RU2209746C1

RU2209746C1 - Flying vehicle

Info

Publication number: RU2209746C1
Application number: RU2002119297A
Authority: RU
Inventors: И.А. Макаров
Original assignee: Макаров Игорь Альбертович
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2003-08-10

Abstract

FIELD: aeronautical engineering. SUBSTANCE: proposed flying vehicle has fuselage, lifting aerodynamic surfaces secured on front portion of fuselage and fan units mounted after said surfaces; inlet diameter of fan units is equal to span of lifting aerodynamic surfaces flying vehicle is also provided with fan unit drive and landing gear. Fan units are arranged in center portion of fuselage made in form of lifting wing whose side walls are formed by concave surfaces partially embracing the fan units. Mounted additionally in aft section of fuselage is all-moving lifting aerodynamic surface washed by flow escaping from fan units; vertical rudders are secured on external edges of said lifting surface. EFFECT: increased climbing rate. 7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в летательных аппаратах с укороченными взлетом и посадкой как в пилотируемом, так и в беспилотном вариантах. The invention relates to the field of aviation technology and can be used in aircraft with a short take-off and landing both in manned and unmanned versions.

Основная проблема при создании летательных аппаратов с укороченными взлетом и посадкой заключается в получении повышенной подъемной силы при малых скоростях перемещения летательного аппарата относительно воздуха. The main problem when creating aircraft with a short take-off and landing is to obtain increased lift at low speeds of the aircraft relative to air.

Известны несколько подходов к решению данной проблемы с преимущественным использованием аэродинамической подъемной силы. Several approaches to solving this problem with the predominant use of aerodynamic lift are known.

Известен, в частности, летательный аппарат, содержащий фюзеляж с тандемно установленными поворотными несущими аэродинамическими поверхностями (крыльями), на передней кромке которых вдоль всего размаха установлены вентиляторы. При взлете и посадке несущие аэродинамические поверхности вместе с вентиляторами поворачивают в вертикальное положение, и подъемная сила на взлете и посадке в основном создается вентиляторами. В режиме горизонтального полета подъемная сила создается несущими аэродинамическими поверхностями за счет обдува их набегающим потоком воздуха. Набегающий поток воздуха дополнительно ускоряется вентиляторами, что существенно увеличивает диапазон изменения скоростей горизонтального полета летательного аппарата (см. заявку ЕПВ 0356541 A1, B 64 C 29/00, В 64 С 27/28, B 64 D 35/00, 07.03.1990). Основная проблема в летательных аппаратах с поворотными несущими аэродинамическими поверхностями заключается в повышенной опасности переходных режимов на взлете и посадке, так как любой отказ привода поворота хотя бы одной несущей аэродинамической поверхности приводит к катастрофической ситуации. Known, in particular, is an aircraft containing a fuselage with tandem mounted rotary bearing aerodynamic surfaces (wings), on the front edge of which fans are installed along the entire span. During take-off and landing, the bearing aerodynamic surfaces together with the fans are turned into a vertical position, and the lifting force on take-off and landing is mainly created by the fans. In the horizontal flight mode, the lifting force is created by the bearing aerodynamic surfaces due to blowing them by the incoming air flow. The incoming air flow is additionally accelerated by fans, which significantly increases the range of horizontal flight speeds of the aircraft (see EPO application 0356541 A1, B 64 C 29/00, B 64 C 27/28, B 64 D 35/00, 03/07/1990) . The main problem in aircraft with rotary bearing aerodynamic surfaces is the increased danger of transient conditions on takeoff and landing, since any failure to drive a turn of at least one bearing aerodynamic surface leads to a catastrophic situation.

