Аппарат-амфибия
AMPHIBIAN APPARATUS

Изобретение относится к области транспортных средств, способных передвигаться в воздухе и под водой.
Известен вертолет-самолет-амфибия, который содержит моноплан с высокорасположенным крылом небольшого удлинения, на консолях которого смонтированы два поворотных кольцевых канала, оснащенных узлами поворота и винтами, создающими вертикальную и соответствующим отклонением горизонтальную тягу, и снабженных редукторами винтов, которые связаны соединительными валами с главным редуктором, приводимым силовой установкой, включающей два двигателя, установленных в гондолах по обе стороны от продольной оси фюзеляжа и снабженных синхронизирующим валом и газовыми рулями путевого и продольного управления, смонтированными в конце хвостовой балки, хвостовое оперение и шасси трехопорное, убирающееся в носовой отсек, и герметичные борт-отсеки. Вертолет-самолет-амфибия имеет возможность преобразования на вертолетных режимах полета с одно- в трехвинтовую ярусную схему 2+1 и обратно или на самолетных режимах полета с моно- в биплановую схему и обратно. Главный редуктор оснащен вертикальным валом с двухлопастным центральным несущим винтом, лопасти которого имеют законцовки, формирующие его в S-образную форму в плане. Одна из его лопастей выполнена с возможностью изменения угла установки, допускающей переворот лопасти в вертикальной плоскости в момент ее расположения вдоль продольной оси фюзеляжа в хвостовой части, для преобразования двухлопастного несущего винта в крыло, имеющее законцовки, придающие ему форму в плане в виде скобы, и обратно. Вертикальный вал оснащен дополнительным приводом, обеспечивающим фиксированный поворот в горизонтальной плоскости и установку крыла перпендикулярно продольной оси фюзеляжа относительно его задней кромки (патент RU 2310583, МПК В64С 37/00, опубл. 20.11.2007 г.).
Известный аппарат не является амфибией в полном смысле слова, так как не способен передвигаться под водой.
Известна летающая подводная лодка, включающая в себя корпус с крыльями, двигатели, цистерны под балласт, гребной винт и крышку над люком корпуса, крышка, шарнирно соединенная с подвижной стойкой, выступает в двух ипостасях: с одной стороны, как обыкновенная крышка, а с другой, - как дополнительное крыло, осуществляющее подъем, повороты и посадку путем поворотов на небольшой угол вверх, вбок и вниз (патент RU 2390429, МПК B60F 5/02, опубл. 27.05.2010 г.).
Недостаток - сложная конструкция.
Задачей изобретения является создание транспортного средства, способного передвигаться в воздухе и под водой.
Технический результат - способность аппарата передвигаться в воздухе и толще воды, переходя из одного режима в другой с помощью вертикального взлета и посадки, а также вертикального погружения и всплытия.
Задача решается, а технический результат достигается аппаратом-амфибией, включающим фюзеляж, верхнюю винтовую группу, содержащую минимум два воздушных винта левого и правого вращения и расположенную в плоскости над фюзеляжем, нижнюю винтовую группу, содержащую минимум два гребных винта левого и правого вращения и расположенную в плоскости под фюзеляжем, пару горизонтальных несущих балок верхней винтовой группы, к которым прикреплены воздушные винты с расположенными под ними двигателями, верхнюю часть фюзеляжа, верхние концы вертикальных опорных стоек, а также пару горизонтальных несущих балок нижней винтовой группы, к которым прикреплены гребные винты с расположенными над ними двигателями, нижнюю часть фюзеляжа, средние части вертикальных опорных стоек, причем вертикальные опорные стойки прикреплены к концам горизонтальных несущих балок под прямыми углами с образованием замкнутых контуров, при этом в нижней части опорных стоек расположены шасси, выполненные в виде дисков, а фюзеляж имеет обтекаемую форму.
Согласно изобретению:
- фюзеляж снабжен входным люком-иллюминатором;
- горизонтальные несущие балки каждой пары соединены между собой крестообразно;
- составляющие части аппарата могут быть прикреплены друг к другу с помощью сварки, резьбы заклепок или зажимов;
- фюзеляж имеет форму шара;
- количество винтов верхней винтовой группы равно 4 и количество винтов нижней винтовой группы равно 4, при этом количество винтов правого вращения в каждой группе равно 2 и количество винтов левого вращения в каждой группе равно 2.
