RU220983U1 - Экраноплан схемы продольный триплан - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к транспортным средствам с динамическим принципом поддержания воздушной подушки, а именно к экранопланам. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеспечение меньшей потребной энерговооруженности двигательно-движительной установки, уменьшения длины разбега и улучшения маневренных характеристик экраноплана при его движении по водной поверхности. Экраноплан по схеме продольный триплан состоит из переднего крыла, заднего крыла с консолями, снабженными элеронами, киля с рулем направления, стабилизатора с рулем высоты, двумя толкающими винтами, установленными на пилоны фюзеляжа-лодки с поперечным и продольными реданами, ассиметричных поплавков-гидролыж с плоской внутренней стенкой и водомета интегрированного в корпус фюзеляжа-лодки за областью обводов фюзеляжа с уменьшающимся поперечным сечением, причем продольный угол килеватости фюзеляжа за водометом больший, чем продольный угол килеватости между водометом и продольным реданом.

Description

Полезная модель относится к транспортным средствам с динамическим принципом поддержания воздушной подушки, а именно к экранопланам.

Из уровня техники известен экраноплан использующий помимо экранного эффекта еще и щелевой эффект за счет наличия двух близкорасположенных крыльев, имеющий в своем составе фюзеляж-лодку с переменной килеватостью, гидролыжей и поперечным реданом. [Вшивков Ю.Ф. Методика определения и исследование пилотажных и летных характеристик экраноплана схемы "тандем" в продольном движении на этапе выбора параметров аэродинамической и объемно-массовой компоновок: дис. канд. тех. наук: 05.08.03 - Иркутск, 2021. -162 с].

Недостатком данного экраноплана является сложность преодоления горба гидродинамического сопротивления при взлете, что повышает требования к энерговооруженности двигательно-движительной установки для преодоления этого сопротивления. Авторы пытались решить вышеуказанную проблему путем создания дополнительной подъемной силы с целью более быстрого всплытия из воды и как следствия снижения гидродинамического сопротивления за счет применения закрылков на переднем и заднем крыльях, а также принудительного нагнетания воздушной подушки воздушными винтами, однако это не принесло должного результата.

Также использование в качестве движителя только воздушных винтов делает эксплуатацию такого экраноплана менее безопасной в условиях оживленного судоходства ввиду недостаточной маневренности по сравнению с водоизмещающими судами.

Авторы другого экраноплана [Патент US 2023/0062717 А1, опубл. 02.03.2023] попытались решить проблему горба сопротивления при взлете и маневренности на воде путем применения в конструкции подводных крыльев, однако подводные крылья оказывают негативное влияние на эффективность эксплуатации экраноплана в основном режиме движения - крейсерском полете над водной поверхностью, так как наличие выступающих подводных крыльев создает дополнительное аэродинамическое сопротивление, вынуждает увеличивать высоту движения над экраном, снижают зазор между экраном и нижней поверхностью крыла и, как следствие, снижает влияние экранного эффекта, даже при наличии дополнительной механизации частичного втягивания этих подводных крыльев в корпус экраноплана, делающей конструкцию более сложной и тяжелой.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеспечение меньшей потребной энерговооруженности двигательно-движительной установки, уменьшения длины разбега и улучшения маневренных характеристик экраноплана при его движении по водной поверхности.

Поставленный технический результат достигается тем, что заднее крыло имеет в месте корневой нервюры консоли ассиметричный поплавок-гидролыжу с плоской внутренней стенкой, фюзеляж-лодка обладает продольными реданами, интегрированным водометом, причем поперечное сечение в нижней части фюзеляжа лодки уменьшается к водомету, а угол продольной килеватости между водометом и килем больший по сравнению с углом продольной килеватости между поперечным реданом и водометом.

Экраноплан схемы продольный триплан поясняется следующими чертежами:

фиг. 1 - экраноплан схемы продольный триплан вид изометрии,

фиг. 2 - экраноплан схемы продольный триплан вид справа,

фиг.3 - экраноплан схемы продольный триплан вид сзади,

фиг. 4 - экраноплан схемы продольный триплан вид снизу,

фиг. 5 - визуализация гидродинамики глиссирования после преодоления горба сопротивления вид справа,

фиг. 6 - визуализация гидродинамики глиссирования после преодоления горба сопротивления вид снизу.