Известен также летательный аппарат, содержащий, по крайней мере, два фюзеляжа, соединенные между собой горизонтальными несущими аэродинамическими поверхностями, размещенными в передней, средней и кормовой частях фюзеляжа. Летательный аппарат оснащен двумя тягово-подъемными комплексами, каждый из которых включает в себя ряд газотурбинных двигателей и размещенные за ними решетки поворотных крыльев, омываемые выхлопной струей двигателей. Двигатели закреплены на горизонтальных несущих аэродинамических поверхностях (см. патент Российской Федерации 2111897 C1, B 64 C 39/00, 27.05.1998). Изобретение представляет собой вариант летательного аппарата вертикального взлета и посадки с отклонением струи двигателей дефлекторами вертикально вниз. В качестве дефлекторов используются решетки поворотных крыльев, что дает возможность увеличить подъемную силу при горизонтальном полете летательного аппарата, но аэродинамические характеристики решетки крыльев будут ниже монокрыла из-за интерференции. В данном летательном аппарате на режиме взлета и посадки в создании подъемной силы не участвуют передняя, средняя и задняя несущие аэродинамические поверхности, что ухудшает его характеристики на взлете и посадке. Also known is an aircraft containing at least two fuselages interconnected by horizontal supporting aerodynamic surfaces located in the front, middle and rear parts of the fuselage. The aircraft is equipped with two towing and lifting complexes, each of which includes a number of gas turbine engines and lattices of rotary wings located behind them, washed by the exhaust jet of engines. The engines are mounted on horizontal supporting aerodynamic surfaces (see patent of the Russian Federation 2111897 C1, B 64 C 39/00, 05.27.1998). The invention is a variant of an aircraft of vertical take-off and landing with the deflection of the jet of engines deflectors vertically down. As deflectors, lattices of rotary wings are used, which makes it possible to increase the lifting force during horizontal flight of the aircraft, but the aerodynamic characteristics of the lattice of wings will be lower than the single wing due to interference. In this aircraft at take-off and landing mode, the front, middle and rear bearing aerodynamic surfaces do not participate in the creation of lifting force, which affects its take-off and landing characteristics.

Наиболее близким к предложенному изобретению по совокупности существенных признаков является летательный аппарат, содержащий фюзеляж, несущие аэродинамические поверхности, закрепленные на передней части фюзеляжа, установленные за указанными несущими аэродинамическим поверхностями вентиляторные установки с входным диаметром, равным размаху передних несущих аэродинамических поверхностей, отклоняемые дефлекторы на выходе вентиляторных установок, привод вентиляторных установок и шасси. Для создания подъемной силы используется большое количество параллельных друг другу поверхностей, практически полностью охватывающих носовую и среднюю части фюзеляжа, а вентиляторные установки размещены непосредственно за срезом передних несущих аэродинамических поверхностей (см. патент США 5433400, 244/12.1, В 64 С 3/00, 18.07.1995). Практически предложена конструкция, в которой весь аэродинамический комплекс летательного аппарата представляет собой единое крыло, в котором вентиляторная установка размещена в корневой части крыла перед закрылками (дефлекторами). Изобретение позволяет увеличить скорость обтекания всех несущих аэродинамических поверхностей на всех режимах полета и сделать ее больше скорости воздушного потока, обтекающего фюзеляж. По мнению изобретателей, это даст возможность увеличить подъемную силу несущих аэродинамических поверхностей и, тем самым, сократить длину разбега, создать летательный аппарат с ускоренным взлетом и повышенной скороподъемностью. Недостатком данного аппарата является неэффективное использование аэродинамических поверхностей, так как в полную меру работает только одна аэродинамическая поверхность. Подъемная сила остальных аэродинамических поверхностей значительно снижена из-за интерференции между ними. Данный аппарат имеет ограниченные возможности по балансировке, так как точка приложения управляющего усилия не может быть изменена. Closest to the proposed invention in terms of essential features is an aircraft containing a fuselage, bearing aerodynamic surfaces, mounted on the front of the fuselage, fan units with an input diameter equal to the span of the front bearing aerodynamic surfaces, deflected deflectors at the outlet of the fan units, drive fan units and chassis. To create lift, a large number of surfaces parallel to each other are used, almost completely covering the nose and middle parts of the fuselage, and the fan units are located directly behind the cut of the front bearing aerodynamic surfaces (see US Pat. No. 5,433,400, 244 / 12.1, B 64 C 3/00, 07/18/1995). In practice, a design is proposed in which the entire aerodynamic complex of the aircraft is a single wing, in which the fan installation is located in the root part of the wing in front of the flaps (deflectors). The invention allows to increase the speed of flow around all bearing aerodynamic surfaces in all flight modes and to make it more than the speed of the air stream flowing around the fuselage. According to the inventors, this will make it possible to increase the lifting force of the bearing aerodynamic surfaces and, thereby, reduce the take-off run, create an aircraft with accelerated take-off and increased rate of climb. The disadvantage of this apparatus is the inefficient use of aerodynamic surfaces, since only one aerodynamic surface works to the best of its ability. The lifting force of the remaining aerodynamic surfaces is significantly reduced due to interference between them. This unit has limited balancing capabilities, since the point of application of the control force cannot be changed.

