ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ РАНЦЕВЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ
FLYING BELT

Изобретение относится к области создания индивидуальных ранцевых летательных аппаратов, которые могут быть использованы преимущественно в качестве средств развлечения.
Известен индивидуальный ранцевый аппарат, содержащий баллоны с газом, газовый распределитель, шланги, оголовье, ремни [1]. Известный аппарат предназначен для использования в водной среде.
Задачей изобретения является придание индивидуальному ранцевому аппарату качеств аппарата для полета в воздушной среде.
Технический результат достигается тем, что в индивидуальном ранцевом летательном аппарате, содержащем баллоны с газом, газовый распределитель, шланги, оголовье, ремни, баллоны с газом закреплены на держателе и через газовый распределитель сообщаются посредством неподвижного газопровода с установленным выше оголовья вращающимся лопастным винтом, имеющим реактивный привод, и посредством неподвижной трубки с горизонтально расположенным эжектором, закрепленным неподвижно на хвостовой консоли со стороны, противоположной оголовью, причем газовый распределитель соединен шлангами с элементами раздельного управления подачей газа к лопастному винту и эжектору. Лопастной винт установлен под углом к вертикали и наклонен к оголовью. Снизу к держателю прикреплено сиденье. Лопастной винт имеет неподвижное проволочное ограждение с подшипником, остановленным на его обтекателе сверху.
На фиг.1 представлен общий вид индивидуального ранцевого летательного аппарата, вид спереди, на фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, вид сбоку, на фиг. 3 изображено сечение лопасти плоскостью N на фиг. 1; на фиг.4 показано соединение вращающейся части лопастного винта с неподвижным газопроводом, на фиг.5 - сечение эжектора по A-A на фиг.2.
Индивидуальный ранцевый летательный аппарат (фиг.1 и 2) содержит закрепленные на держателе 1 баллоны 2 с газом, газовый распределитель 3, неподвижный газопровод 4 с расположенным на его конце сверху вращающимся лопастным винтом 5 с реактивным приводом, прикрепленную к держателю хвостовую консоль 6 с неподвижной трубкой 7 и эжектором 8 на конце, шланги 9 с элементами 10 раздельного управления подачей газа к лопастному винту и эжектору, оголовье 11, ремни 12, прикрепленное снизу к держателю сиденье 13. Все элементы индивидуального ранцевого летательного аппарата изготовлены из легких, прочных, устойчивых к коррозии материалов (пластмасс, сплавов на основе алюминия, титана и др.). Держатель выполнен в виде вертикально расположенного изогнутого стержня или стержней, скрепленных перемычками с образованием рамы (не показана). Баллоны с газом, например сжатым воздухом или химическими веществами, образующими при смешении большое количество газа, выполнены съемными с держателя. Газопровод прикреплен к держателю и одним (нижним) концом соединен с газовым распределителем, также закрепленным на держателе, а другим (верхним) концом соединен с вращающимся лопастным винтом. Лопастной винт имеет обтекатель 14 в виде полой разъемной камеры с радиально прикрепленными к ней лопастями 15. Каждая лопасть (фиг.3) имеет канал 16, оканчивающийся щелевым соплом 17 для истечения газа. Щелевое сопло может быть расположено как на конце лопасти, так и ближе к серединной ее части (на фиг.1 изображено пунктирной линией). Профиль лопасти, ее размеры и форма определяются условиями работы в воздушной среде с учетом масс аппарата и пилота. Вращающийся лопастной винт (фиг.4) соединен с неподвижным газопроводом, например, посредством установленных в обтекателе подшипников 18 и пропитанного маслом войлочного уплотнения 19. Лопастной винт (фиг.4) может быть заключен в неподвижно закрепленное на газопроводе проволочное ограждение 20, имеющее подшипник 21 для установки на прикрепленный к обтекателю сверху штырь 22. Лопастной винт установлен под углом 10-30° к вертикали и наклонен к оголовью. Оголовье, выполненное в виде мягкого или жесткого шлема, снабженного переговорным устройством 23, может быть закреплено, например, посредством эластичной подвески 24 на газопроводе (или держателе) подвижно. Со стороны, противоположной оголовью к держателю прикреплена хвостовая консоль, на конце которой неподвижно и горизонтально расположен (фиг.5) эжектор с подведенным к нему круглым соплом 25 на конце трубки, присоединенной другим концом к газовому распределителю. На хвостовой консоли может быть установлен груз (например, емкость, заполняемая песком, не показан) с возможностью его продольного перемещения и фиксации. Ремни, плечевые 26 и поясные (парашютные) 27, прикреплены к держателю. Вместо плечевых ремней к держателю могут быть прикреплены жесткие широкие пластины (не показаны), охватывающие сверху плечи пилота. На одном из поясных ремней может быть закреплен прибор, указывающий давление газа в баллонах (не показан). Сиденье выполнено коротким, не мешающим приземлению пилота на полусогнутых ногах. Возможно выполнение сиденья с подлокотниками (не показаны). В шлангах (гибких, бронированных) проложен металлический трос (не показан), соединяющий элементы раздельного управления подачей газа к лопастному винту и эжектору с газовыми кранами 28 газового распределителя. Элементы раздельного управления подачей газа могут быть выполнены, например, в виде поворотных рукояток и закреплены на плечевых ремнях или подлокотниках сиденья.