Экраноплан по схеме продольный триплан состоит из переднего крыла 1, заднего крыла 2 с консолями 3 снабженными элеронами 4, киля 5 с рулем направления 6, стабилизатора 7 с рулем высоты 8, двумя толкающими винтами 9 установленными на пилоны 10 фюзеляжа-лодки 11, поплавка-гидролыжи 12 и интегрированного водомета 13 (фиг. 1-3).

Благодаря тому что поплавок 12 имеет ассиметричный профиль с плоской внутренней стенкой 14 (фиг. 1) и форму гидролыжи с поперечной килеватостью, уменьшается вихре- и брызгообразование между крыльями и поверхностью экрана, что улучшает условия для возникновения динамической воздушной подушки экраноплана, снижает силы гидродинамического сопротивления и повышает безопасность, предотвращая касание воды крыльями 1 и 2, выполняя роль отбойника. Продольные реданы 15 (фиг. 4) фюзеляжа-лодки 11 также уменьшают брызгообразование в зоне возникновения динамической воздушной подушки и снижают силы гидродинамического сопротивления. Интегрированный водомет 13 ввиду большего, чем у воздушных винтов коэффициента полезного действия призван облегчить и ускорить преодоление сил гидродинамического сопротивления, а также при наличии у водомета отклонения вектора тяги и реверсивной заслонки обеспечить лучшую маневренность и возможность реверсивного движения экраноплана, чему также способствуют обводы 16 (фиг. 3-4) фюзеляжа-лодки 11 в нижней части в поперечном сечении сужающиеся к водомету 13 таким образом, чтобы отклоняемый реверсивной заслонкой поток отбрасывался водометом беспрепятственно. Для того чтобы при движении на водомете при возрастании угла дифферента хвост не погружался в воду и не создавал дополнительного гидродинамического сопротивления угол продольной килеватости между водометом и килем больший по сравнению с углом продольной килеватости между поперечным реданом 17 (фиг. 3) и водометом.

На фиг. 5 и 6 показана визуализация гидродинамики экраноплана согласно полезной модели, где видно уменьшение площади смоченной поверхности благодаря наличию продольных реданов, при этом область водозабора 18 (фиг. 4) водомета остается смоченной благодаря обводам 16, что позволяет ему функционировать. Продольные реданы вкупе с поплавком-гидролыжей препятствуют вихре- и брызгообразования в зоне формирования динамической воздушной подушки, образованной замкнутым пространством между фюзеляжем-лодкой, крыльями и поплавками, таким образом брызги, волны и воздушные каверны образуются снаружи от поплавков и в спутном следе фюзеляжа-лодки. Хвост фюзеляжа-лодки не погружен в воду при изменении угла дифферента от включения тяги водомета и не создает дополнительного сопротивления.

Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, отраженная в формуле полезной модели, за счет снижения необходимого к преодолению гидродинамического сопротивления, уменьшения вихре- и брызгообразования в зоне возникновения динамической воздушной подушки и применения более эффективного по сравнению с воздушными винтами водомета обеспечивает получение заявленного технического результата - обеспечение меньшей потребной энерговооруженности двигательно-движительной установки, уменьшения длины разбега и улучшения маневренных характеристик экраноплана при его движении по водной поверхности.

Claims (1)

1. Экраноплан схемы продольный триплан, состоящий из переднего крыла, заднего крыла, содержащего консоли с элеронами, установленного таким образом, что между задней кромкой переднего крыла и передней кромкой заднего крыла образуется аэродинамическая щель, киля с рулем направления и стабилизатора с рулем высоты, двумя толкающими винтами, установленными на пилоны фюзеляжа-лодки с переменной килеватостью, гидролыжей и поперечным реданом, отличающийся тем, что заднее крыло имеет в месте корневой нервюры консоли ассиметричный поплавок-гидролыжу с плоской внутренней стенкой, фюзеляж-лодка обладает продольными реданами, интегрированным водометом, причем поперечное сечение в нижней части фюзеляжа лодки уменьшается к водомету, а угол продольной килеватости между водометом и килем больший по сравнению с углом продольной килеватости между поперечным реданом и водометом.