Задачей, на решение которой направлено предложенное изобретение, является создание летательного аппарата, имеющего повышенную эффективность на режимах взлета и посадки, в том числе обладающего высокой скороподъемностью, сопоставимой с летательными аппаратами вертикального взлета и посадки традиционных схем. Другой задачей изобретения является создание летательного аппарата, обеспечивающего высокую маневренность и широкий диапазон изменения скоростей горизонтального полета, вплоть до зависания летательного аппарата в воздухе. The problem to which the invention is directed is to create an aircraft with increased efficiency in take-off and landing modes, including a high rate of climb comparable to vertical take-off and landing aircraft of traditional schemes. Another objective of the invention is the creation of an aircraft that provides high maneuverability and a wide range of variation of horizontal flight speeds, until the aircraft hangs in the air.

Поставленные технические задачи достигаются тем, что в летательном аппарате, содержащем фюзеляж, несущие аэродинамические поверхности, закрепленные на передней части фюзеляжа, установленные за указанными несущими аэродинамическими поверхностями вентиляторные установки с входным диаметром, равным размаху передних несущих аэродинамических поверхностей, отклоняемые дефлекторы на выходе вентиляторных установок, привод вентиляторных установок и шасси, согласно изобретению вентиляторные установки размещены в средней части фюзеляжа, фюзеляж выполнен в виде несущего крыла, боковые стенки которого образованы вогнутыми поверхностями, частично охватывающими вентиляторные установки, а в кормовой части фюзеляжа дополнительно установлена омываемая истекающим из вентиляторных установок потоком воздуха цельноповоротная несущая аэродинамическая поверхность, на внешних кромках которой закреплены вертикальные рули направления. The stated technical problems are achieved by the fact that in an aircraft containing a fuselage, bearing aerodynamic surfaces mounted on the front of the fuselage, fan units with an input diameter equal to the span of the front bearing aerodynamic surfaces, deflected deflectors at the outlet of the fan units are installed behind said bearing aerodynamic surfaces the drive of the fan units and the chassis, according to the invention, the fan units are located in the middle part of the fuselage, f the yuselage is made in the form of a load-bearing wing, the side walls of which are formed by concave surfaces partially covering the fan units, and in the aft part of the fuselage, an all-rotating supporting aerodynamic surface is washed by the flowing air from the fan units, the vertical rudders are fixed to its outer edges.

При этом передние несущие аэродинамические поверхности установлены по схеме "низкоплан" и закреплены на нижних сегментах цилиндрической боковой поверхности фюзеляжа по схеме "прямое V". In this case, the front bearing aerodynamic surfaces are installed according to the "low wing" pattern and are fixed to the lower segments of the cylindrical lateral surface of the fuselage according to the "direct V" pattern.

Кроме того, кормовая несущая аэродинамическая поверхность закреплена на фюзеляже по схеме "низкоплан". In addition, the stern supporting aerodynamic surface is mounted on the fuselage according to the "low-wing" scheme.

При этом передние и кормовая аэродинамические поверхности оснащены отклоняемыми закрылками. In this case, the front and rear aerodynamic surfaces are equipped with deflectable flaps.

Кроме того, привод вентиляторных установок размещен в центральной части фюзеляжа и соединен с вентиляторными установками механической трансмиссией. In addition, the drive of the fan units is located in the central part of the fuselage and is connected to the fan units with a mechanical transmission.

