RU2406652C2

RU2406652C2 - Vtol aircraft

Info

Publication number: RU2406652C2
Application number: RU2008108373/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Михайлович Пикулев (RU); Николай Михайлович Пикулев
Original assignee: Николай Михайлович Пикулев
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2010-12-20
Also published as: RU2008108373A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to aircraft engineering. Proposed aircraft consists of airframe, wing, tail plane, jet engine arranged ahead of the wing front edge. Said engine incorporates moving slotted nozzle extension and nozzle guide vanes to blow over the wing. Aircraft is equipped with drogue parachute, pull rope with anchor and lateral niches to accommodate air chambers to be closed by flaps.

EFFECT: expanded performances.

4 dwg

Description

Самолет вертикального взлета и посадки обладает взлетно-посадочными качествами вертолета и летными качествами самолета, которые достигаются разными путями. Известен самолет, у которого крыло при взлете и посадке работает, как винт вертолета, а в полете устанавливается в традиционное положение. Известен самолет, в нише крыла которого размещен винт вертолета, который работает при взлете и посадке, а в полете убирается в нишу крыла. Известен самолет НК-38, который снабжен маршевым двигателем - МД и двумя подъемными двигателями - ПД.A vertical take-off and landing airplane has the take-off and landing qualities of a helicopter and the flight qualities of an airplane, which are achieved in different ways. A well-known aircraft, in which the wing during take-off and landing works like a helicopter propeller, and in flight is set to its traditional position. A plane is known, in the wing niche of which there is a helicopter rotor that works during take-off and landing, and in flight it is tucked into the wing niche. Known aircraft NK-38, which is equipped with a marching engine - MD and two lifting engines - PD.

Способы преобразования вертолета в самолет описаны в патентах №2149124, №2255132, а с активно-реактивной тягой в Р4₍₂₁₎2006, 113498 …Methods of converting a helicopter into an airplane are described in patents No. 2149124, No. 2255132, and with active-jet thrust in P4 ₍₂₁₎ 2006, 113498 ...

В качестве прототипа выбрано решение по заявке №98116096/28. Отличительной особенностью конструкции самолета является то, что реактивные двигатели вынесены за переднюю кромку крыла на 8-10 метров в носовую часть фюзеляжа, снабжены подвижными сопловыми насадками щелевого типа с сопловыми направляющими аппаратами, способными отклоняться относительно хорды крыла на угол α, создавая максимальную подъемную силу крыла, и на угол β, создавая максимальную тягу для полета.As a prototype, the solution selected by application No. 98116096/28. A distinctive feature of the aircraft’s design is that jet engines are 8-10 meters beyond the wing leading edge into the nose of the fuselage, equipped with slotted nozzle nozzles with nozzle guides capable of deflecting relative to the wing chord by an angle α, creating maximum wing lift , and at angle β, creating maximum thrust for flight.

Двигатели самолета закреплены на консолях стабилизатора и опираются на подкосы - пилоны фюзеляжа.The aircraft engines are mounted on the stabilizer consoles and rely on struts - the fuselage pylons.

Рециркуляция турбулентного газового потока от турбины на крыло самолета устраняется сопловым направляющим аппаратом и аэродинамическими гребнями крыла, которые преобразуют турбулентный газовый поток от турбины в газовоздушный ламинарный струйный поток и подают на крыло.Recirculation of the turbulent gas stream from the turbine to the wing of the aircraft is eliminated by the nozzle guide apparatus and aerodynamic wing flanges, which convert the turbulent gas stream from the turbine into a gas-air laminar jet stream and feed it to the wing.

Изобретение поясняется Фиг.1-4.The invention is illustrated Fig.1-4.

Самолет - СВВП содержит фюзеляж - 1, крыло - 2, стабилизатор - 3, реактивный двигатель - 4, сопловой насадок - 5, сопловой направляющий аппарат - 6, пилоны двигателя - 7, пилоны крыла - 8, рули высоты - 9, которые выполняют и функции элеронов, рули поворота - 10, аэродинамические гребни - 11, полихлорвиниловую обшивку - 12.Aircraft - VTOL contains a fuselage - 1, a wing - 2, a stabilizer - 3, a jet engine - 4, a nozzle nozzle - 5, a nozzle guide apparatus - 6, engine pylons - 7, wing pylons - 8, elevators - 9, which perform and the functions of ailerons, steering wheels - 10, aerodynamic ridges - 11, polyvinyl chloride lining - 12.

