RU2302978C1 - Aeroplane using engines of several types in flight - Google Patents

Abstract

FIELD: aircraft building.

SUBSTANCE: the aeroplane using engines of several types in flight has turbojet engines, propeller engines and un electrowind generator (2) installed in the rear fuselage, whose length of the rotor shaft is beyond the fuselage (3) for installation of blades (4). The blades are closed with casing (6) having a taper at the inlet and outlet of the air flow outgoing from the funnel-shaped wind guiding device (5) installed under the wings (7), and its head expanded part is located on the side of the pilots cockpit and the tail part is directed to the blades installed on the rotor shaft. The head expanded parts of the funnel-shaped wind guiding devices are provided with folding tapered covers (11).

EFFECT: enhanced flying range.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к самолетостроению и, в частности, к самолетам, использующим в полете турбореактивные двигатели, винтовые электродвигатели и реактивные двигатели, работающие на водороде.The invention relates to aircraft manufacturing and, in particular, to aircraft using turbojet engines, screw motors and hydrogen-powered jet engines in flight.

Существующие самолеты в полете расходуют большое количество авиационного керосина (В.Г.Александров, А.В.Майоров, Н.П.Потюков, «Авиационный технический справочник", М., Транспорт, 1975 г.). Есть необходимость его экономии и уменьшения расхода за счет использования в полете, например, винтовых электродвигателей или автономных децентрализованных реактивных установок, использующих водород, получаемый при сжигании распыленной воды для создания реактивной тяги.Existing aircraft in flight consume a large amount of aviation kerosene (V. G. Aleksandrov, A. V. Mayorov, N. P. Potyukov, “Aviation Technical Reference”, Moscow, Transport, 1975). There is a need to save and reduce it expense due to the use in flight, for example, of screw motors or autonomous decentralized reactive plants using hydrogen obtained by burning atomized water to create reactive thrust.

Существуют электрогенераторы наземные, использующие силу ветра для вращения лопастей, соединенных с валом ротора. Эти электрогенераторы устанавливают на высоких опорах, при этом используют силу природного ветра, который дует с различной скоростью, с разных сторон, а в какие-то моменты может совсем не дуть, т.е. при этих условиях скорость вращения вала ротора не постоянна, а, следовательно, количество вырабатываемой электроэнергии также не постоянно во времени.There are terrestrial generators that use wind power to rotate the blades connected to the rotor shaft. These electric generators are installed on high supports, while using the power of a natural wind that blows at different speeds, from different sides, and at some points may not blow at all, i.e. under these conditions, the rotational speed of the rotor shaft is not constant, and, therefore, the amount of generated electricity is also not constant in time.

Сила ветра для вращения лопастей ветроэлектрогенератора для самолета должна быть постоянна для передачи ее на винтовые электродвигатели.The wind force for rotation of the blades of the wind generator for the aircraft must be constant for transmission to screw motors.

Задача - предложить устройства, позволяющие использовать силу ветра и водород при полете самолета.The task is to propose devices that allow the use of wind power and hydrogen when flying an airplane.

Технический результат - увеличение дальности полета и экономия авиационного керосина путем использования ветроэлектрогенератора и автономных децентрализованных водородных реактивных установок.The technical result is an increase in flight range and saving aviation kerosene by using a wind generator and autonomous decentralized hydrogen reactive installations.

На чертеже изображен самолет, общий вид.The drawing shows an airplane, General view.