При этом выхлопное устройство размещено на верхней поверхности фюзеляжа и ориентировано вдоль нее. In this case, the exhaust device is placed on the upper surface of the fuselage and oriented along it.

Кроме того, летательный аппарат оснащен неубирающимся шасси, при этом стойки шасси закреплены на нижних поверхностях вентиляторных установок. In addition, the aircraft is equipped with a fixed gear, while the landing gear is fixed to the lower surfaces of the fan units.

Сущность изобретения заключается в том, чтобы на всех режимах полета в полной мере использовать преимущества классической схемы обтекания несущих аэродинамических поверхностей "бесконечным" воздушным потоком, для чего вентиляторные установки размещаются в средней части фюзеляжа и генерируемый ими воздушный поток обдувает с увеличенной скоростью переднюю и кормовую несущие аэродинамические поверхности, а дефлекторы на выходе вентиляторных установок являются средней несущей аэродинамической поверхностью, формируя аэродинамическую схему "триплан", являющуюся наиболее эффективной с точки зрения распределения подъемной силы по длине летательного аппарата и управления полетом. Наличие в кормовой части цельноповоротной несущей аэродинамической поверхности обеспечивает эффективную ее работу на режимах взлета и посадки, когда указанная аэродинамическая поверхность обдувается истекающим из вентиляторных установок воздушным потоком, имеющим значительное отклонение вниз из-за воздействия на него отклоняемых дефлекторов, так как позволяет развернуть ее на оптимальный угол атаки относительно воздушного потока и сохранить оптимальный угол атаки при горизонтальном полете, повернув ее в горизонтальное положение, что исключает появление на задней несущей поверхности отрицательной подъемной силы. Боковые стенки фюзеляжа образованы вогнутыми поверхностями, частично охватывающими вентиляторные установки, что обеспечивает одинаковые условия обдува несущих аэродинамических поверхностей, в том числе их корневых участков. Закрепление вертикальных рулей направления на внешних кромках задней несущей аэродинамической поверхности улучшает управляемость летательного аппарата на режимах взлета и посадки и на режимах полета с малыми скоростями. The essence of the invention lies in the fact that in all flight modes to take full advantage of the classical scheme of flowing around the bearing aerodynamic surfaces with an "infinite" air flow, for which fan units are located in the middle of the fuselage and the air flow generated by them blows the front and rear load-bearing air with increased speed aerodynamic surfaces, and the deflectors at the outlet of the fan units are the middle bearing aerodynamic surface, forming an aerodynamic “triplane” scheme, which is the most effective in terms of the distribution of lift along the length of the aircraft and flight control. The presence in the aft part of the all-rotating supporting aerodynamic surface ensures its effective operation in take-off and landing modes, when the indicated aerodynamic surface is blown by the air stream flowing out of the fan units, which has a significant deviation downward due to the action of deflected deflectors on it, since it allows it to be turned to the optimum the angle of attack relative to the air flow and maintain the optimal angle of attack during horizontal flight by turning it in a horizontal position, which excludes the appearance of negative lift on the rear bearing surface. The side walls of the fuselage are formed by concave surfaces, partially covering the fan units, which provides the same conditions for blowing bearing aerodynamic surfaces, including their root sections. Fixing the vertical rudders on the outer edges of the rear bearing aerodynamic surface improves the controllability of the aircraft in take-off and landing modes and in low-speed flight modes.

Установка передних несущих аэродинамических поверхностей по схеме "низкоплан" обеспечивает большую эффективность их, так как отклоняемый ими поток частично будет проходить под вентиляторной установкой, что приближает их обдув к условиям "бесконечного" воздушного потока. Закрепление передних несущих аэродинамических поверхностей на нижних сегментах цилиндрической боковой поверхности фюзеляжа по схеме "прямое V" повышает эффективность их корневых частей и способствует более устойчивому полету летательного аппарата. The installation of the front bearing aerodynamic surfaces according to the "low-wing" scheme ensures their greater efficiency, since the flow deflected by them will partially pass under the fan installation, which brings them closer to the conditions of the "endless" air flow. Fixing the front bearing aerodynamic surfaces on the lower segments of the cylindrical lateral surface of the fuselage according to the “direct V” scheme increases the efficiency of their root parts and contributes to a more stable flight of the aircraft.

