RU2159714C1

RU2159714C1 - Ground-effect machine

Info

Publication number: RU2159714C1
Application number: RU2000112081A
Authority: RU
Inventors: Ю.Г. Ишков
Original assignee: Ишков Юрий Григорьевич
Priority date: 2000-05-17
Filing date: 2000-05-17
Publication date: 2000-11-27

Abstract

FIELD: flying vehicles. SUBSTANCE: proposed ground-effect machine has fuselage with replaceable support elements of undercarriage, low lifting wing and upper lifting wing mounted over low wing. Main wing consisting of right-hand and left-hand sections forming air cushion chamber is arranged between low and upper wings. Engine with tractor propeller is mounted in fuselage nose, and horizontal and vertical tails with elevator and rudder are mounted in rear fuselage. Span of main wing is equal to span L of low wing made with span L equal to 0.5-0.85 of span L₁ of upper wing. Central parts of lower surfaces of right-hand and left-hand sections of main wing are located lower than axis of rotation of tractor propeller by 0.05-0.15 D of tractor propeller. Radius R of curvature of lower surfaces of right-hand and left-hand sections of main wing and area S of projection of its lower surface in plan are equal to 0.2-0.3 of span L and 0.85-0.89 of area S₁ of projection of upper wing surface in plan. Length M of chord of main wing is equal to 0.85-1.15 of span L of the wing. EFFECT: improved efficiency in operation, simplified design. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к летательным аппаратам, использующим экранный эффект. The invention relates to the field of aviation technology, in particular to aircraft using the screen effect.

Известен из патента Российской Федерации N 2018465, кл. В 64 С 39/08, 1991 г. экранолет в виде водоизмещающего корпуса с хвостовым оперением, глиссирующими обводами и поперечным реданом с закрепленным на нем нижним и верхним, установленным на направляющих горизонтально подвижным крылом, установленный перед последним на пилоне двигатель с тяговым воздушным винтом. Known from the patent of the Russian Federation N 2018465, cl. In 64 C 39/08, 1991, an ekranolet in the form of a displacement hull with tail unit, planing contours and a transverse edan with a lower and an upper wing mounted on the guides, a horizontally movable wing mounted on the guides, an engine with a traction propeller mounted in front of the last one.

Недостатками этого экранолета является невозможность его использования над поверхностью земли, как в летнее время, так и в зимнее время над замершей водной поверхностью и снегом. The disadvantages of this ekranolet is the inability to use it above the surface of the earth, both in the summer and in winter over a frozen water surface and snow.

Наиболее близким по своей технической сути к предложенному экранолету является известный из патента Российской Федерации N 2102287, кл. В 64 C 39/08, 1996 г. летательный аппарат, содержащий смонтированный на шасси фюзеляж со смонтированным в его носовой части двигателем с тяговым винтом, установленными в его хвостовой части соответственно горизонтальным оперением с рулем высоты и вертикальным оперением с рулем направления и верхнее и нижнее несущие крылья. Closest in technical essence to the proposed ekranolet is known from the patent of the Russian Federation N 2102287, cl. In 64 C 39/08, 1996, an aircraft comprising a fuselage mounted on the chassis with an engine mounted in its nose with a traction screw mounted in its tail section respectively with a horizontal tail unit with elevator and vertical tail unit with rudder and upper and lower bearing wings.

Недостатком этого летательного аппарата является его недостаточная эффективность при эксплуатации, сложность конструкции и невозможность использования его в качестве экранолета с превышением расстояния от него до опорной поверхности по сравнению с высотой его воздушной подушки. The disadvantage of this aircraft is its lack of efficiency during operation, the complexity of the design and the inability to use it as an ekranolet with an excess of the distance from it to the supporting surface compared to the height of its air cushion.

Задачей предлагаемого экранолета является повышение эффективности его эксплуатации, упрощение конструкции и обеспечение возможности использования его на высотах от опорной поверхности, превышающих высоту создаваемой им воздушной подушки. The objective of the proposed ekranolet is to increase the efficiency of its operation, simplifying the design and making it possible to use it at heights from the supporting surface exceeding the height of the air cushion created by it.