Технический результат достигается тем, что вал ротора 1 ветроэлектрогенератора 2 имеет длину, превышающую длину ветроэлектрогенератора 2 на величину, позволяющую ему выдвинуться за пределы фюзеляжа 3 и закрепления на нем с обеих сторон фюзеляжа 3 лопастей 4, которые вращаются под действием направленного потока воздуха, выходящего из воронкообразных устройств 5. Лопасти 4 закреплены с двух сторон вала ротора 1 для равномерного распределения ветровой нагрузки на вал ротора 1 и предотвращения его перекрута. Лопасти 4 закрыты кожухом 6, имеющим сужение на входе воздушного потока, исходящего от воронкообразного устройства 5, и на выходе - позади лопастей 4. Воронкообразное устройство 5 состоит из двух труб, установленных по бокам фюзеляжа 3 под крыльями 7. Трубы имеют расширенную часть 8, расположенную на уровне кабины пилотов, и суженую часть 9, входящую в кожух 6, закрывающий лопасти 4. Воздушный поток из устройств 5 вращает лопасти 4, тем самым заставляя вращаться вал ротора 1 ветроэлектрогенератора 2. Полученный электрический ток подают на винтовые электродвигатели 10, установленные на крыльях 7, и на обеспечение всех электрических устройств самолета. Для уменьшения сопротивления воздуха, регулирования его потока или перекрытия при взлете, посадке и в полете установки 5 снабжены коническими крышками 11 любой конструкции, которые убирают или складывают любым способом по мере необходимости.The technical result is achieved by the fact that the rotor shaft 1 of the wind generator 2 has a length exceeding the length of the wind generator 2 by an amount that allows it to extend beyond the fuselage 3 and fix it on both sides of the fuselage 3 of the blades 4, which rotate under the action of a directed stream of air leaving funnel-shaped devices 5. The blades 4 are fixed on both sides of the shaft of the rotor 1 to evenly distribute the wind load on the shaft of the rotor 1 and prevent its torsion. The blades 4 are closed by a casing 6, which has a narrowing at the inlet of the air flow coming from the funnel-shaped device 5, and at the outlet - behind the blades 4. The funnel-shaped device 5 consists of two pipes mounted on the sides of the fuselage 3 under the wings 7. The pipes have an expanded part 8, located at the level of the cockpit, and the narrowed part 9 included in the casing 6, covering the blades 4. The air flow from the devices 5 rotates the blades 4, thereby forcing the rotor shaft 1 of the wind generator 2 to rotate. The resulting electric current is supplied to the screw ektrodvigateli 10 mounted on the wings 7, and to ensure that all electrical devices of the aircraft. To reduce air resistance, regulate its flow or overlap during take-off, landing and in flight, the units 5 are equipped with conical covers 11 of any design, which are removed or folded in any way as necessary.

Для получения реактивной тяги на оба крыла 7 самолета устанавливают автономные децентрализованные водородные реактивные установки 12, не меньше одной на каждое крыло 7, в которых происходит сжигание распыленной воды при температуре 3000°С под действием электрической энергии, вырабатываемой ветроэлектрогенератором 2.To obtain reactive thrust on both wings 7 of the aircraft, autonomous decentralized hydrogen reactive plants 12 are installed, at least one for each wing 7, in which atomized water is burned at a temperature of 3000 ° C under the action of electric energy generated by wind generator 2.

Установки 12 имеют сферическую форму и выходные отверстия в виде раструба для реактивной струи водорода.Installations 12 have a spherical shape and outlet holes in the form of a socket for a jet stream of hydrogen.

В хвостовой части фюзеляжа 3 расположены турбореактивные двигатели 13, работающие на авиационном керосине, которые используются на взлете и посадке, а также во время полета для поддержания крейсерской скорости путем регулирования мощности реактивной струи. В случае недостаточности мощности винтовых электродвигателей 10 для поддержания крейсерской скорости увеличивают мощность реактивной струи турбореактивных двигателей 13, а при достижении заданной скорости мощность реактивной струи уменьшают до минимальной.In the rear part of the fuselage 3 are located turbojet engines 13 operating on aviation kerosene, which are used for takeoff and landing, as well as during flight to maintain cruising speed by adjusting the power of the jet. In case of insufficient power of the screw motors 10 to maintain cruising speed, the power of the jet of the turbojet engines 13 is increased, and when the specified speed is reached, the power of the jet is reduced to the minimum.

