RU2188137C2 - Аппарат на динамической воздушной подушке - Google Patents

Аппарат на динамической воздушной подушке Download PDF

Info

Publication number
RU2188137C2
RU2188137C2 RU97109459A RU97109459A RU2188137C2 RU 2188137 C2 RU2188137 C2 RU 2188137C2 RU 97109459 A RU97109459 A RU 97109459A RU 97109459 A RU97109459 A RU 97109459A RU 2188137 C2 RU2188137 C2 RU 2188137C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wing
float
vehicle
main
main wing
Prior art date
Application number
RU97109459A
Other languages
English (en)
Other versions
RU97109459A (ru
Inventor
В.М. Мельников
В.А. Мымрин
Original Assignee
Мельников Владимир Михайлович
Мымрин Владимир Анатольевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мельников Владимир Михайлович, Мымрин Владимир Анатольевич filed Critical Мельников Владимир Михайлович
Priority to RU97109459A priority Critical patent/RU2188137C2/ru
Publication of RU97109459A publication Critical patent/RU97109459A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2188137C2 publication Critical patent/RU2188137C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к транспорту и касается создания транспортных средств на динамической воздушной подушке. Аппарат на динамической воздушной подушке содержит два корпуса-поплавка, корпус-лодку с хвостовым оперением, переднее и основное крылья с закрылками и силовую установку с воздушными винтами. Воздушные винты размещены на основном крыле над передним крылом. Аппарат снабжен крылом-поплавком с V-образной нижней поверхностью, расположенным под основным крылом так, что его передняя кромка размещена под задней кромкой основного крыла с зазором не более 4% суммарной хорды крыльев, Задняя кромка крыла-поплавка имеет обратную стреловидность 40-55o и выступает за пределы корпуса с возможностью контакта с экранирующей поверхностью. Центр тяжести аппарата расположен за центром аэродинамического давления. Технический результат реализации изобретения заключается в повышении надежности и безопасности эксплуатации аппарата. 2 ил.