Эта задача достигается тем, что экранолет, содержащий фюзеляж с нижним и расположенным над ним верхним несущими крыльями, шасси со сменными опорными элементами, смонтированным в его носовой части двигателем с тяговым винтом и установленными в его хвостовой части горизонтальным с рулем высоты и вертикальным с рулем направления оперениями, снабжен составным из образующих камеру воздушной подушки симметричных оси фюзеляжа правой и левой секций выпуклым экранным крылом малого удлинения с передней трапецеидальной и задней полуэллиптической кромками в плане и длиной М хорды, составляющей 0,85 -1,15 размаха экранного крыла, равного размаху L нижнего несущего крыла, выполненного с размахом L, составляющим 0,5 - 0,85 размаха L₁ верхнего несущего крыла, при этом центральные части нижних поверхностей правой и левой секций выпуклого экранного крыла малого удлинения расположены ниже оси диаметра вращения тягового винта на 0,05 - 0,15 диаметра D последнего, а радиус кривизны R нижних поверхностей секций выпуклого экранного крыла малого удлинения и площадь S проекции в плане его нижней поверхности составляют соответственно 0,2-0,3 его размаха L и 0,85-0,89 площади S₁ проекции в плане поверхности верхнего несущего крыла.This task is achieved in that the ekranolet containing the fuselage with the lower and upper bearing wings located above it, the chassis with interchangeable support elements mounted on its nose by a motor with a traction screw and installed in its rear part horizontal with a rudder and vertical with a rudder with feathers, it is equipped with a convex screen wing of small elongation with a front trapezoidal and posterior semielliptic, which is composed of a symmetrical axis of the fuselage of the right and left sections that form the airbag’s chamber the edges of the chord and the length M of the chord, which is 0.85 -1.15 of the span of the screen wing, equal to the span L of the lower supporting wing, made with a span L of 0.5 - 0.85 of the span L _{1 of the} upper bearing wing, while the central parts of the lower surfaces of the right and left sections of the convex shield wing of small elongation are located below the axis of the diameter of rotation of the traction screw by 0.05 - 0.15 of the diameter D of the latter, and the radius of curvature R of the lower surfaces of the sections of the convex shield wing of small elongation its bottom surface and are respectively 0.2-0.3 of its span L and 0.85-0.89 _{of the} projection area S ₁ in terms of the surface of the upper bearing wing.

Кроме того, в экранолете сменные опорные элементы шасси могут быть выполнены в виде пневмокатков, или поплавков, или лыж. In addition, in the ekranolet, interchangeable landing gear elements can be made in the form of pneumatic rollers, or floats, or skis.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен общий вид экранолета; на фиг.2 - вид спереди на фиг.1 и на фиг.3 - вид в плане на фиг.1. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 schematically shows a General view of the ekranolet; figure 2 is a front view of figure 1 and figure 3 is a view in plan of figure 1.

