Экранолет
SURFACE-EFFECT AIRBORNE SHIP

Изобретение относится к транспортной технике и может использоваться в качестве скоростных пассажирских и транспортных средств передвижения в условиях безаэродромного базирования в удаленных районах Сибири и дальнего Востока, а также на реках и озерах.
Экранолеты представляют собой летательные аппараты, предназначенные для перевозки пассажиров по воздуху, на определенном расстоянии (называемом экраном) от опорной поверхности.
Известны устройства экранолетов, например, Белавин Н.И. "Экранолеты." П.: Судостроение, 1968 г. и А.Н. Панченков, П.Т. Драчев, В.И. Любимов. Экспертиза экранолетов: Н. Новгород, 2006 г. Существует несколько типов серийных экранолетов, эксплуатируемых в различных странах.
Недостатком приведенных конструкторских решений яляется невозможность продолжения полета в случае отказа любого двигателя для двухмоторного экранолета с поперечным расположением двигателей.
Известен также «Орленок», созданный в Центральном конструкторском бюро им. Алексеева, г. Нижний Новгород. Карпенко В. Ф. "Конструктор Алексеев". Н. Новгород. Бикар. 2010 г. ISBN 978-5-91723-027-6.
Другим известным аналогом является экранолет «Орион-20», серийно производимый на судостроительном заводе «Волга», расположенном в Нижнем Новгороде.
Все вышеназванные примеры конструкций экранопланов имеют общий недостаток, а именно: при отказе одного двигателя на любом участке полета экраноплан традиционной аэродинамической схемы не может продолжать движение. Для экранопланов с поперечным расположением винтомоторной установки отказ двигателя на этапе взлета или посадки при скорости более 50 км/час однозначно приводит к опрокидыванию и разрушению конструкции.
Известны способ комплексного повышения аэродинамических и транспортных характеристик и экраноплан для осуществления указанного способа, патент RU №2539443, в котором приводятся способы поддержания продольной устойчивости, но не упомянуты способы поддержания поперечной устойчивости и управляемости при возникновении несимметричной тяги, например при отказе одного из двигателей.
Наиболее близким аналогом является экранолет, описание которого приведено в патенте RU на изобретение №2550568. Описанный образец принят за прототип изобретения. Прототип характеризуется:
- общей схемой композиционного построения в виде летательного аппарата, имеющего фюзеляжи, крылья, винты и оперение;
- проработкой формы фюзеляжа, имеющего в носовой части кабины пилотов, а в средних частях пассажирское отделение;
- проработкой формы фюзеляжа разделенного центральным желобом, имеющим глубину, примерно равную половине диаметра винтов;
- наличием двух винтов, заключенных в кольцевые каналы и установленных поперек носовой и кормовой части фюзеляжа;
- наличием воздушного канала, соединяющего желоб с общим широким днищем;
- наличием поворотных створок, направляющих поток воздуха от переднего двигателя под фюзеляж.
Недостатком прототипа является то, что для создания поддува воздушной подушки используется мощность только переднего двигателя, т.е. расход воздуха может быть недостаточным для отрыва экранолета от поверхности, что требует установки трех створок для обеспечения необходимого расхода воздуха на наддув, сложная конструкция винтомоторных групп в двух отдельных кольцевых каналах, сложная конструкция коробчатого хвостового оперения.
Технической задачей изобретения является обеспечение необходимого расхода воздуха для создания воздушной подушки, более простая конструкция винтомоторной группы и трансмиссии, повышение эффективности рулей высоты и направления.
Решение указанной задачи достигается тем, что экранолет содержит два фюзеляжа, объединенные общим днищем, с двигателями в каждом фюзеляже, с винтами в кольцевых каналах и трансмиссией от каждого двигателя, поворотную створку, хвостовое оперение коробчатого вида, при этом двигатели экранолета имеют каждый свою трансмиссию, объединенную редуктором общей втулки соосных воздушных винтов в едином кольцевом канале.
Решение указанной задачи достигается тем, что экранолет содержит два фюзеляжа, объединенные общим днищем, с двигателями в каждом фюзеляже, с винтами в кольцевых каналах и трансмиссией от каждого двигателя, поворотную створку, хвостовое оперение коробчатого вида имеет только одну створку, отклоняющую общий поток от соосных винтов под фюзеляж.
Решение указанной задачи достигается тем, что экранолет содержит два фюзеляжа, объединенные общим днищем, с двигателями в каждом фюзеляже, с винтами в кольцевых каналах и трансмиссией от каждого двигателя, поворотную створку, хвостовое оперение коробчатого вида, при этом в качестве хвостового оперения экранолета применено оперение Δ-видной формы с рулями высоты и направления, образующими замкнутый контур, у которого отсутствует эффект концевого перетекания.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами:
фиг. 1 - ближайший аналог экранолета, общий вид;
фиг. 2 - экранолет, общий вид;
фиг. 3 - экранолет, вид на плоскость симметрии, створки открыты;
фиг. 4 - экранолет, вид на плоскость симметрии, створки закрыты.
Сущность изобретения заключается в том, что двигатели поз. 1 (показан правый двигатель, левый установлен симметрично) обеспечивают вращение соосных винтов поз. 2 и поз. 3 через общую втулку поз. 4 Хвостовое оперение Δ-видной формы в хвостовой части с рулями высоты и направления располагается в центре потока воздуха от винтов, что повышает эффективность рулей высоты и направления. Для взлета и посадки поток воздуха за винтами направляется с помощью синхронного поворота створок поз. 5 и поз. 8 (фиг. 3) под нижнюю поверхность центрального отсека фюзеляжа и тем самым создает зону избыточного давления (воздушную подушку). Часть тяги винтов используется для разгона экранолета до скорости, при которой воздушная подушка под фюзеляжем создается уже за счет набегающего потока. При достижении необходимой скорости створки поз. 5 и поз. 8 (фиг. 4) поворачиваются в линию полета и занимают положение для крейсерского полета.
Управление экранолетом на всех этапах движения выполняется с помощью оперения Δ-видной формы, которое состоит из горизонтального стабилизатора поз. 6 и двух наклонных килей поз. 7, которые соединяются в верхней части.
Техническим результатом является достижение необходимых летных характеристик при меньших затратах на изготовление конструкции планера и трансмиссии, также существенно повышается безопасность полета, так как при отказе одного двигателя не происходит разбалансировки экранолета, повышение эффективности рулей высоты и направления. Эффективность оперения выше за счет того, что кили и стабилизатор образуют замкнутый контур, у которого отсутствует эффект концевого перетекания, т.е. на этих плоскостях отсутствуют концевые вихри.
Изобретение позволяет получить экранолет, который обеспечит возможность его эксплуатации, а именно взлета и посадки на неподготовленные поверхности с малой прочностью грунта, а также на воду и при отказе одного двигателя сохраняет способность к движению, так как не происходит разбалансировки экранолета.