Закрепление кормовой несущей аэродинамической поверхности на фюзеляже по схеме "низкоплан" гарантирует обдув ее потоком воздуха, истекающим из вентиляторных установок, на всех режимах полета. Fixing the aft supporting aerodynamic surface on the fuselage according to the "low-wing" scheme ensures that it is blown by a stream of air flowing from the fan units in all flight modes.

Оснащение передних и кормовой аэродинамических поверхностей отклоняемыми закрылками улучшает управляемость летательного аппарата и обеспечивает его высокую маневренность на всех режимах полета. Equipping the front and aft aerodynamic surfaces with deflectable flaps improves the controllability of the aircraft and ensures its high maneuverability in all flight modes.

Размещение привода вентиляторных установок в центральной части фюзеляжа с передачей мощности механической трансмиссией обеспечивает более рациональную компоновку летательного аппарата, особенно для малоразмерных непилотируемых летательных аппаратов. Placing the drive of fan installations in the central part of the fuselage with power transmission by a mechanical transmission provides a more rational layout of the aircraft, especially for small unmanned aerial vehicles.

Предложенная схема размещения выхлопного устройства привода обеспечивает более высокие аэродинамические характеристики фюзеляжа, в том числе при полете летательного аппарата при больших углах атаки. The proposed arrangement of the exhaust device of the drive provides higher aerodynamic characteristics of the fuselage, including the flight of the aircraft at large angles of attack.

Оснащение летательного аппарата неубирающимся шасси упрощает его конструкцию. Equipping the aircraft with fixed gear simplifies its design.

Изобретение поясняется чертежами на примере беспилотного летательного аппарата. На фиг.1 изображен предложенный летательный аппарат в режиме горизонтального полета, вид сбоку; на фиг.2 - вид сверху, совмещенный с продольным разрезом; на фиг. 3 - вид спереди; на фиг.4 - летательный аппарат в режиме взлета. The invention is illustrated by drawings on the example of an unmanned aerial vehicle. Figure 1 shows the proposed aircraft in horizontal flight mode, side view; figure 2 is a top view, combined with a longitudinal section; in FIG. 3 is a front view; figure 4 - aircraft in take-off mode.

Предлагаемый летательный аппарат содержит фюзеляж 1, выполненный в виде несущего крыла, имеющего верхнюю поверхность 2, нижнюю поверхность 3 и боковые стенки 4, образованные вогнутыми цилиндрическими или коническими поверхностями, частично охватывающими вентиляторные установки 5. Вентиляторные установки размещены в средней части фюзеляжа и каждая из них представляет собой винт 6 в кольце 7. Вентиляторная установка имеет спрямляющее устройство 8, размещенное в кольце 7 за винтом 6. The proposed aircraft contains a fuselage 1, made in the form of a carrier wing having an upper surface 2, a lower surface 3 and side walls 4 formed by concave cylindrical or conical surfaces partially covering the fan units 5. The fan units are located in the middle part of the fuselage and each of them represents a screw 6 in the ring 7. The fan unit has a straightening device 8 located in the ring 7 behind the screw 6.

На нижних сегментах цилиндрической боковой поверхности фюзеляжа в его передней части по схеме "низкоплан" закреплены две передние несущие аэродинамические поверхности 9, оснащенные отклоняемыми закрылками 10. Несущие аэродинамические поверхности 9 установлены под углом к горизонту, образуя "прямое V". On the lower segments of the cylindrical lateral surface of the fuselage in its front part according to the "low-wing" scheme, two front bearing aerodynamic surfaces 9 are equipped with deflectable flaps 10. The bearing aerodynamic surfaces 9 are mounted at an angle to the horizon, forming a "straight V".