В военном варианте самолет оснащен по бокам нишами - 13, в которых размещены пневмокамеры - 14, которые в полете прикрываются створками - 15.In the military version, the aircraft is equipped on each side with niches - 13, in which pneumatic chambers - 14 are placed, which in flight are covered by sashes - 15.

Самолет оснащен парашютной системой - 16, чалочным тросом - 17, якорем 18.The aircraft is equipped with a parachute system - 16, pull cable - 17, anchor 18.

Самолет не имеет шасси, а садится на взлетно-посадочный комплекс - ВПС.The plane does not have a landing gear, but lands on the take-off and landing complex - airborne forces.

Взаимное расположение узлов самолета - СВВП и их взаимодействие изображены на чертеже, где:The relative position of the nodes of the aircraft - VTOL and their interaction are shown in the drawing, where:

на фиг.1 изображен вид самолета сбоку;figure 1 shows a side view of the aircraft;

на фиг.2 - вид спереди;figure 2 is a front view;

на фиг.3 - вид сверху;figure 3 is a top view;

на фиг.4 - сечение А-А на фиг.1figure 4 - section aa in figure 1

Посадка самолета - СВВП на взлетно-посадочный стапель - ВПС осуществляется в такой последовательности: от ближнего привода скорость самолета гасится двигателем до посадочной 230-300 км/ч (90 м/с), двигатель переводится на взлетно-посадочный режим, сервомеханизмом сопловой насадок устанавливается на угол α, при этом газовый турбулентный поток, пройдя через сопловой направляющий аппарат, выходит из сопла со скоростью 800-1000 м/с и температурой до 800°С, смешавшись с воздушной массой, поступает на кромку крыла со скоростью 600-700 м/с и температурой 160-180°С, выпускается тормозной парашют и чалочный трос с якорем, скорость самолета понижается до 15 м/с (5 км/ч), с высоты 2-3 м якорь чалочного троса заводится в улавливатель взлетно-посадочного стапеля, срабатывает амортизатор улавливателя - скорость равна нулю.Aircraft landing - VTOL aircraft on the take-off and landing runway - UPU is carried out in the following sequence: from the short-range drive, the aircraft’s speed is extinguished by the engine to the landing 230-300 km / h (90 m / s), the engine is switched to the take-off and landing mode, the nozzle nozzles are installed by the servomechanism at an angle α, while the gas turbulent flow, passing through the nozzle guide apparatus, leaves the nozzle at a speed of 800-1000 m / s and a temperature of up to 800 ° C, mixed with the air mass, enters the wing edge at a speed of 600-700 m / with and temperature 160-180 ° Is discharged and drogue parachute Pull rope to the anchor, the aircraft speed is reduced to 15 m / s (5 km / h), from a height of 2-3 m anchor rope sling is put into the catcher runway slipway triggered trap absorber - the velocity is zero.

Под действием инерционных сил самолета рама ВПС своей продольной осью совмещается с продольной осью самолета благодаря тому, что шкворень рамы ВПС смещен на некоторое расстояние относительно точки приложения инерционной силы самолета на улавливателе, если смотреть по ходу. В продольном положении фюзеляж устанавливается относительно ВПС жестко - длиной чалочного троса.Under the influence of the inertial forces of the aircraft, the IPS frame aligns with the longitudinal axis of the aircraft with the longitudinal axis of the aircraft due to the fact that the pin of the IPS frame is displaced by a certain distance relative to the point of application of the inertial force of the aircraft on the catcher, as viewed along the way. In the longitudinal position, the fuselage is fixed relative to the UPU rigidly - the length of the pull cable.

Двигатель выключается и с уменьшением оборотов двигателя самолет парашютирует на ленту-растяжку ВПС, прогибаясь, она через рычаги включает в работу амортизаторы ВПС. Лента-растяжка обхватывает фюзеляж по полупериметру и зажимает его силой Q=Ptgθ.The engine turns off and with a decrease in engine speed, the plane parachutes onto the UPU stretching tape, while bending, through the levers it turns on the operation of the UPU shock absorbers. A stretch tape wraps around the fuselage along the semi-perimeter and clamps it with the force Q = Ptgθ.

Взлет самолета осуществляется в обратной последовательности.Take-off is carried out in the reverse order.

Самолет - СВВП в военном варианте оснащен пневмокамерами, которые выпускает путем наполнения воздухом от воздушной системы самолета через термовводы фюзеляжа, а убираются внутрь ниши за счет вакуума. Самолет - СВВП в военном варианте может садиться на грунт, поскольку днище фюзеляжа обшито полихлорвиниловым материалом, на снежный покров и воду.Aircraft - VTOL in the military version is equipped with pneumatic chambers, which it releases by filling with air from the aircraft’s air system through the fuselage’s thermowells, and they are removed inside the niche due to vacuum. Aircraft - VTOL military variant can land on the ground, since the bottom of the fuselage is sheathed with polyvinyl chloride material, on snow cover and water.

