ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ РЕАКТИВНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ

Полезная модель относится к летательным аппаратам индивидуального пользования, основанным на реактивной тяге, и может найти применение в качестве спортивно-развлекательного устройства.
Известна энергоустановка для аппаратов парения (зависания) над Землей [Патент РФ №2142389, МПК B64C 39/00, оп. 10.12.1999 г.], содержащая источник питания и двигательную установку с рабочим телом, конечный реактивный аппарат и, по меньшей мере, один аппарат поддержки, располагаемый на некоторой высоте над Землей, на котором закреплен шланг для подачи тела из резервуара, расположенного на грунте (земле), и кабель подвода электрической энергии от источника питания, расположенного на земле, на конечный реактивный аппарат, а также, по меньшей мере, один реактивный аппарат поддержки, располагаемый между конечным реактивным аппаратом и аппаратом поддержки, питание которого осуществляется по упомянутым шлангу и кабелю.
Известен индивидуальный реактивный летательный аппарат, преимущественно ранцевый [Патент США №7258301, МПК B64C 29/00, B64C 39/02, B63C 11/46, оп. 16.03.2006 г.], содержащий блок реактивной тяги, обеспечивающий основную подачу воды к минимум двум реактивным соплам, расположенным выше центра тяжести ранцевого аппарата. Реактивные сопла могут автономно поворачиваться относительно поперечной оси, расположенной выше центра тяжести, и могут управляться автономно с помощью одного общего рычажного механизма. Известное решение включает также базовый аппарат с двигателем и насосом, который подает сжатую жидкость по нагнетательной трубе к блоку реактивной тяги.
В качестве прототипа выбран летательный аппарат «FlyBoard» (летающая доска) компании «Zapata Racing» [См., например: http://t-human.com/journal/flyboard-letatelnyj-ranec-iz-francii/], представляющий собой платформу (блок реактивной тяги) с четырьмя соплами, подсоединенную к водометному двигателю водного мотоцикла 9-метровым шлангом. «FlyBoard» поднимается в воздух на четырех струях воды - две несущие струи платформа выбрасывает из-под ног пилота, и две управляющие струи выбрасываются из-под рук.
Задачей полезной модели являлось создание индивидуального реактивного летательного аппарата, характеризующегося простотой конструкции при сохранении надежности, управляемости и занимательности.
Указанная задача решается индивидуальным реактивным летательным аппаратом, состоящим из блока реактивной тяги (платформы), содержащего, по меньшей мере, два реактивных сопла, расположенные ниже центра тяжести и площадки для крепления ног пилота в непосредственной близости от сопел, нагнетательный трубопровод для передачи жидкости к соплам, и базовый аппарат, оснащенный насосом для подачи жидкости в нагнетательный трубопровод, в котором, согласно предложению, каждое сопло выполнено с возможностью поворота относительно центральной части блока реактивной тяги за счет усилия ноги пилота.
Предпочтительное число сопел - четыре, попарно симметрично установленных под площадками для крепления ног пилота.
Целесообразно в устройстве использовать специальную обувь, например, ботинки из плавучего материала, жестко прикрепленные к площадкам для крепления ног пилота.
Нагнетательный трубопровод может состоять из гибкого участка (шланга) и жесткого участка, который одновременно может быть использован в качестве наиболее простой, легкой и удобной несущей основы конструкции блока реактивной тяги (платформы), а узел поворота сопел может быть реализован в виде герметичного подвижного соединения на этом участке. Аналогичное герметичное подвижное соединение применимо для сочленения гибкого и жесткого участков нагнетательного трубопровода.