Вода и керосин находятся в крыльях 7 в отдельных емкостях, расположенных в любом порядке.Water and kerosene are in wings 7 in separate containers located in any order.

Преимущество предлагаемого самолета:The advantage of the proposed aircraft:

- увеличение дальности полета за счет использования разного вида двигателей;- increase flight range due to the use of different types of engines;

- экономия авиационного керосина за счет использования других источников энергии;- saving aviation kerosene through the use of other energy sources;

- получение дешевой электроэнергии для винтовых электродвигателей за счет использования ветроэлектрогенераторов, работающих от направленного регулируемого потока воздуха;- obtaining cheap electricity for screw motors through the use of wind generators operating from a directed controlled air flow;

- возможность получения реактивной водородной тяги в полете за счет сжигания распыленной воды в автономных децентрализованных реактивных установках, расположенных на крыльях самолета.- the ability to obtain reactive hydrogen thrust in flight by burning atomized water in autonomous decentralized reactive installations located on the wings of an airplane.

Самолет эксплуатируют следующим образом: для взлета и посадки используют турбореактивные двигатели 13, расположенные в хвостовой части фюзеляжа 3. В это время конические крышки 11 воронкообразных ветронаправляющих установок 5 закрыты. При достижении высоты заданного эшелона и переходе на крейсерскую скорость конические крышки 11 открывают, установки 5 направляют поток воздуха на лопасти 4 вала ротора 1. Полученный электрический ток подают на винтовые электродвигатели 10 или в автономные децентрализованные реактивные водородные установки 12. Установки 12 включают также при достижении крейсерской скорости как альтернативу винтовым электродвигателям.The aircraft is operated as follows: for take-off and landing use turbojet engines 13 located in the rear of the fuselage 3. At this time, the conical caps 11 of the funnel-shaped wind-guiding installations 5 are closed. Upon reaching the height of the specified level and switching to cruising speed, the conical covers 11 are opened, the units 5 direct the air flow to the blades 4 of the rotor shaft 1. The resulting electric current is supplied to screw motors 10 or to stand-alone decentralized reactive hydrogen plants 12. Installations 12 are also turned on when cruising speed as an alternative to screw motors.

Claims (2)

1. Самолет, использующий в полете несколько видов двигателей, содержащий турбореактивные и винтовые двигатели, отличающийся тем, что дополнительно содержит электроветрогенератор, установленный в хвостовой части фюзеляжа, длина вала ротора которого выходит за пределы фюзеляжа для установки лопастей, при этом лопасти закрыты кожухом, имеющим сужение на входе и выходе воздушного потока, исходящего от воронкообразного ветронаправляющего устройства, установленного под крыльями, причем головная расширенная его часть расположена со стороны кабины пилотов, а хвостовая часть направлена на лопасти, установленные на вале ротора, головные расширенные части воронкообразных ветронаправляющих установок снабжены складывающимися коническими крышками.1. Aircraft using several types of engines in flight, containing turbojet and screw engines, characterized in that it further comprises an electric wind generator installed in the rear of the fuselage, the rotor shaft length of which extends beyond the fuselage for installing the blades, while the blades are closed by a casing having narrowing at the inlet and outlet of the air flow coming from a funnel-shaped wind-guiding device mounted under the wings, and the expanded head part is located on the side cockpit, and the tail part is directed to the blades mounted on the rotor shaft, the head expanded parts of the funnel-shaped wind-guiding installations are equipped with folding conical covers. 2. Самолет по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит автономные децентрализованные реактивные водородные установки сферической формы, имеющие выходное отверстие для реактивной струи водорода в виде раструба.2. The aircraft according to claim 1, characterized in that it further comprises autonomous decentralized reactive hydrogen installations of a spherical shape having an outlet for a reactive stream of hydrogen in the form of a bell.