Вентиляторные установки 5 выполнены с входным диаметром, равным размаху передних несущих аэродинамических поверхностей 9. На выходе вентиляторных установок размещены отклоняемые дефлекторы 11. Привод 12 (поршневой двигатель) вентиляторных установок размещен в центральной части фюзеляжа 1 и соединен с винтами 6 механической трансмиссией 13. Привод 12 имеет воздухозаборник 14 и выхлопное устройство 15, размещенное на верхней поверхности фюзеляжа. Выхлопная струя 16 от двигателя направлена вдоль верхней поверхности 2 фюзеляжа 1. The fan units 5 are made with an input diameter equal to the span of the front bearing aerodynamic surfaces 9. At the outlet of the fan units there are deflectable deflectors 11. The drive 12 (piston engine) of the fan units is placed in the central part of the fuselage 1 and connected to the screws 6 by a mechanical transmission 13. Drive 12 has an air intake 14 and an exhaust device 15 located on the upper surface of the fuselage. The exhaust stream 16 from the engine is directed along the upper surface 2 of the fuselage 1.

Летательный аппарат имеет неубирающееся двухстоечное колесное шасси 17. Стойки 18 шасси закреплены на нижних поверхностях вентиляторных установок 5. The aircraft has a non-retractable two-post wheeled chassis 17. The landing gear 18 is mounted on the lower surfaces of the fan units 5.

В кормовой части фюзеляжа по схеме "низкоплан" установлена омываемая истекающим из вентиляторных установок потоком воздуха цельноповоротная кормовая несущая аэродинамическая поверхность 19, оснащенная отклоняемыми закрылками 20. На внешних кромках кормовой несущей поверхности закреплены вертикальные рули 21 направления. In the aft part of the fuselage according to the “low-wing” scheme, a one-turn aft rotary aft supporting aerodynamic surface 19, equipped with deflectable flaps 20. A vertical rudders 21 directions are fixed on the outer edges of the aft bearing surface.

Летательный аппарат оснащен также стояночными опорами 22, закрепленными на нижней кромке рулей направления. The aircraft is also equipped with a parking support 22, mounted on the lower edge of the rudders.

Для поворота отклоняемых закрылков 10 и 20, дефлекторов 11 и кормовой несущей аэродинамической поверхности 19 используются дистанционно управляемые приводы любого типа, например электромеханические или электрогидравлические. Внутри фюзеляжа может быть установлено любое технологическое оборудование, в частности оборудование для аэрофотосъемок, мониторинга окружающей среды и т.д. В пилотируемом варианте в фюзеляже может располагаться пассажирский салон или отсек для перевозки грузов. To turn the deflectable flaps 10 and 20, the baffles 11 and the aft support aerodynamic surface 19, remotely controlled drives of any type are used, for example, electromechanical or electro-hydraulic. Any technological equipment can be installed inside the fuselage, in particular equipment for aerial photography, environmental monitoring, etc. In a manned version in the fuselage may be a passenger compartment or compartment for transporting goods.

При полете летательного аппарата с номинальной скоростью фюзеляж 1, несущие аэродинамические поверхности 9, 19 и отклоняемые дефлекторы 11 располагаются горизонтально или под небольшим оптимальным углом атаки. Набегающий поток воздуха обтекает фюзеляж 1 и несущие аэродинамические поверхности 9, 19. Вентиляторные установки 5 дополнительно разгоняют набегающий поток воздуха перед входом в кольцо 7, а затем выбрасывают поток воздуха с повышенной скоростью вдоль фюзеляжа. Передние несущие аэродинамические поверхности 9 располагаются в ускоренном потоке воздуха на входах в вентиляторные установки, а кормовая несущая аэродинамическая поверхность 19 - в истекающем из вентиляторных установок потоке воздуха. При выбранном диаметре вентиляторных установок передние и кормовая несущие аэродинамические поверхности обтекаются потоком воздуха, имеющим скорость, в 1,2-1,3 раза превышающую скорость воздуха, обтекающего фюзеляж. Это приводит к увеличению подъемной силы несущих аэродинамических поверхностей в 1,5-1,7 раза, что дает возможность полета летательного аппарата с малыми номинальными скоростями полета. Управление полетом осуществляется отклонением закрылков 10 и 20, а при необходимости - отклонением дефлекторов 11 на выходе из вентиляторных установок 5. When flying an aircraft with a nominal speed of the fuselage 1, the bearing aerodynamic surfaces 9, 19 and deflectable deflectors 11 are located horizontally or at a small optimal angle of attack. The incoming air stream flows around the fuselage 1 and the bearing aerodynamic surfaces 9, 19. The fan units 5 additionally accelerate the incoming air stream before entering the ring 7, and then the air stream is emitted at an increased speed along the fuselage. The front bearing aerodynamic surfaces 9 are located in the accelerated air flow at the entrances to the fan units, and the aft bearing aerodynamic surface 19 is in the air stream flowing from the fan units. With the selected diameter of the fan units, the front and aft bearing aerodynamic surfaces are surrounded by an air stream having a speed 1.2-1.3 times the speed of the air flowing around the fuselage. This leads to an increase in the lifting force of the bearing aerodynamic surfaces by 1.5-1.7 times, which makes it possible to fly an aircraft with low nominal flight speeds. Flight control is carried out by deflecting the flaps 10 and 20, and, if necessary, by deflecting the deflectors 11 at the outlet of the fan units 5.

