Летательный аппарат
AIRCRAFT

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области транспортных средств и может быть использовано для передвижения по воздуху.
Уровень техники
Известен летательный аппарат (патент РФ на изобретение №2123456, кл. МПК В64С 39/00, опубл. 20/12/1998), содержащий корпус, двигатель, компрессор, соединенный с двигателем, трубу, внутри которой расположены двигатель и компрессор. Один конец трубы выполнен в виде диффузора, а другой конец в виде реактивного сопла, двигатель выполнен парового роторного типа и предназначен для работы на перегретой воде. Компрессор выполнен объемно-роторного типа и соединен с указанным двигателем посредством пустотелого вала. Указанный корпус имеет покрытый листовым металлом несущий каркас и жесткую потолочную основу, выполненные из стальной трубы круглой, овальной или прямоугольной формы. Аппарат имеет первую камеру сгорания и первую нагнетательную трубу, предназначенную для соединения первой камеры сгорания с указанным компрессором, и не менее четырех дополнительных реактивных сопел, каждое из которых является концом трубки, закрепленной в шаровой поворотной основе и предназначенной для взаимодействия со второй нагнетательной трубой, также соединенной с камерой сгорания для осуществления вертикального полета.
Недостатком известного летательного аппарата является сложность его конструкции, недостаточная стабильность работы при взлете и посадке, что значительно ограничивает ее использование в народном хозяйстве. Также данный аппарат является недостаточно экономичным и малоэффективным, так как не имеет замкнутого цикла и регенерации.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом разработанного устройства является упрощение конструкции летательного аппарата, повышение стабильности работы при взлете и посадке, повышение экономичности и эффективности его работы, вследствие чего расширяется область использования заявленного летательного аппарата в народном хозяйстве.
Указанный технический результат достигается тем, что летательный аппарат содержит энергетическую установку, механизм подъема, горелку с жаровыми трубами, поворотный клапан с механизмом поворота и парогенератор, лопасти с внутренним размещением спиралеобразных каналов с соплами; причем энергетическая установка включает энергоаккумулятор, внизу которого помещена горелка с жаровыми трубами, вверху парогенератор, удерживаемый с помощью тросиков, поплавком; парогенератор состоит из кольцеобразной металлической трубки с отверстиями, внутри которой помещен металлический стержень, разделены они между собой диэлектриком, трубка и стержень соединены электрической сетью через конденсатор, труба служит вытяжкой газов из горелки, удерживая парогенератор от смещения, внутри трубы помещен вал, соединяющий механизм подъема с электрогенератором и винтом внизу; подъемный механизм состоит из энергетической камеры, взаимодействующей с энергоаккумулятором через поворотный клапан, механизм поворота, состоящий из цилиндра, в котором помещены поршень и пружина, перепускных клапанов, спиралевидных каналов, помещенных внутри лопастей с соплами, взаимодействующими с кольцеобразным каналом, вверху салонного корпуса аппарата, имеющего форму тора, жестко помещена решетка, в центре которой установлена ось вала и энергетической камеры, являющаяся центром камеры, и дополнительной турбины с электрогенератором.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана схема энергетической установки.
На фиг. 2-3 показана схема механизма подъема.
На фиг. 4-5 показан общий вид летательного аппарата.
На фиг. 6 показана схема горелки с жаровыми трубами.
На фиг. 7 показана схема поворотного клапана с механизмом поворота.
На фиг. 1-3, 8-9, 12 показана схема работы спиралеобразных каналов.
На фиг. 10 показана схема парогенератора.
На фиг. 11 показана схема работы энергетической установки.
На фиг. 12 показана схема расположения лопастей механизма подъема летательного аппарата.
На фигурах приняты следующие обозначения: энергоаккумулятор 1, горелка с жаровыми трубами 2, парогенератор 3, поплавок 4, кольцеобразная металлическая трубка 5 с отверстиями 6, металлический стержень 7, диэлектрик 8, конденсатор 9, труба 10, вал 11, электрогенератор 12, энергетическая камера 13, поворотный клапан 14, механизм поворота 15, перепускные клапаны 16, спиралевидные каналы 17, сопла 18, кольцеобразный канал 19, решетка 20, ось 21, камера 22, дополнительная турбина 23, каналы 24 и 25.