Пример использования индивидуального ранцевого летательного аппарата.
Индивидуальный ранцевый летательный аппарат доставляют (приносят) на спортивную площадку. На хвостовой консоли устанавливают (передвигают) и фиксируют груз, регулируя центр тяжести летательного аппарата в зависимости от веса (массы) пилота. Пилот в положении стоя надевает летательный аппарат как ранец, то есть подтягивает и застегивает ремни 12, 26 и 27, опирается на сиденье 13. При этом закрепленные на держателе 1 баллоны 2 с газом, например сжатым воздухом, хвостовая консоль 6 с эжектором 8 на ее конце оказываются за спиной пилота. Затем пилот надевает оголовье 11 и, используя переговорное устройство 23, проверяет надежность радиосвязи, сообщает о готовности к полету. После чего, поворачивая элементы 10 управления, передает через тросы, проложенные в шлангах 9, необходимое усилие поворота газовым кранам 28. При этом газ из баллонов поступает в газовый распределитель 3, откуда по газопроводу 4 и трубке 7 устремляется соответственно в полость обтекателя 14 и в круглое сопло 25. Газ, поступающий в полость обтекателя, распределяется по каналам 16 в лопастях 15 и выбрасывается с большими скоростями через щелевые сопла 17 в окружающую воздушную среду, заставляя лопастной винт 5 вращаться. Одновременно газ, истекающий из круглого сопла в эжектор, создает (за счет подсоса воздуха из окружающей среды) мощный поток газа, противодействующий закручивающему моменту от вращения лопастного винта. При вращении лопастного винта создается подъемная сила. Пилот плавно поднимается в воздух с одновременным перемещением вперед вследствие наклона лопастного винта к вертикали. Изменяя частоту вращения лопастного винта, пилот может перемещаться по вертикали. Изменяя подачу газа в эжектор, пилот может совершать круговые движения. Эластичная подвеска 24 исключает (уменьшает) передачу вибрации от вращения лопастного винта в подшипниках 18 к оголовью. Использование съемного с эластичной подвески оголовья является эквивалентным техническим решением. Уплотнение 19 препятствует выходу газа из полости обтекателя, а пропитка его маслом улучшает работу подшипников. Наличие в конструкции ограждения 22 лопастного винта подшипника 21, надетого на штырь 22 обтекателя, исключает его смещение, повышает безопасность летательного аппарата. С уменьшением частоты вращения лопастного винта вследствие уменьшения подачи газа в полость обтекателя с помощью элементов управления или естественным путем летательный аппарат начинает плавно снижаться. Пилот после приземления выключает подачу газа из баллонов, расстегивает ремни, снимает с себя летательный аппарат.
Предложенный летательный аппарат позволяет пилоту выполнять плавный взлет, свободное перемещение в воздушной среде и плавное приземление. К достоинствам аппарата относятся компактность, автономность, отсутствие двигателя (авиационного, внутреннего сгорания), топливного бака с горючим. К недостаткам аппарата следует отнести кратковременность полета.
Источники информации
1. Политехнический словарь. Гл. ред. И.И.Артоболевский. - М.: Советская Энциклопедия, 1976. - С.19.