Самолёт-биплан с турбовинтовым двигателем

Полезная модель относится к области авиационной техники, в частности к самолетам, обладающим расширенными возможностями базирования и может быть использована для осуществления пассажирских и грузовых перевозок на местных воздушных линиях за счет модернизации серийного самолета и оснащения его современным оборудованием.
Известен близкий к предлагаемому техническому решению самолет-биплан Ан-2 (Энциклопедия авиации. М.: «Научное издательство «БРЭ», 1994, с. 56).
Он имеет ряд недостатков, а именно: устаревший, малоэффективный поршневой двигатель, работающий на авиационном бензине, малоэффективное хвостовое оперение не предназначенное для самолета биплана с турбовинтовым двигателем, фонарь кабины экипажа с невысокой обзорностью и большим количеством непрозрачных перемычек металлического каркаса фонаря, устаревший комплекс бортового радиоэлектронного оборудования, не позволяющий выполнять полеты в сложных метеорологических условиях и полетах в ночное время, самолет имеет малый запас топлива в баках только верхнего крыла, и, как следствие, самолет обладает худшими летно-техническими и центровочными характеристиками, а так же худшими характеристиками управляемости в полете, чем предлагаемая полезная модель.
Наиболее близким к заявленному техническому решению по своим характеристикам, грузоподъемности, дальности, неприхотливости к условиям эксплуатации является самолет-биплан с турбовинтовым двигателем ТВС-2МС (Яндекс/ СибНИА/ТВС-2МС, патент на полезную модель RU 142783). Этот самолет принят за прототип полезной модели.
Недостатки прототипа: малоэффективное хвостовое оперение не предназначенное для самолета-биплана с турбовинтовым двигателем, фонарь кабины экипажа с невысокой обзорностью и большим количеством непрозрачных перемычек металлического каркаса фонаря, прототип имеет малый запас топлива в баках только верхнего крыла, бортовое радиоэлектронное оборудование не обеспечивает обнаружение конвективных метеообразований (гроз, мощной кучевой области) и не обладает возможностью определения степени их опасности для полета самолета, пассажирская кабина не соответствует современным требованиям безопасности полетов, так как имеет только одну входную дверь, которую может заклинить при аварии.
Технической задачей полезной модели является сохранение уникальных аэродинамических характеристик самолета-биплана АН-2, его неприхотливости к условиям эксплуатации, с соответствующим улучшением его летно-технических характеристик, улучшением центровочных характеристик, улучшением характеристик управляемости в полете.
Поставленная задача решена следующим образом: самолет-биплан содержащий фюзеляж, фонарь кабины экипажа, хвостовое оперение, пятилопастной воздушный винт, вспомогательные системы самолета, моторный отсек, включающий в себя турбовинтовой двигатель, капот, воздухозаборник, топливную систему, противопожарную систему, имеет хвостовое оперение из композиционных материалов с увеличенной на 12% площадью. Самолет-биплан имеет топливные баки топливной системы, установленные в крыльях, с возможностью автоматического выравнивания уровня топлива между баками левой и правой консоли.
На фиг. 1 изображен общий вид самолета-биплана с турбовинтовым двигателем.
Самолет-биплан включает в себя фюзеляж 1, фонарь кабины экипажа 2, хвостовое оперение 3, пятилопастной воздушный винт 4, вспомогательные системы самолета 5, моторный отсек 6 с турбовинтовым двигателем 7, капотом 8, воздухозаборником 9, топливной системой 10, противопожарной системой 11.
На самолете-биплане установлено хвостовое оперение, состоящее из каркаса выполненного из композиционных материалов и полотняной обшивки из синтетического полиэфирного полотна.
Площадь хвостового оперения увеличена на 12%.
Увеличенная на 12% площадь и новая конструкция хвостового оперения позволяет решить следующий ряд задач: компенсация крена и скольжения возникающего вследствие момента вращения винта, повышение продольной устойчивости, улучшение характеристик управляемости, улучшение центровочных характеристик самолета в полете.
Топливная система имеет дополнительно шесть топливных баков в нижнем крыле и состоит в общем из двенадцати топливных баков, арматуры и трубопроводов.
Баки размещены в верхнем крыле по три в каждой отъемной части крыла и в нижнем крыле по три в каждой отъемной части и имеют общую рабочую емкость 1700 л. Арматура топливной системы состоит из трубопроводов, обратных клапанов, соединения топливных баков, подкачивающих центробежных насосов (например, ЭЦН-40), реверсивного насоса, электрических кранов, перекрывного четырехходового крана, фильтров и датчиков сигнализаторов давления (например, СД29А, МСТВ-0,2А).
Топливная система обладает следующим функционалом: автоматическое выравнивание уровня топлива между баками левой и правой консоли, перекачка топлива из баков нижнего крыла в баки верхнего крыла, подача топлива в двигатель из топливных баков нижнего крыла. Увеличенный объем топливной системы обеспечит выполнение полетов на самолете-биплане на большие расстояния, а ее функционал обеспечит равномерный расход топлива из баков верхнего и нижнего крыла и обеспечит сохранение центровочных характеристик самолета в полете.
Таким образом, техническим результатом данной полезной модели является создание легкого, маневренного самолета-биплана на базе самолета ТВС-2МС путем его модернизации: установки хвостового оперения из композиционных материалов увеличенной площади, установки топливных баков топливной системы с возможностью автоматического выравнивания уровня топлива между баками левой и правой консоли.
Полезная модель самолета-биплана с турбовинтовым двигателем позволит достигнуть следующих результатов:
- улучшение летно-технических характеристик на 10…15%;
- улучшение центровочных характеристик самолета в полете;
- улучшение характеристик управляемости самолета в полете.