СПОСОБ АЭРОДРОМНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
METHOD OF AIRCRAFT TAKEOFF AND LANDING CONTROL

Изобретение относится к оборудованию на аэродромах и подвижных носителях.
Известны способы обеспечения взлета и посадки летательных аппаратов созданием при взлете ЛА воздушной подушки вдоль всей взлетно-посадочной полосы (ВПП), а при посадке ЛА созданием воздушной подушки только в начальной зоне ВПП и пневмоподсоса в конечной зоне ВПП. Эти способы эффективны, если в составе шасси ЛА используется лыжно-рамная конструкция.
Рассматриваемые способы основаны на изменении характера взаимодействия подвижного объекта с опорой с помощью управляемых воздушных слоев: воздушной подушки или пневмоподсоса при лыжно-рамной конструкции шасси ЛА. Однако указанные способы хорошо работают только при «правильном» движении ЛА по ВПП: начальное расположение ЛА вблизи оси ВПП (как при взлете, так и при посадке) с вектором движения строго вдоль оси ВПП. В противном случае ЛА имеет тенденцию выйти за пределы ВПП со всеми негативными последствиями такого развития событий. И если при взлете обычно есть возможность расположить ЛА на ВПП необходимым образом, то при посадке начальная позиция и вектор скорости ЛА имеют определенный разброс.
Ниже предлагается техническое решение обеспечения посадки ЛА на ВПП с воздушной подушкой и пневмоподсосом путем коррекции траектории ЛА при движении по ВПП. Технический результат изобретения направлен на расширение эксплуатационных возможностей аэродромов и подвижных носителей ЛА, а также на создание предпосылок к упрощению конструкции обслуживаемых ЛА и автоматизации управления взлетом и посадкой ЛА.
Проблему коррекции движения ЛА по ВПП, снабженной зональным множеством отверстий для подачи или отсоса воздуха, предлагается разрешить путем изменения характера взаимодействия шасси ЛА с поверхностью ВПП в различных зонах ВПП не только по ее длине (воздушная подушка в начале и пневмоподсос в конце), но и по ширине ВПП.
Рассмотрим кинематику движения ЛА при посадке в случае выхода его на границу ВПП.
Когда контактная поверхность шасси ЛА, движущегося по ВПП под некоторым углом к ее оси, частично выходит за границу ВПП, прижимная сила шасси ЛА практически не изменяется в связи с жесткостью его лыжно-рамной конструкции. Соответственно не изменяется направление движения ЛА, приводящее к дальнейшему выходу ЛА за пределы ВПП.
Если же сохранить вдоль границ ВПП воздушную подушку, оставив невмоподсос лишь вблизи оси ВПП, картина изменится. Теперь, когда контактная поверхность шасси ЛА, движущегося по ВПП под некоторым углом к ее оси, подходит к границе ВПП, то она попадает в зону воздушной подушки. При этом прижимная сила шасси ЛА в этой части поверхности шасси ЛА падает, что создает вращающий момент, направленный внутрь ВПП, и изменяет траекторию движения ЛА, препятствуя дальнейшему выходу ЛА за пределы ВПП.
Суть предлагаемого способа заключается в следующем.
При взлете ЛА для содействия его разгону во все зоны ВПП с отверстиями подается сжатый воздух для создания эффекта воздушной подушки по всей ее длине, существенно снижающего трение между шасси и поверхностью ВПП, что делает минимальным сопротивление движению на взлете. При соответствующей конфигурации шасси и отверстий в ВПП эта конструкция способна также содействовать разгону ЛА при взлете.
При посадке ЛА в зону отверстий в начале ВПП подается сжатый воздух для создания эффекта воздушной подушки с целью исключения ударного характера первичного касания шасси с поверхностью ВПП. В то же время из зоны отверстий по оси ВПП производится откачка воздуха, создавая эффект пневмоподсоса, повышающего прижимную силу пары «шасси - ВПП», за счет чего существенно повышается трение. Динамика процесса торможения оказывается аналогичной при использовании аэрофинишеров. При этом по всей протяженности периферии ВПП подача сжатого воздуха для создания эффекта воздушной подушки сохраняется, что способствует развороту движущегося по ВПП ЛА в сторону оси ВПП в случае его выхода на периферию ВПП.
Эффективность способа основывается на том, что он обеспечивает взлет и посадку ЛА в широком диапазоне их масс, снижает ограничения на углы захода ЛА на посадку, упрощает конструкцию ЛА и сокращает трудоемкость аэродромного обслуживания. Предлагаемая технология обеспечения взлета и посадки ЛА способствует расширению класса самолетов, способных базироваться на разнообразных носителях, и автоматизации процессов управления и обслуживания ЛА.
Источники информации
1. Патенты: RU 2316453 С1, 10.02.2008;
US 6729578 А, 04.05.2004;
US 2171212 С2, 27.07.2000.