for realization of this method | |
RU2408501C2 (en) | Aircraft | |
GB2390884A (en) | A VSTL aircraft | |
RU2185979C2 (en) | Wing-in-ground effect craft | |
RU2766020C1 (en) | Ground-effect vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20140326 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131007 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20141210 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20150121 |
|
RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20160303 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181007 |