ПЛАТФОРМА ДЛЯ ВЗЛЁТА И ПОСАДКИ САМОЛЁТА, САМОДВИЖУЩАЯСЯ ПО РЕЛЬСАМ
PLATFORM FOR TAKEOFF AND LANDING AIRCRAFT, SELF-PROPELLED ON RAILS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к авиационной технике, а именно к средствам обеспечения взлета и посадки самолета и способу их выполнения.
Уровень техники
Известны средства для обеспечения взлета и посадки самолета в виде шасси, встроенного в конструкцию самолета, не убирающееся и убирающееся во внутреннюю полость планера самолета в полете. Например, самолеты Ту-204, Ил 96-300, МиГ-31 и другие, эксплуатируемые длительное время.
Недостатки такой конструкции следующие:
- Большая масса шасси и системы управления им (5…6% от массы самолета).
- Большой внутренний объем планера самолета, занимаемый убранным шасси.
- Ухудшение аэродинамических качеств самолета из-за наличия внутренних полостей для размещения убранного шасси и прикрывающих его в полете створок.
- Ухудшение аэродинамических качеств крыла самолета из-за необходимости введения в его конструкцию интерцепторов и щитков для торможения самолета на пробеге после посадки.
- Сложность конструкции, и, как следствие, высокая себестоимость системы шасси.
- Высокий процент отказов системы шасси.
- Высокая трудоемкость технического обслуживания системы шасси.
- Отсутствие полезной рекуперации кинетической энергии самолета при посадке.
- Необходимость наличия специальных тормозных устройств в конструкции самолета, как-то: реверсивное устройство, тормозной парашют и других.
- Значительные ударные нагрузки при посадке самолета, что снижает срок службы самолета.
- Продолжительное время работы двигателей на взлетном режиме при взлете самолета из-за увеличения за счет шасси разгоняемой массы, что снижает срок службы двигателей и увеличивает расход топлива.
- Необходимость в дорогостоящих по постройке, по качеству и по обслуживанию взлетно-посадочных полосах.
- Увеличение расхода топлива из-за увеличения массы самолета и ухудшении его аэродинамических качеств.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является изобретение по патенту РФ №2299158 от 05.09.2005 г., в котором предусмотрена тележка-шасси на пневматических колесах, размещаемая на взлетно-посадочной полосе перед посадкой самолета неподвижно, на которую садится на посадочной скорости самолет, после чего он вместе с тележкой-шасси за счет кинетической энергии самолета совершает все посадочные операции, как и на обычном шасси.
Следует иметь в виду, что известны многочисленные самодвижущиеся и с ручным или ножным приводом железнодорожные транспортные средства - дрезины для передвижения людей и грузов по стандартной железной дороге. Дрезины имеют различные размеры и конструкции, но не имеют необходимых грузоподъемных и скоростных характеристик для приема и старта с них самолета. Предлагаемое патентом РФ №22999158 решение имеет следующие недостатки:
- Большая разница скоростей идущего на посадку самолета и стоячей тележки-шасси (более 200 км/час) при необходимой большой массе самой тележки-шасси приведет к еще большим нагрузкам на конструкцию самолета по сравнению с посадкой на встроенное шасси, поскольку массивная тележка-шасси будет мгновенно набирать скорость от 0 до более, чем 200 км/час, что не реально. Существенное снижение массы самолета, для чего, собственно, и изымалось шасси из конструкции самолета, не будет достигнуто из-за необходимости значительного усиления днища фюзеляжа по вышеупомянутой причине.
- Не исключаются из конструкции самолета устройства, обеспечивающие его торможение при пробеге после посадки, как-то: реверсивное устройство или тормозной парашют, механизация крыла - интерцепторы и тормозные щитки.
- Увеличение потребной взлетно-посадочной полосы из-за большого количества движения системы самолет плюс тележка-шасси по сравнению с обычным шасси.
- Увеличение длины разбега самолета и времени работы двигателей на взлетном режиме при взлете самолета из-за увеличения разгоняемой массы.
- Повышенные требования к качеству взлетно-посадочной полосы.