Description

Изобретение относится к средствам транспорта с аэродинамической разгрузкой, в частности к аппаратам на воздушной подушке, создаваемой за счет скоростного напора во время движения аппарата.
Известен ряд аппаратов, выполненных в виде крыла малого удлинения, оборудованного бортовыми шайбами и специальной системой старта. Эта система направляет поток от воздушных винтов под основное крыло, обеспечивая улучшение стартовых характеристик. К этим аппаратам относятся экранопланы И. Троенга, М. Яцуси фирмы Кавасаки, аппараты GEМ Бертельсона (см. Н.И. Белавин. Экранопланы. - Л.: Судостроение, 1977 г., стр.111, 112, 89 и 92) и аппарат, описанный в патенте ФРГ 3428281.
Известен глиссирующий аппарат-амфибия А-3, разработанный в КБ им. А.Н. Туполева (Наука и жизнь 1, 1966 г., стр.33-41). Аппарат имеет профилированный водоизмещающий корпус, выполненный в виде крыла малого удлинения, силовую установку с воздушным винтом, расположенным над кормовой частью корпуса, и подрессоренные рули-коньки, контактирующие с опорной поверхностью.
Этот транспортный аппарат обладает рядом недостатков, связанных с особенностями аэродинамических свойств крыла малого удлинения, необорудованного бортовыми шайбами, вблизи экрана.
К ним относятся:
- большие ударные нагрузки, действующие на аппарат при движении по неровной (взволнованной) поверхности;
- отсутствие продольной статистической устойчивости на режимах движения с большой степенью аэродинамической разгрузки;
- низкое значение аэрогидродинамического качества и невысокая скорость передвижения по воде.
Известен также аппарат с аэродинамической разгрузкой, разработанный в Одесском институте инженеров морского флота (ОИИМФ-2), выбранный в качестве прототипа. Этот аппарат содержит два поплавка, выполняющих функции бортовых шайб, соединенных посредством крыльевой системы, состоящей из основною крыла малого удлинения с закрылком-элероном и расположенного перед ним и ниже его вспомогательного крыла, над которым размещены воздушные винты (см Н.И. Белавин. Экранонланы. - Л.: Судостроение, 1968 г., стр.97-101).
К недостаткам этого аппарата следует отнести:
- наличие ударных воздействий на закрылок-элерон, неровностей экранирующей поверхности (волн, снежных и ледяных наростов, плавающих тел и т.д.), вызывающих повреждения конструкции, усложняющих работу пилота;
- отклонения закрылка-элерона при контакте с неровностями экранирующей поверхности, что вносит дополнительные возмущения в продольное движение аппарата;
- недостаточную продольную устойчивость;
- сложность обеспечения путевой устойчивости и управляемости ввиду постоянного контакта хвостовой части разнесенных от центра тяжести поплавков с экранирующей поверхностью.
Указанные недостатки снижают надежность и безопасность эксплуатации аппарата.
Достижение технического результата, а именно: уменьшение или исключение контакта закрылка с экранирующей поверхностью на известных аппаратах невозможно, так как форма закрылка и конструкция определены его функциональным назначением - управление подъемной силой путем его oтклонения и изменения высоты зазора над экраном по задней кромке крыла. При отклонении закрылка в крайнее нижнее положение он должен перекрывать зазор. В этом положении закрылка контакт задней кромки с экранирующей поверхностью неизбежен. В нейтральном положении закрылка возможен контакт случайного характера с неровностями экранирующей поверхности.
При разработке предлагаемого изобретения была поставлена задача повышения надежности и безопасности эксплуатации аппарата за счет удаления от экранирующей поверхности органа управления закрылка с сохранением оптимального значения зазора по задней кромке из при обеспечении продольной устойчивости.
Эта задача решается за счет того, что на аппарат, содержащий два корпуса поплавка, водоизмещающий корпус с хвостовым оперением, переднее и основное крылья с закрылками, силовую установку с воздушными винтами, размещенными на основном крыле над передним крылом, установлено крыло-поплавок с V-образной нижней поверхностью, расположенное под основным крылом так, что его передняя кромка размещена под задней кромкой основного крыла с зазором не более 4% суммарной хорды крыльев, а задняя кромка с обратной стреловидностью 40-55o выступает за пределы корпуса с возможностью контакта с экранирующей поверхностью, причем центр тяжести аппарата расположен за центром аэродинамического давления на расстоянии 0,5-8% хорды крыла.
Введение в конструкцию аппарата с аэродинамической разгрузкой крыла-поплавка в выше указанной взаимосвязи с другими его элементами исключает возможность контакта закрылков основного крыла с экранирующей поверхностью и ударного воздействия неровностей (волн, снежных, ледяных и других выступов) на закрылок и проводку управления, а также обеспечивает собственную продольную устойчивость аппарата в широком диапазоне углов тангажа, что позволяет повысить надежность и безопасность движения аппарата.
Отличительный признак ". . .крыло-поплавок, расположенное под основным крылом с возможностью контакта задней кромкой экранной поверхности..." устанавливает наличие дополнительного элемента, не обнаруженного в аналогах и прототипе. В технике известно применение дополнительных подводных крыльев и крыльев-поплавков для создания подъемной силы и облегчения отрыва аппарата от воды. Однако в заявляемом техническом решении крыло-поплавок проявляет новое свойство, а именно, изолирует основное крыло и закрылок от экранной поверхности и ее неровностей без увеличение зазора по задней кромке, а контактные ударные нагрузки воспринимает своей нижней поверхностью и задней кромкой, где нет подвижных управляемых элементов (закрылков, элеронов, щитков).
Отличительный признак "...его передняя кромка размещена под задней кромкой основного крыла с зазором не более 4%..." определяет взаимное расположение элементов основного крыла и крыла-поплавка и является существенным, т. к. при другом зазоре (более 4%) не обеспечивается достаточная собственная продольная устойчивость аппарата. С увеличением зазора возрастает также хорда закрылка, его вес, усложняется конструкция.
Отрицательная стреловидность задней кромки и V-образность нижней поверхности улучшают контакт с экранирующей поверхностью и ее неровностями, позволяют снизить ударные нагрузки, повысить мореходность. Кроме того, за счет стреловидности смещается назад точка контакта, что позволяет повысить продольную устойчивость и уменьшить потери на балансировку.
На фиг.1 изображен глиссирующий аппарат, содержащий два корпуса-поплавка 1, выполняющих функции концевых шайб, основное крыло 2 с закрылком 3, переднее крыло 4 с закрылками, силовую установку с воздушными винтами 5, заднее крыло-поплавок 6 и хвостовое оперение в виде киля 7 и стабилизатора 8. На плаву аппарат погружен в воду до ватерлинии 9, причем крыло-поплавок погружено частично. Корпус 10 служит для размещения пассажиров и груза.
В исходном состоянии аппарат находится на экранирующей поверхности (вода, грунт, снег и т.д.). При включении силовой установки часть потока воздуха от винтов, частично изменяемая с помощью закрылка переднего крыла 4, поступает в замкнутое пространство под основное крыло 2. Зазор между основным крылом 2 и крылом-поплавком 6 в режиме старта перекрывается отклонением закрылка 3 в крайнее нижнее положение, создавая напорную камеру, открытую в направлении движения. Возникающая в результате подъемная сила приподнимает аппарат над экранирующей поверхностью, происходит разгон аппарата. С увеличением скорости движения до крейсерской закрылки 3 устанавливаются в нейтральное положение, при котором зазор по задней кромке не превышает 4% суммарной хорды крыльев.
Балансировка аппарата обеспечивается выбором положения центра тяжести за центром аэродинамического давления на расстоянии 0,5-8% хорды крыла. Кабрирующий момент компенсируется гидродинамической силой, возникающей в точке контакта заднего крыла-поплавка с экранирующей поверхностью.
Продольная статическая устойчивость аппарата достигается за счет отрицательной зависимости подъемной силы от угла тангажа (фиг.2). При увеличении (уменьшении) угла тангажа в результате возмущающего воздействия подъемная сила У уменьшается (увеличивается), т.e. возникает восстанавливающий момент на уменьшение (увеличение) угла тангажа, возвращающий аппарат в исходное положение.
При движении по взволнованной водной поверхности, неровной снежной или грунтовой поверхности ударные нагрузки воспринимаются задней кромкой крыла-поплавка как в режиме старта (при отклоненном вниз закрылке основного крыла), так и в крейсерном режиме. Задняя кромка основного крыла удалена от экранирующей поверхности и изолирована от контакта с ее неровностями крылом-поплавком, поэтому закрылок не подвержен ударным нагрузкам.
Возможен вариант исполнения компоновки аппарата без центральною корпуса-лодки с размещением пассажиров и груза в боковых поплавках.