Осуществление изобретения
Летательный аппарат состоит из энергетической установки (фиг. 1), механизма подъема (фиг. 2-3), горелки с жаровыми трубами (фиг. 6), поворотного клапана с механизмом поворота (фиг. 7), парогенератора (фиг. 10) с внутренним размещением спиралеобразных каналов с соплами.
Энергетическая установка включает в себя: энергоаккумулятор 1 (фиг. 1), внизу которого помещена горелка с жаровыми трубами 2 (фиг. 1, 6), вверху парогенератор 3, удерживаемый с помощью тросиков, поплавком 4 (фиг. 1, 10). Парогенератор 3 состоит из кольцеобразной металлической трубки 5 с отверстиями 6, внутри которой помещен металлический стержень 7, разделены они между собой диэлектриком 8, трубка и стержень соединены электрической сетью, трубка 5 - «плюс», стержень 7 - «минус» через конденсатор 9, труба 10 служит вытяжкой газов из горелки 2, удерживая парогенератор от смещения, внутри трубы 10 помещен вал 11, соединяющий механизм подъема (фиг. 2-3, 10) с электрогенератором 12 и винтом (внизу).
Подъемный механизм (фиг. 1-3, 8-9) состоит из энергетической камеры 13 (фиг. 1-2), взаимодействующей с энергоаккумулятором 1 через поворотный клапан 14, механизм поворота 15 (фиг. 1, 7), состоящий из цилиндра, в котором помещены поршень и пружина, перепускных клапанов 16 (фиг. 1-2), спиралевидных каналов 17, помещенных внутри лопастей (фиг. 1-3, 8-9, 12) с соплами 18, взаимодействующими с кольцеобразным каналом 19, вверху салонного корпуса аппарата, имеющего форму тора, жестко помещена решетка 20 в виде труб, служащих каналами для перемещения остаточного пара (фиг. 2, 5), в центре которой установлена ось 21 вала 11 и энергетической камеры 13, являющаяся центром камеры 22, и дополнительной турбины 23 с электрогенератором. Основу жесткости решетки 20 составляют каналы 24, 25, при этом через каналы 24 остаточный пар поступает в центральную камеру 22 (фиг. 2, 3), воздействуя на турбину 23, отработанный пар по каналу 25 поступает на конденсат.
На фиг. 12 изображена схема размещения лопастей, внутри которых помещены спиралеобразные каналы 17, взаимодействующие с энергетической камерой 13, которые в момент вращения механизма подъема (фиг. 1-3, 8-9, 12), захватывая воздух (фиг. 12), способствуют подъему аппарата.
Летательный аппарат работает следующим образом: емкость энергоаккумулятора 1 (фиг. 1) заполняется водой до определенного уровня, оставляя пространство для образования пара. Горелкой 2 (фиг. 6) вода нагревается, образуя пар и создавая давление, воздействующее на поршень механизма поворота 15 (фиг. 1, 7). Поворотный клапан 14 перемещается до смещения отверстий диска горизонтальной поверхности энергоаккумулятора с отверстиями энергетической камеры 13 (фиг. 1-2), пар под давлением поступает в энергетическую камеру, впоследствии чего давление уравновешивается между емкостью и камерой. Механизм под действием пружины возвращает диск поворотного клапана 14 в первоначальное положение. Перепускные клапаны 16 (фиг. 1-2) открываются, пар врывается в спиралеобразные каналы 17 (фиг. 1-3, 8-9), помещенные внутри лопастей, и при выходе пар вырывается из сопла 18 (фиг. 2-3), воздействуя на выступ кольцеобразного канала 19 (фиг. 3), вследствие чего образуется реактивная сила, толкающая рычаг спиралеобразного канала 17 (фиг. 9). Вращаясь, механизм подъема через вал 11 воздействует на генератор 12 (фиг. 1), вследствие чего образуется электричество, которое воздействует на парогенератор 3 (фиг. 1, 10), состоящий из кольцеобразной трубки 5 с отверстиями, внутри которой помещен металлический стержень 7, разделены они между собой диэлектриком 8, трубка и стержень соединены электрической сетью трубка - «плюс», стержень - «минус», через конденсатор 9. Вода, попадая через отверстия внутрь трубки, превращается в активный пар, создающий давление для последующего цикла.
Пар, выходящий из сопла 18, попадая в кольцеобразный канал 19 под остаточным давлением по каналу 24, поступает в центральную камеру 22 (фиг. 2-3), воздействуя на турбину 23 с электрогенератором. Отработанный пар поступает на конденсат (указано стрелкой).
