САМОЛЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ

Полезная модель относится к самолетам вертикального взлета и посадки авиации общего назначения и беспилотным летательным аппаратам для решения задач по грузопассажирским перевозкам в районах без развитой аэродромной сети, в том числе в регионах со слаборазвитой дорожной инфраструктурой; транспортно-санитарным операциям; беспилотным грузовым перевозкам.
Несмотря на многолетний опыт создания и применения авиации в интересах сухопутных войск, а также в труднодоступных и неосвоенных районах планеты, в мировом масштабе до сих пор не решен вопрос создания летательного аппарата, оптимально сочетающего вертолетные взлет/посадку с ограниченных неподготовленных площадок и самолетный скоростной дальний полет с позиций летно-экономической эффективности.
Известен самолет вертикального взлета и посадки TriFan 600.
«Компания XTI Aircraft (Денвер, Колорадо) разместила на краудфандинговой площадке проект шестиместного пассажирского самолета с вертикальным взлетом TRIFAN-600, с целью собрать необходимые для его производства 50 миллионов долларов.
Разработал и запатентовал идею конвертоплана TriFan 600 Дэвид Броуди, бывший глава компании AVX Aircraft. Механизм TriFan 600 содержит пару газотурбинных двигателей, приводящих в движение три винта, один из которых будет задействован исключительно для взлета и посадки. Два винта, расположенные на передней части крыльев, будут поворотными, а третий винт, находящийся в хвостовой части конвертоплана, - неподвижным. Третий подъемный двигатель при этом закрывается. Набирать скорость после взлета TriFan 600 будет за счет плавного поворота передних винтов на 90º.
Для достижения крейсерской скорости 640 км/ч лайнеру достаточно всего 90 с. Дальность полета TRIFAN-600 от 1300 до 1900 км. Представители компании заверили, что при его разработке использовались современные отработанные технологии, что может гарантировать безаварийную эксплуатацию.
Концепт совмещает в себе решения, отработанные ранее на конвертопланах и истребителе F-35B.
Корпус TriFan 600 будет состоять из новейших композитный материалов, что существенно облегчит его вес, а за скорость будут отвечать два реактивных двигателя.»
Источник: http://www.techcult.ru/technics/2557-trifan-600
К недостаткам данного технического решения, принятого в качестве прототипа, следует отнести большое сопротивление планера традиционной схемы вертикальному взлету, малая площадь обдува вентилятором крыла при поступательном движении, выключение третьего двигателя при поступательном движении, который превращается в балласт на борту самолета. Кроме того, размеры аппарата усложняют взлет и посадку на ограниченные площадки, а хранение и обслуживание СВВП вызывает необходимость в ангаре больших размеров.
Задачей полезной модели является устранение отмеченных недостатков, увеличение подъемной силы крыла на режимах взлета, посадки и поступательного движения, обеспечение необходимой управляемости и маневренности на всех режимах полета, а также снижение стоимости разработки СВВП.
Сущность заявленного технического решения заключается в следующей совокупности существенных признаков: устройством удобообтекаемого крыла вдоль фюзеляжа, с возможностью складывания каждой половинки крыла по бокам фюзеляжа, устройством механизированного крыла с отверстием с встроенным в него туннельным вентилятором с изменяемым вектором тяги, интеграцией третьего толкающего вентилятора с хвостовым оперением. Совокупность существенных признаков заявленного технического решения обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в том, что устройство крыла вдоль фюзеляжа существенно снижает лобовое сопротивление, устройство отверстий в крыле с встроенными в него подъемно-маршевыми туннельными вентиляторами создает на поверхности крыла разреженное пространство при вертикальном взлет и посадке, а при поступательном движении поток воздуха обдувает практически полностью всю поверхность крыла, что создает дополнительную подъемную силу. Использование третьей силовой установки не только при взлете, но и при поступательном движении в качестве толкающей во взаимодействии с хвостовым оперением обеспечивает не только хорошую маневренность аппарата, но и улучшает технические и экономические показатели. Возможность складывания каждой половинки крыла к бортам фюзеляжа дает возможность хранения аппарата даже в автомобильных гаражах или на кораблях. Кроме того, заявленные технические решения обеспечивают возможность создания заявленного летательного аппарата экономно путем переоборудования некоторых существующих моделей вертолетов, например вертолета Ми 34 С1, "Ансат-У" или Ка-62, в самолет вертикального взлета и посадки.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид заявленного самолета на режиме взлета или посадки, на фиг. 2 - общий вид СВВП на режиме поступательного движения, на фиг. 3 - вид сверху, на фиг. 4 - вид сбоку, на фиг. 5 - вид спереди, на фиг. 6 - вид сзади, на фиг. 7 показана возможность складывания крыла вдоль борта.
Самолет вертикального взлета и посадки (СВВП) включает фюзеляж 1, механизированное крыло 2, каждая половина которого выполнена вдоль фюзеляжа каплеобразной в плане, с отверстием, в которое помещены передние туннельные вентиляторы 3 и 4, с возможностью поворота на угол 90°±15°, а хвостовое оперение 5 интегрировано с третьим вентилятором 6, который выполнен толкающим. Кроме того, самолет выполнен с возможностью складывания половинок крыла вдоль бортов фюзеляжа.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Вертикальный взлет самолета осуществляют путем перевода двух туннельных силовых установок 3,4 в режим вертикального взлета, а хвостового оперения 5, с вентилятором 6 - в режим балансировки.
Плавный переход с вертикального взлета к поступательному движению осуществляют путем поворота вентиляторов 3,4 на угол, близкий к 90°.
Маневрирование осуществляют с помощью механизации крыла 2 и хвостового оперения
Заявленное техническое решение может быть реализовано с использованием известных технических средств и технологий. Заявленная конструкция самолета вертикального взлета и посадки обеспечивает приближение его летных показателей по скорости, дальности, экономичности и надежности к обычным самолетам, при одновременном обеспечении возможности вертикального взлета и посадки на природные неподготовленные площадки на вертолетном уровне, что существенно расширяет функциональные возможности такого летательного аппарата.