Claims (1)

  1. Аппарат на динамической воздушной подушке, содержащий два корпуса-поплавка, корпус-лодку с хвостовым оперением, переднее и основное крылья с закрылками, силовую установку с воздушными винтами, размещенными на основном крыле над передним крылом, отличающийся тем, что аппарат снабжен крылом-поплавком с V-образной нижней поверхностью, расположенным под основным крылом так, что его передняя кромка размещена под задней кромкой основного крыла с зазором не более 4% суммарной хорды крыльев, а задняя кромка с обратной стреловидностью 40-55o выступает за пределы корпуса с возможностью контакта с экранирующей поверхностью, причем центр тяжести аппарата расположен за центром аэродинамического давления.
RU97109459A 1997-06-04 1997-06-04 Аппарат на динамической воздушной подушке RU2188137C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97109459A RU2188137C2 (ru) 1997-06-04 1997-06-04 Аппарат на динамической воздушной подушке

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97109459A RU2188137C2 (ru) 1997-06-04 1997-06-04 Аппарат на динамической воздушной подушке

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97109459A RU97109459A (ru) 1999-05-10
RU2188137C2 true RU2188137C2 (ru) 2002-08-27

Family

ID=20193865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97109459A RU2188137C2 (ru) 1997-06-04 1997-06-04 Аппарат на динамической воздушной подушке

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2188137C2 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2243126C2 (ru) Корпус с кормовыми стабилизаторами для быстроходного судна
EP2440455B1 (en) Wingtip and sponson interaction on an amphibious aircraft
US5937777A (en) Monohull water-borne craft
US3871317A (en) Watercraft
US7578250B2 (en) Watercraft with wave deflecting hull
US10532812B2 (en) Multi-hull seaplane
US5522333A (en) Catamaran boat with planing pontoons
US7198000B2 (en) Shock limited hydrofoil system
US3157146A (en) Boat with hydrofoil and wings
US5301624A (en) Stern planes for swath vessel
CA2199557A1 (en) Surface effect vehicle
US20090308300A1 (en) Watercraft with wave deflecting hull
US5794558A (en) Mid foil SWAS
US7040574B2 (en) Aircraft and watercraft adapted to float on main wing
US20070245943A1 (en) Wing In Ground Effect Hydrofoil Vessel
US5645008A (en) Mid foil SWAS
US4228752A (en) Surface effect boat
RU2124451C1 (ru) Морское судно
US4095549A (en) High performance water vehicle
EP0914273B1 (en) Displacement, submerged displacement, air cushion hydrofoil ferry boat
US3145954A (en) Vehicle for non-air, semi-air, and full-air supported travel
US3808998A (en) Boat with bow outdrive and vertically swingable bow plane
WO2006072906A2 (en) Watercraft with wave deflecting hull
RU2188137C2 (ru) Аппарат на динамической воздушной подушке
US3081727A (en) High speed water surface craft