Экранолет состоит из фюзеляжа 1 со сменными опорными элементами 2 шасси, нижним 3 и расположенным над ним верхним 4 несущими крыльями, между которыми размещено составное из образующих камеру 5 воздушной подушки симметричных оси фюзеляжа 1 правой 6 и левой 7 секций выпуклое экранное крыло малого удлинения с передней 8 трапецеидальной и задней 9 полуэллиптической кромками в плане контуром. В носовой части фюзеляжа 1 смонтирован двигатель 10 с тяговым винтом 11, а в его хвостовой части установлены соответственно горизонтальное 12 оперение с рулем 13 высоты и вертикальное 14 оперение с рулем 15 направления. Размах экранного крыла равен размаху L нижнего 3 несущего крыла, выполненного с размахом L, меньшим в 1,2 - 1,9 раза по сравнению с размахом L₁ верхнего 4 несущего крыла. Центральные части нижних поверхностей правой 6 и левой 7 секций выпуклого экранного крыла малого удлинения расположены ниже оси вращения тягового винта на 0,05 -0,15 D последнего. Радиус кривизны R нижних поверхностей правой 6 и левой 7 секций выпуклого экранного крыла малого удлинения и площадь S проекции в плане его нижней поверхности составляют соответственно 0,2 - 0,3 его размаха L и 0,85 - 0,89 площади S₁ проекции в плане.The ekranolet consists of a fuselage 1 with interchangeable support elements 2 of the chassis, a lower 3 and an upper 4 supporting wings located above it, between which there is a convex screen wing of small elongation with a front, symmetrical axis of the fuselage 1 of the right 6 and left 7 sections, which form the chamber 5 of the air bag 8 trapezoidal and trailing 9 semi-elliptical edges in plan outline. In the nose of the fuselage 1, an engine 10 with a traction screw 11 is mounted, and in its rear part, respectively, a horizontal 12 tail unit with a rudder 13 and vertical tail unit 14 with a rudder 15 are mounted. The span of the screen wing is equal to the span L of the lower 3 carrier wing, made with a span L smaller by 1.2 - 1.9 times compared with the span L _{1 of the} upper 4 carrier wing. The central parts of the lower surfaces of the right 6 and left 7 sections of the convex screen wing of small elongation are located below the axis of rotation of the traction screw by 0.05 -0.15 D of the latter. The radius of curvature R of the lower surfaces of the right 6 and left 7 sections of the convex screen wing of small elongation and the projection area S in terms of its lower surface are respectively 0.2 - 0.3 of its span L and 0.85 - 0.89 _{of the} projection area S ₁ in plan.