Существо изобретения поясняется чертежами, где показан заявляемый аппарат-амфибия:
фиг. 1 - вид в аксонометрии;
фиг. 2 - вид сверху;
фиг. 3 - вид снизу;
фиг. 4 - вид сбоку.
Аппарат включает фюзеляж 1 (преимущественно в виде шара для наибольшего сопротивления внешнему давлению воды после погружения), верхнюю винтовую группу, содержащую минимум два воздушных винта 2 и расположенную в плоскости над фюзеляжем, нижнюю винтовую группу, содержащую минимум два гребных винта 3 и расположенную в плоскости под фюзеляжем, горизонтальные несущие балки 4, вертикальные опорные стойки 5, шасси 6, выполненные в виде дисков, двигатели 7, позицией 8 обозначен люк-иллюминатор.
Летательный аппарат-амфибия работает следующим образом (работа раскрыта для случая, когда количество воздушных винтов равно 4 и количество гребных винтов равно 4).
Движение в воздухе - полет осуществляется при помощи воздушных винтов 2, создающих вертикальную тягу снизу вверх. Движение в воде - плавание осуществляется при помощи гребных винтов 3, создающих вертикальную тягу сверху вниз, так как аппарат должен обладать положительной плавучестью. Положительная плавучесть обязательна в целях безопасности аппарата и пилота. В случае возникновения технической неисправности под водой или превышения допустимой глубины погружения гребные винты 3 отключаются, автоматически или вручную, и архимедова сила выталкивает аппарат из воды на поверхность.
Переход от полета к плаванию происходит так: аппарат долетает до точки погружения, садится на воду, отключает воздушные винты 2, включает гребные винты 3, погружается в воду. Переход от плавания к полету происходит так: аппарат выключает гребные винты 3, всплывает на поверхность в силу положительной плавучести, включает воздушные винты 2 и взлетает.
Движение в воздухе. Движение аппарата вверх осуществляется повышением частоты вращения всех воздушных винтов 2. Движение аппарата вниз осуществляется понижением частоты вращения всех воздушных винтов 2. Движение аппарата вперед осуществляется повышением частоты вращения двух задних воздушных винтов 2 или понижением частоты вращения двух передних воздушных винтов 2. Движение аппарата назад осуществляется повышением частоты вращения двух передних воздушных винтов 2 или понижением частоты вращения двух задних воздушных винтов 2. Движение аппарата влево осуществляется повышением частоты вращения двух правых воздушных винтов 2 или понижением частоты вращения двух левых воздушных винтов 2. Движение аппарата вправо осуществляется повышением частоты вращения двух левых воздушных винтов 2 или понижением частоты вращения двух правых воздушных винтов 2. Поворот аппарата влево осуществляется повышением частоты вращения двух воздушных винтов левого вращения или понижением частоты вращения двух воздушных винтов правого вращения. Поворот аппарата вправо осуществляется повышением частоты вращения двух воздушных винтов правого вращения, или понижением частоты вращения двух воздушных винтов левого вращения.
Движение в воде. Движение аппарата вверх осуществляется понижением частоты вращения всех четырех гребных винтов 3. Движение аппарата вниз осуществляется повышением частоты вращения всех четырех гребных винтов 3. Движение аппарата вперед осуществляется повышением частоты вращения двух задних гребных винтов 3 или понижением частоты вращения двух передних гребных винтов 3. Движение аппарата назад осуществляется повышением частоты вращения двух передних гребных винтов или понижением частоты вращения двух задних гребных винтов.
Движение аппарата влево осуществляется повышением частоты вращения двух правых гребных винтов, или понижением частоты вращения двух левых гребных винтов. Движение аппарата вправо осуществляется повышением частоты вращения двух левых гребных винтов или понижением частоты вращения двух правых гребных винтов. Поворот аппарата влево осуществляется повышением частоты вращения двух гребных винтов левого вращения или понижением частоты вращения двух гребных винтов правого вращения. Поворот аппарата вправо осуществляется повышением частоты вращения двух гребных винтов правого вращения или понижением частоты вращения двух гребных винтов левого вращения.
Данный аппарат может применяться:
- в развлекательных целях, на морских курортах;
- для наблюдения за морской флорой и фауной;
- в целях осмотра морского дна и подводной части строительных конструкций и судов;
- для водолазных работ, при оснащении внешними манипуляторами прожекторами.
Таким образом, заявляемый аппарат способен передвигаться в воздухе и толще воды, переходя из одного режима в другой с помощью вертикального взлета и посадки, а также вертикального погружения и всплытия.