Достижение технического результата «упрощение конструкции» достигается за счет вертикальной компоновки энергетической установки (энергоаккумулятор 1 с механизмом подъема и электрогенератором 12), за счет чего весь летательный аппарат является более компактным.
Достижение технического результата «повышение стабильности работы при взлете и посадке» обеспечивается за счет симметричного расположения сопел 18 лопастей механизма подъема.
Энергетическая установка (энергоаккумулятор с механизмом подъема и электрогенератором) помещена вертикально, компактно (при этом части взаимодействуют между собой) и включает в себя основной запас энергии - это пар высокого давления, который вырабатывается в энергоаккумуляторе 1, и электрогенератор 12, взаимодействуя с парогенератором 3, также создает стабильность работы.
Энергетическая камера (через клапаны 16 и спиралевидные каналы 17, помещенные внутри лопастей) под воздействием пара высокого давления выполняет функцию силового рычага, создающего вращательное движение механизма подъема. При этом средняя часть спиралевидного канала 17 увеличена, что создает возможность накапливать давление перед выходом из сопла 18 в полость кольцеобразного канала 19, вследствие чего реактивная сила, отталкиваясь создает дополнительную силу для преодоления сопротивления воздушного потока лопастями в момент подъема.
Взаимодействие механизма подъема через вал 11 с электрогенератором 12, вырабатывает электроэнергию, которая воздействует на парогенератор 3, образующий активный пар, этим создавая давление перехода на следующий цикл работы двигателя.
Достижение технического результата «повышение эффективности и экономичности работы» обусловлено замкнутым цикличным использованием воды и возможностью регенерации пара.
Создание замкнутого цикла путем регенерации.
В начальной стадии, горелкой 2 через жаровые трубы нагревается вода, заполненная в энергоаккумулятор 1 до нужного уровня, оставляя свободное пространство для образования пара, который под действием высокого давления воздействует на поршень механизма поворота клапана, вследствие чего происходит совмещение отверстий верхнего и нижнего дисков. Через отверстия пар перемещается из энергоаккумулятора 1 в энергетическую камеру 13, при уравновешивании давления, под действием пружины, верхний диск устанавливается в первоначальное положение (клапан перекрыт), поршень механизма поворота также перемещен в первоначальное положение. При заполнении энергетической камеры 13 паром перепускные клапаны 16 открываются, пар перемещается, выполняя работу, затем движется после кольцеобразного канала 19, который через отверстия жестко соединен с трубами решетки 20. Остаточный пар, перемещаясь к центру, воздействует на турбину, движется охлажденным в направлении емкости для конденсата и, охлаждаясь через теплообменник, переходит в воду. В этот момент (вследствие вращения механизма подъема) через вал 11 воздействия на электрогенератор, взаимодействующий с электропарогенератором, происходит активное паровыделение, создавая давление для работы двигателя в последующем цикле. В процессе первого цикла давление пара в энергоаккумуляторе 1 частично переместилось в емкость высокого давления (см. фиг. 11). В момент второго (последующего) цикла, когда высокое давление пара перемещается в энергетическую камеру и давление внизу и вверху снижается, в этот момент клапан емкости высокого давления открывается, и емкость с конденсатом также через клапан освобождает проход и через трубку из камеры высокого давления пар вытесняет воду-конденсат через клапан в емкость энергоаккумулятора 1, что поддерживает постоянный уровень воды.
На схеме (см. фиг. 3) показан переход пара из сопла в кольцеобразный канал 19, где эластичный буртик (заштрихованный разрез) в момент вращения препятствует пару свободно выходить в пространство.
В момент подъема летательного аппарата с захватом лопастями воздуха образуется воздушный поток, движущийся внутрь между стенок корпуса, образуя реактивную силу, что способствует облегчению подъема аппарата.
Таким образом, в результате реализации заявленного изобретения достигается повышение стабильности работы при взлете и посадке, повышение экономичности и эффективности работы летательного аппарата, который имеет достаточно простую конструкцию, вследствие чего расширяется область использования заявленного устройства в народном хозяйстве.
Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения условию патентоспособности «новизна».
Сравнительный анализ показал, что в уровне техники не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения, а также не подтверждена известность влияния этих признаков на технический результат. Таким образом, заявленное техническое решение удовлетворяет условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявленного летательного аппарата для передвижения по воздуху, и поэтому заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».