Работает экранолет следующим образом. Перед стартом, в зависимости от сезона и использования для взлета и посадки замерзших поверхностей водоемов или поверхности снега в зимнее время или поверхности воды или грунтовых площадок в теплое время года, на шасси фюзеляжа 1 устанавливают сменные опорные элементы 2 в виде пневмокатков, или поплавков, или лыж. Затем после включения двигателя 10, поскольку ось вращения тягового винта 11 расположена так, что центральные части образующих камеру 5 воздушной подушки нижних поверхностей правой 6 и левой 7 секций выпуклого экранного крыла малого удлинения, расположены выше крайне нижнего уровня положения конца лопасти тягового винта 11, то при вращении последнего поток воздуха устремляется в пространство между нижними поверхностями правой 6 и левой 7 секций выпуклого экранного крыла и опорной поверхностью 16, создавая воздушную подушку, подъемная сила которой приподнимает экранолет относительно опорной поверхности 16. Часть потока воздуха, не захваченная выпуклым экранным крылом, создает горизонтальную силу, разгоняющую экранолет. По мере роста скорости растут и подъемные силы нижнего 3 и верхнего 4 несущих крыльев и экранного крыла малого удлинения, что позволяет убрать опорные элементы 2 шасси. В дальнейшем движение экранолета поддерживается над опорной поверхностью 16 в основном только подъемной силой, создаваемой экранным крылом. В случае необходимости преодоления неровностей опорной поверхности 16 или полета на внеэкранном режиме увеличивают скорость вращения тягового винта 11 и изменяют шаг его лопастей, устанавливая их в положение, необходимое для полета на указанном режиме. При указанном режиме работы тягового винта 11 увеличивается скорость движения экранолета, что обуславливает увеличение подъемной силы нижнего 3 и верхнего 4 несущих крыльев, а вследствие этого и переход на внеэкранный режим полета. При переходе с внеэкранного режима полета на экранный режим полета осуществляют снижение высоты полета до высоты, необходимой для образования эффекта воздушной подушки, и изменение шага лопастей тягового винта 11 и его оборотов на оптимальные для полета в экранном режиме. При необходимости посадки выпускаются опорные элементы 2 шасси фюзеляжа 1 и уменьшают постепенно величину потока воздуха, нагнетаемого под выпуклое экранное 3 крыло малого удлинения, благодаря чему опорные элементы 2 шасси фюзеляжа 1 вступают в контакт с опорной поверхностью 16, а по мере уменьшения оборотов тягового винта 11 поступательная скорость движения экранолета уменьшается и он останавливается. The ekranolet works as follows. Before starting, depending on the season and the use for take-off and landing of frozen surfaces of ponds or the surface of snow in winter or the surface of water or ground in the warm season, replaceable support elements 2 are installed on the fuselage chassis 2 in the form of pneumatic rollers, or floats, or ski. Then, after turning on the engine 10, since the axis of rotation of the traction screw 11 is located so that the central parts of the lower surfaces of the right 6 and left 7 sections of the convex screen wing of small elongation forming a chamber 5 of the air cushion 5 are located above the extremely low level of the position of the end of the blade of the traction screw 11, when the latter rotates, the air stream rushes into the space between the lower surfaces of the right 6 and left 7 sections of the convex screen wing and the supporting surface 16, creating an air cushion, lifting force the second lifts the screenlet relative to the supporting surface 16. A part of the air flow not captured by the convex screen wing creates a horizontal force that accelerates the screenlet. As the speed increases, the lifting forces of the lower 3 and upper 4 supporting wings and the screen wing of small elongation also increase, which allows you to remove the supporting elements 2 of the chassis. Subsequently, the movement of the ekranolet is supported above the supporting surface 16 mainly only by the lifting force created by the screen wing. If it is necessary to overcome the irregularities of the supporting surface 16 or flight in off-screen mode, increase the speed of rotation of the traction screw 11 and change the pitch of its blades, setting them in the position necessary for flying in this mode. With the specified operating mode of the traction rotor 11, the speed of the ekranoleta increases, which leads to an increase in the lifting force of the lower 3 and upper 4 load-bearing wings, and, as a result, the transition to off-screen flight mode. When switching from an off-screen flight mode to an on-screen flight mode, the flight altitude is reduced to the height necessary for the formation of the air cushion effect, and the pitch of the traction screw blades 11 and its revolutions are changed to optimal for flight in the on-screen mode. If necessary landing, supporting elements 2 of the chassis of the fuselage 1 are produced and gradually reduce the amount of air flow pumped under the convex screen 3 wing of small elongation, so that the supporting elements 2 of the chassis of the fuselage 1 come into contact with the supporting surface 16, and as the revolutions of the traction screw 11 decrease the translational speed of the movement of the ekranolet decreases and it stops.

Claims

1. The ekranolet containing the fuselage with interchangeable support elements of the chassis, the lower and upper bearing wings located above it, mounted in its nose with an engine with a traction screw, installed in its tail section, respectively, with a horizontal tail unit with elevator and vertical tail unit with rudder, characterized the fact that it is equipped with a convex screen wing, located between the lower and upper load-bearing wings, of a convex screen wing that is symmetrical to the fuselage axis of the right and left sections, forming a camera of the air cushion ohm of small elongation with the front trapezoidal and posterior semielliptical edges in plan and the chord length M of the 0.85 - 1.15 span of the screen wing, equal to the span L of the lower supporting wing, made with a span L of 0.5 - 0.85 of the span L ₁ the upper bearing wing, while the Central parts of the lower surfaces of the right and left sections of the convex screen wing of small elongation are located below the axis of rotation of the traction screw by 0.05 - 0.15 diameter D of the latter, and the radius of curvature R of the lower surfaces of the sections of the convex screen wing and a small elongation is 0.2 - 0.3 span L, and the projection area in terms of the lower surface of this screen wing is 0.85 - 0.89 projection areas S ₁ in terms of the surface of the upper carrier wing.

2. The ekranolet according to claim 1, characterized in that the interchangeable landing gear elements are made in the form of pneumatic rollers.

3. The ekranolet according to claim 1, characterized in that the interchangeable landing gear elements are made in the form of floats.

4. The ekranolet according to claim 1, characterized in that the interchangeable landing gear elements are made in the form of skis.