На режиме взлета фюзеляж 1 летательного аппарата устанавливается под углом атаки, например под углом 15^o. Закрылки 10 передних несущих поверхностей, дефлекторы 11 и закрылки 20 кормовой несущей поверхности отклоняются в крайнее нижнее положение. Вентиляторные установки 5 разгоняют поток воздуха перед входом в кольцо 7, а затем выбрасывают поток воздуха с повышенной скоростью вдоль фюзеляжа. Благодаря подсасывающему эффекту разгоняемая масса воздуха больше массы воздуха, протекающего через вентиляторные установки, что обеспечивает эффективную работу передних несущих аэродинамических поверхностей 9. Хотя фюзеляж летательного аппарата неподвижен, передние несущие аэродинамические поверхности 9 обдуваются захватываемым вентиляторными установками потоком воздуха, что приводит к образованию на них подъемной силы, величина которой определяется скоростью потока воздуха и углом отклонения закрылков 10. Стекающий с передних аэродинамических несущих поверхностей воздух имеет повышенный угол скоса и при дальнейшем движении в основном проходит ниже колец 7. Истекающий из вентиляторных установок воздух отклоняется вниз дефлекторами 11. Угол отклонения потока воздуха дефлекторами 11 превышает угол отклонения закрылками 10, что обеспечивает создание на вентиляторных установках 5 подъемной силы даже при взаимодействии с воздухом, отклоненным несущей поверхностью 9. Отклоненный дефлекторами 11 поток воздуха движется вдоль фюзеляжа и вниз, подсасывая дополнительный воздух из окружающей атмосферы, и набегает на кормовую несущую аэродинамическую поверхность 19, которая повернута относительно фюзеляжа, чтобы обеспечить оптимальный угол атаки набегающего потока воздуха для создания на ней подъемной силы.In take-off mode, the fuselage 1 of the aircraft is set at an angle of attack, for example, at an angle of 15 ^o . The flaps 10 of the front bearing surfaces, the baffles 11 and the flaps 20 of the aft bearing surface are deflected to their lowest position. Fan units 5 accelerate the air flow before entering the ring 7, and then throw out the air flow with increased speed along the fuselage. Due to the suction effect, the accelerated mass of air is larger than the mass of air flowing through the fan units, which ensures the effective operation of the front bearing aerodynamic surfaces 9. Although the fuselage of the aircraft is stationary, the front bearing aerodynamic surfaces 9 are blown by the air flow captured by the fan units, which leads to the formation of a lift on them force, the value of which is determined by the air flow rate and the deflection angle of the flaps 10. Flowing from the front a in the case of homemade bearing surfaces, the air has an elevated bevel angle and mostly passes below the rings 7. During the air flow from the fan units, the air deflects downward by the deflectors 11. The air flow deflection angle by the deflectors 11 exceeds the deflection angle by the flaps 10, which ensures the creation of a lifting force on the fan units 5 even when interacting with air deflected by the bearing surface 9. The air flow deflected by the deflectors 11 moves along the fuselage and down, drawing in an additional air from the surrounding atmosphere, and runs onto the aft supporting aerodynamic surface 19, which is rotated relative to the fuselage, to provide the optimal angle of attack of the incoming air flow to create a lifting force on it.

