ФЮЗЕЛЯЖ ГИДРОСАМОЛЕТА (ВАРИАНТЫ)
SEAPLANE FUSELAGE (VERSIONS)

Изобретение относится к авиации.
Известны гидросамолеты, которые по способу плавания можно условно разделить на три группы: имеющие корпус типа «летающая лодка» достаточной для остойчивости ширины, имеющие корпус типа «летающая лодка» с дополнительными опорными поплавками на крыльях, и имеющие два больших удлиненных поплавка, полностью обеспечивающих плавучесть и остойчивость, см. Интернет www.hydroplane.ru. Данное изобретение относится ко всем трем типам самолетов.
Требования к подводной части гидросамолетов весьма противоречивы.
1. Она должна иметь малое гидродинамическое сопротивление на режиме плавания (то есть, до глиссирования), так как располагаемая удельная тяга гидросамолетов, как правило, небольшая.
2. По этой же причине сопротивление подводной части фюзеляжа должно иметь как можно более плавный горб сопротивления при выходе на глиссирование.
3. Так как скорость приводнения по водным меркам достаточно высока, то подводная часть фюзеляжа должна обеспечивать сравнительно мягкий ход на волнении.
4. При взлете и, особенно, при приводнении необходимо нужное положение вектора силы глиссирования, так как не редкость зарывание самолета носом в волну и даже опрокидывание через нос.
5. Хорошее обтекание подводной части фюзеляжа воздухом в режиме полета.
Задача и технический результат изобретения - комплексное удовлетворение всем этим пяти требованиям.
ВАРИАНТ 1. Для этого подводная часть фюзеляжа имеет спереди, как обычно, заостренный нос катерного типа, а задняя часть фюзеляжа имеет сужение в продольном направлении, под которым имеет горизонтальную или V-образную глиссирующую пластину.
Эта пластина и в воде на малой скорости, и в воздухе во время полета расположена продольно потоку, и поэтому практически не влияет на гидродинамическое и аэродинамическое сопротивление. А вот на режиме выхода на глиссирование, когда пластина располагается под углом атаки к потоку воды, на ней образуется большая подъемная сила.
Таким образом, эта пластина не портит обтекание ни в воде, ни в воздухе, но позволяет гидросамолету выходить на режим глиссирования, без которого он не сможет взлететь. Причем с малым горбом сопротивления, так как обтекание в воде от малой скорости к большой происходит постепенно.
ВАРИАНТ 2. Для управления вектором силы глиссирования по воде самолет может иметь выпускаемый редан/реданы в виде шарнирно расположенных заподлицо с обшивкой глиссирующих поверхностей, управляемых штоком, проходящим по трубе, верхний конец которой расположен выше уровня статической ватерлинии. Редан может быть один, если глиссирующая часть днища имеет плоский участок - гидролыжу, или их может быть два, если днище V-образное. Редан должен быть расположен в таком месте днища фюзеляжа, чтобы вектор возникающей на нем силы проходил через центр масс самолета или хотя бы как можно ближе к нему.
Такой редан/реданы при чрезмерном их отклонении могут быть использованы как водные тормоза.
Желательно, чтобы движитель самолета (винты) не давал реактивного крутящего момента, чтобы не было необходимости в большом откренивающем усилии на элеронах или флаперонах. Лучше всего применить два двигателя на крыльях, вращающихся в противоположные стороны (можно применить редукторы), или два двигателя над фюзеляжем в связке типа «тяни-толкай», или четыре двигателя - по два на крыльях - один тянущий, другой толкающий, причем можно в одной гондоле, а можно в разных. Для легкомоторной авиации в последнем случае можно использовать двигательные головки от подвесных моторов типа «Вихрь» или аналогичных.
Для одномоторного самолета желательно применение «Пропеллера Староверова», не дающего реактивного момента.
На фиг.1 показан гидросамолет, содержащий фюзеляж 1, днище 2 которого имеет в задней части V-образную глиссирующую пластину 3. На V-образном днище также имеются два управляемых редана 4.
На фиг.2 показан вид снизу только на днище гидросамолета, пластина 3, не выходящая за габарит днища, заштрихована точечной штриховкой. Выше нее вода и воздух могут свободно обтекать заостренную заднюю часть фюзеляжа.
На фиг.3 показано сечение гидросамолета по А-А. Хорошо видна V-образная глиссирующая пластина 3. Боковые панели могут иметь показанный на эскизе подрез для увеличения внутреннего объема фюзеляжа (багажник) или могут не иметь его.
На фиг.4 показано устройство отклоняемого редана 4. Он шарнирно крепится в передней части имеющейся для него ниши 5 в днище 2, и управляется штоком 6, проходящим через трубу 7, верхний срез которой находится выше уровня статической ватерлинии. На этом месте может иметься резиновый гофрированный патрубок.
Работает гидросамолет следующим образом. На стоянке редан 4 убран, и самолет получает возможность разбега с минимальным гидродинамическим сопротивлением во всем диапазоне скоростей. При разбеге, после достижения определенной скорости, при необходимости может быть отклонен редан 4 для повышения тангажа. При посадке для предупреждения зарывания носом в волну редан можно выпустить заранее. Отклоняя его более оптимального значения можно использовать его как тормоз, сокращая посадочную дистанцию. На рулении с малой скоростью его можно не убирать ввиду незначительности его сопротивления на малой скорости. Но все же его лучше убрать во избежание повреждения, например при стаскивании волоком носа самолета с берега, при движении задом.
Применение данного изобретения позволит сократить дистанции взлета и посадки и позволит увеличить воздушную скорость.