Раскрытие изобретения
Целями предлагаемого изобретения являются:
- Снижение массы самолета,
- Снижение ударных нагрузок при посадке самолета и, как следствие, значительное увеличение срока службы самолета,
- Улучшение аэродинамических качеств самолета,
- Исключение из конструкции самолета не требующихся в полете тормозных устройств, как-то: реверсивное устройство или тормозные парашюты, интерцепторы, тормозные щитки,
- Экономия топлива,
- Экономия ресурса двигателя,
- Уменьшение количества устройств самолета, требующих трудоемкое регулярное техническое обслуживание,
- Возможность посадки и высадки пассажиров максимально приближенно к черте населенного пункта.
Поставленные цели достигаются применением для взлета и посадки самолета платформы, самодвижущейся по рельсам, с электроприводом, с системой рекуперации кинетической энергии самолета и платформы при пробеге после посадки.
Описание чертежей
Суть изобретения поясняется чертежами:
- Фиг 1 - вид сбоку - платформа, самодвижущаяся по рельсам, с размещенным на ней самолетом,
- Фиг 2 - вид спереди - платформа, самодвижущаяся по рельсам, с размещенным на ней самолетом.
Осуществление изобретения
Платформа самодвижущаяся 1 в рабочем состоянии включает в себя: платформу 2, с размещенным на ней самолетом 3, зафиксированным с платформой 2 управляемым фиксатором 4, амортизатор 5, колеса 6 для передвижения по рельсам 7, установленным на бетонной подложке 8, электропривод 9, аккумулятор 10, токосъемник 11, неподвижные защитные боковые панели 12, установленные по обе стороны вдоль рельсов 7. Электрический кабель и его прокладка не указаны.
Принцип работы.
Взлет самолета.
Для взлета самолета 3 на исполнительном старте для взлета на рельсах 7 установлена платформа самодвижущаяся 1 со стартующим самолетом 3 с прогретыми работающими двигателями. При получении разрешения на взлет, пилот увеличивает режимы работы двигателей и, синхронно с этим, через токосъемник 11 подается электропитание на электропривод 9. Начинается разбег платформы самодвижущейся 1 с самолетом 3 на взлет самолета 3. До определенной скорости основную тягу создает электропривод 9, а перед отделением самолета 3 от платформы самодвижущейся 1 - пилот переводит двигатели самолета 3 на режим, обеспечивающий взлет самолета 3, при этом убирается управляемый фиксатор 4 и самолет 3 продолжает самостоятельно взлет обычным порядком. Платформа самодвижущаяся 1 после этого переходит под управление диспетчером аэродрома и направляется по маневровым участкам рельсов 7 либо для приема другого самолета, либо в депо.
Посадка самолета.
Прием самолета 3, заходящего на посадку, осуществляется следующим образом. Платформу самодвижущуюся 1 устанавливают на рельсы 7 в определенном месте. Автоматика заходящего на посадку самолета 3 в расчетный момент по радиосвязи включает электропривод 9, после чего движение платформы самодвижущейся 1 и самолета 3 синхронизируются автоматически таким образом, чтобы в момент касания самолета 3 платформы самодвижущейся 1 их скорости были равны. Точное позиционирование самолета 3 относительно платформы самодвижущейся 1 осуществляется автоматически одним из известных из ракетной техники способов под контролем пилота. После касания самолета 3 платформы самодвижущейся 1 они взаимно фиксируются через платформу 2 управляемым фиксатором 4. После этого электропривод 9 переходит в режим рекуперации кинетической энергии системы: самолет 3 плюс платформа самодвижущаяся 1 и за счет этого тормозится. После торможения электропривод 9 под управлением аэродромного диспетчера обеспечивает подачу самолета 3 на платформе самодвижущейся 1 по маневровым участкам рельсов 7 к месту высадки-посадки пассажиров или разгрузки.
Для упрощения всего комплекса подвод внешнего электропитания электропривода 9 на маневровых участках рельсов 7, в местах посадки и высадки пассажиров, в местах разгрузки и в депо не производится, а платформа самодвижущаяся 1 перемещается за счет питания электропривода 9 от аккумулятора 10.