Для беспилотного летательного аппарата взлетным весом 110 кг, длиной 1,7 м и размахом передних аэродинамических поверхностей 1,4 м подъемная сила при вертикальном взлете распределяется следующим образом: на передних несущих аэродинамических поверхностях - 30-35 кг, на вентиляторных установках - 45-55 кг и на задней несущей аэродинамической поверхности - 25-30 кг. For an unmanned aerial vehicle with a take-off weight of 110 kg, a length of 1.7 m and a span of the front aerodynamic surfaces of 1.4 m, the lifting force for vertical take-off is distributed as follows: on the front bearing aerodynamic surfaces - 30-35 kg, on fan installations - 45-55 kg and on the rear bearing aerodynamic surface - 25-30 kg.

После взлета постепенно разгоняют летательный аппарат и переводят его в горизонтальный полет с номинальной скоростью. After take-off, the aircraft is gradually dispersed and transferred to horizontal flight at nominal speed.

Помимо вертикального взлета летательный аппарат обеспечивает взлет под углом к горизонту или взлет с малым пробегом. Летательный аппарат может осуществлять вертикальную посадку, но более целесообразна посадка при больших углах атаки с малой посадочной скоростью. In addition to vertical take-off, the aircraft provides take-off at an angle to the horizon or take-off with low mileage. The aircraft can carry out a vertical landing, but landing at large angles of attack with a low landing speed is more appropriate.

Летательный аппарат может быть изготовлен на авиационных заводах с использованием современных материалов и технологий. При реализации изобретения могут использоваться различные конструктивные исполнения приводов, вентиляторных установок и несущих аэродинамических поверхностей, отличающиеся от описанных в данной заявке и приведенных на чертежах, иллюстрирующих изобретение, без отхода от духа и рамок настоящего изобретения, определяемых объемом притязаний, изложенных в формуле изобретения. The aircraft can be manufactured at aircraft factories using modern materials and technologies. When implementing the invention, various designs of drives, fan units and bearing aerodynamic surfaces can be used that differ from those described in this application and shown in the drawings illustrating the invention, without departing from the spirit and scope of the present invention defined by the scope of the claims set forth in the claims.

Claims

1. An aircraft containing a fuselage, bearing aerodynamic surfaces, mounted on the front of the fuselage, fan units with an input diameter equal to the span of the front bearing aerodynamic surfaces, deflecting deflectors at the outlet of the fan units, the drive of the fan units and landing gear, installed behind the indicated bearing aerodynamic surfaces characterized in that the fan units are located in the middle part of the fuselage, the fuselage is made in the form of a supporting wing, the side walls are They are formed by concave surfaces, partially covering the fan units, and in the aft part of the fuselage, an all-rotating supporting aerodynamic surface washed by the flowing air from the fan units is additionally installed, on the outer edges of which vertical rudders are fixed.

2. Aircraft according to claim 1, characterized in that the front bearing aerodynamic surfaces are installed according to the "low wing" pattern and are mounted on the lower segments of the cylindrical lateral surface of the fuselage according to the "direct V" pattern.

3. Aircraft according to claim 1, characterized in that the stern supporting aerodynamic surface is fixed to the fuselage according to the "low-wing" scheme.

4. Aircraft according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the front and aft bearing aerodynamic surfaces are equipped with deflectable flaps.

5. Aircraft according to claim 1, characterized in that the drive of the fan units is located in the central part of the fuselage and is connected to the fan units by a mechanical transmission.

6. Aircraft according to claim 5, characterized in that the exhaust device of the drive motor is located on the upper surface of the fuselage and oriented along it.

7. Aircraft according to claim 1, characterized in that it is equipped with a fixed gear, while the landing gear is mounted on the lower surfaces of the fan units.