Предлагаемый самолет - СВВП имеет отличия от известных летательных аппаратов тем, что в системе двигатель - крыло работа осуществляется не путем поддува турбулентного потока от вентиляторов под крыло, как у судна на воздушном клине, а работает управляемый ламинарный струйный поток, который направлен на обдув крыла, и не со скоростью 80-100 м/с, создавая воздушный клин под экраном крыла, а скоростью 600-800 м/с, создавая подъемную силу крыла, а после - тягу для полета.The proposed aircraft - VTOL has differences from known aircraft in that in the engine-wing system, work is not carried out by blowing turbulent flow from the fans under the wing, as in a ship on an air wedge, but a controlled laminar jet stream is used, which is aimed at blowing the wing, and not at a speed of 80-100 m / s, creating an air wedge under the wing screen, but at a speed of 600-800 m / s, creating a lifting force of the wing, and after that - a thrust for flight.

Наибольший технический результат дает только КОМПЛЕКСНОЕ применение самолета вертикального взлета и посадки - СВВП совместно со взлетно-посадочным стапелем - ВПС, которые позволят по-новому разрешить многие накопившиеся проблемы авиации: освободить самолет от такой массы груза, как шасси, подъемные двигатели - ПД, которые еще имеют свойство отказывать в работе, т.е. работают 2-3 минуты при взлете и посадке, а в остальное время превращаются в бесполезный балласт, не строить аэродромы с 4^х км полосами, которые то заносит снегом, то покрывает льдом; вынести взлетно-посадочные стапели в черту города; в принципе изменить систему технического обслуживания самолетов на земле и даже работу диспетчерской службы, которая сможет работать в режиме железнодорожной диспетчерской службы.The greatest technical result is achieved only by the COMPLETE application of a vertical take-off and landing airplane — VTOL together with the take-off and landing berth — UPU, which will allow to solve many of the accumulated aviation problems in a new way: to free the airplane from such a mass of cargo as landing gear, hoisting engines — PD, which still have the ability to refuse to work, i.e. 2-3 minutes operate during takeoff and landing, and during the rest converted into a useless ballast, not build airfields with 4 ^x km strips which then pushes the snow, the ice cover; make runways into the city limits; in principle, to change the aircraft maintenance system on the ground and even the work of the dispatch service, which will be able to work in the mode of a railway dispatch service.

Самолеты, оснащенные пневмокамерами, могут базироваться прямо на берегу и использоваться в качестве морского охотника за подводными лодками и дрейфовать в штиль в океане в зоне поиска.Airplanes equipped with air chambers can be based right on the shore and used as a sea hunter for submarines and drift into the calm in the ocean in the search zone.

Claims

Самолет вертикального взлета и посадки, содержащий фюзеляж, крыло, стабилизатор, реактивный двигатель с сопловой насадкой, тормозной парашют и чалочный трос с якорем, отличающийся тем, что реактивный двигатель вынесен на расстояние за переднюю кромку крыла и размещен консольно на стабилизаторе, оснащенным раздельными рулями высоты и прикрепленном к фюзеляжу пилоном, оснащенным рулем поворота, а упомянутый двигатель имеет поворотный сопловой насадок щелевого типа и оснащен сопловым направляющим аппаратом, устанавливаемым на угол α относительно хорды крыла при взлетно-посадочном режиме, и угол β при полетном режиме, при этом фюзеляж по бокам оснащен нишами, в которых располагаются пневмокамеры, запитанные от воздушной системы самолета через гермовводы и прикрываемые в полете створками. A vertical take-off and landing airplane comprising a fuselage, a wing, a stabilizer, a jet engine with a nozzle nozzle, a brake parachute and a pull cable with an anchor, characterized in that the jet engine is spaced apart from the front edge of the wing and is mounted cantilever on a stabilizer equipped with separate elevators and attached to the fuselage with a pylon equipped with a steering wheel, and the aforementioned engine has a rotary nozzle nozzle slot type and is equipped with a nozzle guide apparatus mounted at an angle α relative respect to the wing chord at takeoff and landing, and the angle β at flight mode, with the fuselage on each side equipped with recesses, which are arranged in pneumatic chamber, fed from the air system of the aircraft through pressure seals and flaps covered up in flight.