Устройство может быть снабжено автономным блоком управления и связи с базовым аппаратом, выполненным с возможностью крепления на предплечье пилота.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами. На фиг.1 представлен вид спереди на блок реактивной тяги с двумя узлами поворота сопел; на фиг.2 представлен вид сзади на блок реактивной тяги с шестью узлами поворота сопел; на фиг.3 представлен вид сверху на блок реактивной тяги с двумя узлами поворота сопел; на фиг.4 представлен вид сверху на блок реактивной тяги с шестью узлами поворота сопел; на фиг.5 показан автономный блок управления; на фиг.6 показано устройство подвижного соединения на жестком участке нагнетательного трубопровода; на фиг.7, 8 демонстрируется работа устройства.
Индивидуальный реактивный летательный аппарат состоит из блока реактивной тяги (платформы) 1, содержащего четыре реактивных сопла 2, площадки 3 для крепления ног пилота, нагнетательный трубопровод, состоящий из гибкого участка 4 и жесткого участка 5, служащий для передачи жидкости к соплам 2, и базовый аппарат 6, оснащенный насосом (не показан) для подачи жидкости в нагнетательный трубопровод. Жесткий участок 5 нагнетательного трубопровода предпочтительно изготавливать из прочной трубы с внешним диаметром 76 мм, 89 мм и 101 мм. Сопла 2 попарно симметрично установлены под площадками 3. На площадках 3 закреплены ботинки 7 из плавучего материала. Каждый узел поворота 8 сопел 2, а также соединение гибкого 4 и жесткого 5 участков нагнетательного трубопровода представляют собой герметичные подвижные соединения, включающие шариковые опоры 9 и сальники 10. Устройство включает автономный блок 11 (преимущественно водонепромокаемый) управления и связи с базовым аппаратом 6, выполненный с возможностью крепления на предплечье пилота. В качестве собственно управляющего органа использован джойстик 12. Для синхронизации поворота сопел могут быть установлены дополнительные связи наподобие тяги 13 (рис.3, 4)
Индивидуальный реактивный летательный аппарат работает следующим образом.
Посредством ботинок 7 пилот закрепляет ноги на площадках 3 блока реактивной тяги 1 и погружается в воду. Учитывая легкость конструкции, ботинки 7 из плавучего материала способны удерживать блок реактивной тяги 1 и пилота на поверхности водоема до начала работы устройства и по ее окончании. Далее включается насос подачи воды по нагнетательному трубопроводу к соплам 2. Включение может осуществляться непосредственно пилотом посредством блока 11 и джойстика 12, либо оператором-контролером базового аппарата 6. Характеристики насоса подбираются таким образом, чтобы он мог создавать давление воды, достаточное для создания тяги подъема от 40 до 500 кг на высоту, соответствующую длине гибкого участка 4, на продолжительный период времени. Во время эксплуатации устройства используется система смещения центра тяжести, при которой сопла 2 создают силы реактивной тяги для подъема и движения в точке, расположенной значительно ниже центра тяжести. Пилот удерживает равновесие, направляя (поворачивая) ногами реактивные сопла 2 в том же направлении куда перемещается его центр тяжести, при этом механическая прочность узлов поворота 8 обеспечивается шариковыми опорами 9. а герметичность - сальниками 10. Кроме того, по мере набора высоты вес жидкости, подаваемой по нагнетательному трубопроводу (участки 4 и 5), обеспечивает повышение устойчивости, так как захватываемая жидкость дополнительно компенсирует дестабилизирующие силы. Посредством блока управления и связи 11 может быть также реализована возможность регулирования подачи топлива в базовом аппарате 6 (как следствие - регулирование тяги), а также возможность установки звуковых оповещателей и таймеров, и т.п. После приобретения базовых навыков пилот способен выполнять широкий набор фигур пилотажа, четко контролируя управление тягой, углы тангажа, крена и рыскания. При этом большее число узлов поворота 8 обеспечивает и большие возможности пилотирования. В качестве базового аппарата 6 так же как в устройстве-прототипе может быть использован серийный водный мотоцикл.
Испытания опытного образца индивидуального реактивного летательного аппарата подтвердили его надежность. При этом изготовление устройства не требует сложной материально-технической базы и дорогих материалов.